u
ộ
3E V ệt N t
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
****
****
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC
Chuyên đề :
“Quản lý bộ nhớ”
Họ Tên Sinh Viên:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Đàm Minh Tú
Nguyễn Văn Quyền
Ki ều Văn Hưng
Đinh Thị Bình
Phan Lạc Cường
Triệu Việt Cường
MSSV :20083057
MSSV :20082141
MSSV:20081264
MSSV: 20080193
MSSV: 20080397
MSSV:20080405
Lớp : VIỆT NHẬT 3E
Viện Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông
Hà Nội – Ngày 14Tháng 5 Năm 2010
1|Page
u
ộ
3E V ệt N t
Mục lục
Đ tv
I.
ề:..................................................................................................... 3
II.
:........................................................................................................ 4
III. Không gia
ịa
ỉ và k ô g g a v t
: ..................................................... 5
IV. C p p át ê tụ ............................................................................................ 6
IV.1
Mô hình Linker_Loader....................................................................... 6
IV.2
Mô hình Base &Bound ........................................................................ 7
V. C p p át k ô g ê tụ ............................................................................... 10
V.1. P â
oạ (Segme tat o ) ................................................................... 10
V.2. Phân trang ( Paging) ............................................................................ 16
V.3. P â
oạ kết ợp p â tra g (Paged segmentation) ......................... 25
VI. Tóm tắt......................................................................................................... 29
2|Page
u
ộ
3E V ệt N t
QUẢN LÝ BỘ NHỚ
Đ tv n ề
I.
ộ
í
ổ t ô gt
v
một tro g
ượ tổ
ịa
à t ết ị ưu trữ duy
mô trườ g goà , do v y
ữ g
ứ
ư một m g một
ọ
o
g
Hầu ết á
â g ao
ầu
u ầu tổ
ứ , qu
ệm vụ trọ g tâm à g ầu ủa ệ
ỉ . V ệ trao ổ t ô g t
á t ao tá
t t ô g qua ó CPU ó t ể trao
ệ
ều á từ
v
mô trườ g goà
ệ
ạ
a sẻ ộ
g ữa á t ế trì
. ộ
ượ t ự
í
ó một
ệ t ô g qua
o p ép
ế ộ a
ê kỹ t u t ày ạ àm
k á
à
ỉ ụ t ể ào ó tro g ộ
ều
ệu su t sử dụ g CPU. Tuy
ều à
(word), mỗ từ
dữ ệu vào một ịa
ều à
ộ
au . V
ề ằm ở
ệm
ys
.
ằm
u
ỗ : « bộ nhớ
thì hữu hạn và các yêu cầu bộ nhớ thì vô hạn ».
Hệ
ều à
ịu trá
yêu ầu. Để t ự
k ía ạ
ệ t t
ịa
ổ một ịa
ỉ t ự tro g ộ
u
ượ
ệm vụ ày, ệ
ộ
v t
ều t ế trì
ỉ logic và ịa
ều à
o á t ế trì
ầ p
tro g ộ
3|Page
?
ỉv t
xem xét
(physic) : àm á
ỉ tượ g trư g (sym o ) tro g
ó
ều
ươ g trì
ào ể
t à
một
í ?
: àm á
ào ể mở rộ g ộ
ó sẵ
ằm ưu trữ
ót ể
a sẻ t ô g
ồ gt ờ?
C a sẻ t ô g t : àm t ế ào ể
t
p p át vù g
:
Sự tươ g ứ g g ữa ịa
uyể
ệm
o p ép a t ế trì
u
ộ
3E V ệt N t
o vệ: àm t ế ào ể gă
ượ
p p át
o t ế trì
Cá g
ư
ệ
ều g a
xâm p ạm ế vù g
k á ?
p áp qu
và tr qua
á t ế trì
oạ
ộ
p ụ t uộ r t
tế
ể trở t à
ều vào
tí
p ầ
ứ g
ữ g g p p áp k á t ỏa á g
ay.
B i cảnh:
II.
T ô g t ườ g, một
ịp â
ó t ể xử
ươ g trì
. Để t ự
í , tạo p t ế trì
ượ ưu trữ trê
ệ
ươ g trì , ầ
tươ g ứ g ể xử
ạp vào ộ
Cá
ịa
ươ g trì
t à
ểtế
á
ỉ tro g
p
ịa
tr qua
Có t ể t ự
xử
ươ g trì
ỉ tuyệt
vào một tro g
à
ữ gt ờ
ươ g trì
à ịa
oạ xử
tro g ộ
ệ kết uộ
á
uyể
ỉ t ị và dữ ệu v
ĩa a g
ờ
ổ á
ịa
ỉ ày
á
ịa
ỉ ộ
ểm sau :
t ế trì
sẽ t ườ g trú tro g ộ
ê dị
v
á
ịa
ú
ầu ủa
4|Page
trê
í .
ểm
ươ g trì
vaò ộ
ỉ tượ g trư g , vì t ế, một
ể
Thời điểm biên dịch: ếu tạ t ờ
ỉ tuyệt
ươ g trì
.
guồ
ều g a
ạp
ư một t p t
.
Hàng đợi nhập hệ thống à t p ợp á
ượ
ĩa
. Tuy
, ầ p
, trì
ê dị , ó t ể
ết vị trí mà
ó t ể p át s
gay mã
ê , ếu về sau ó sự t ay ổ vị trí t ườ g trú
ê dị
ạ
ươ g trì .
u
ộ
3E V ệt N t
Thời điểm nạp : ếu tạ t ờ
t ế trì
sẽ t ườ g trú tro g ộ
, trì
(tra s ata e). Sự ê kết ịa
ượ
ạp vào ộ
ỉ tuyệt
, ú
do ã
ưu trữ,
ỉ ầ
k ô g ầ
ày á
ỉp
ểm xử
ết vị trí mà
ầ p át s
mã tươ g
ế t ờ
ịa
sẽ ượ
ỉ tươ g
ươ g trì
ể tí
toá
ạ á
ểm
ươ g trì
uyể t à
ịa
ó sự t ay ổ vị trí
ịa
ỉ tuyệt
, mà
ạ.
u ầu d
k á tro g quá trì
trì oã
ê dị
ưa t ể
ỉ ượ trì oã
Thời điểm xử lý : ếu ó
sa g vù g
ê dị ,
ết vị trí ắt ầu ưu trữ t ế trì . K
ạp ạ
ê dị
ểm
ế t
t ờ
t ế trì
ểm xử
, ầ sử dụ g ơ
uyể t ế trì
ếp ầ
xử
,t ìt ờ
. Để t ự
ứ g
từ vù g
ày
ểm kết uộ
ệ kết uộ
ịa
ịa
ỉ vào t ờ
ệt.
Không gian ịa chỉ và không gian vật lý:
III.
Một tro g
một á
ữ g ư
g t ếp
ệu qủa à ưa ra k á
k ô gga
v t
dà g xây dự g á
, v ệ tá
ơ
ế và
rờ
ế
tru g tâm
ằm tổ
ệm k ô g g a
ịa
a k ô gga
ượ qu
ứ qu
ỉ ượ xây dự g trê
ày g úp ệ
ộ
Địa chỉ logic – ò gọ à địa chỉ ảo , à t t
ữu
á
ộ
ịa
ều à
dễ
ệu :
ỉ do ộ xử
tạo
ra.
Địa chỉ vật lý - à ịa
ỉ t ự tế mà trì
qu
ộ
ì t y và
thao tác.
Không gian địa chỉ – à t p ợp t t
ươ g trì .
5|Page
á
ịa
ỉ o p át s
ở một
u
ộ
3E V ệt N t
Không gian vật lý – à t p ợp t t
á
ịa
ỉv t
tươ g ứ g v
á
ịa
au tro g p ươ g t ứ kết uộ
ịa
ỉ o.
Địa
ỉ o và ịa
ỉ vào t ờ
g ữa ịa
ểm
ỉv t
ê dị
ỉ o và ịa
à
ũ g
ỉv t
ư
ư vào t ờ
ểm ạp. N ư g ó sự k á
tro g p ươ g t ứ kết uộ vào t ờ
ệt
ểm xử
lý.
MMU (memory-management unit) là một ơ
dụ g ể t ự
ệ
uyể
ổ
ịa
ỉ ot à
ịa
ếp ầ
ỉv t
ứ g ượ sử
vào t ờ
ểm xử
lý.
C ươ g trì
ì t y á
ủa gườ sử dụ g
ỉ t ao tá trê
ịa
ỉ t t sự ứ g v
ỉ ượ xá
IV.
ỉv t
ị
k
. Địa
t ự
á
ịa
ỉ o, k ô g ao g ờ
vị trí ủa dữ ệu tro g ộ
ệ truy xu t ế dữ ệu.
C p phát liên tục
IV.1
Mô hình Linker_Loader
Ý tưởng :
Tiế trì
ược nạp vào một vùng nh liên tụ ủ l
ể chứa
toàn bộ tiến trình. Tại thờ ểm biên dị
á ịa chỉ bên trong tiến trình
vẫ à ịa chỉ tươ g i. Tại thờ ểm nạp, Hệ ều hành sẽ tr về ịa
chỉ bắt ầu nạp tiế trì , và tí toá ể chuyể á ịa chỉ tươ g i
về ịa chỉ tuyệt i trong bộ nh v t lý theo công thức:
ịa chỉ vật lý = ịa chỉ bắt ầu + ịa chỉ tương
6|Page
i.
u
ộ
3E V ệt N t
Thảo luận
T ờ
t ể dờ
ểm kết uô
uyể t ế trì
K ô g ók
k ô g ó sự
IV.2
ịa
tro g ộ
ỉ tươ g
g
truy
. Tuy
ạp vào một vù g
ểm
ê
ê dị
á
ổ tú vào
ề (base register) và một t a
một t ế trì
t ư
ượ
ộ t ế trì . Tạ t ờ
ượ
ầu ủa p â vù g ượ
p p át vù g
p p át
p, do v y
ộ gv
ộ
, á
ịa
ịa
ỉ
ứa tro g t a
ỉ ũ g ượ
ịa
g
ề
ếu v
ứ g ủa máy tí
g
ề
, và ạp vào t a
ỉ ộ
t a
o ra ịa
g
g
ạ
p
ịa
g
ượ p át s
ể
ể
ạ (bound register).
, ạp vào t a
ịa
ủ
ỉ ê tro g t ế trì h
g
k ô g truy xu t goà p ạm v p â vù g ượ
7|Page
ê tụ
u trú p ầ
g
o t ế trì
ủa t ế trì . Sau ó, mỗ
ượ
trì
ỉ á t ế trì
o vệ.
à ịa
một t a
kí
ạp k ô g
Mô hình Base &Bound
ứa toà
K
ểm ạp, do v y sau k
.
ă g k ểm soát ịa
Ý tưởng : T ế trì
vẫ
ỉ àt ờ
g
o ó.
ạ
sẽ tự ộ g
ỉ tuyệt
ể
ỉ ắt
o
tro g
mtế
u
ộ
3E V ệt N t
Hai thanh ghi hổ trợ chuyển ổi ịa chỉ
Thảo luận
Một ưu
ươ g trì
d
uyể
ỉ tuyệt
tro g
ểm ủa v ệ sử dụ g t a
tro g ộ
ế một vị trí m ,
sẽ ượ p át s
ề
ú g ắt ầu xử
ỉ ầ
ạp ạ g á trị
ạ mà k ô g ầ
à ót ểd
, mỗ k
ot a
p
á t ế trì
ầ
ệ tượ g p â m
t ế trì
g
t á
á
ượ
ề , á
ịa
ịa
ỉ tươ g
ượt vào và ra k ỏ
goạ v ( external fragmentation ) :
ệt
g, dầ dầ xu t
g ữa á t ế trì . Đây à á k e ở ượ tạo ra do kí
m
uyể
ươ g trì
C ịu ự g
k
sau k
g
ượ
8|Page
ạp
ỏ ơ kí
t ư
vù g
m
ượ g
t ư
ệ
á k e ở
ủa t ế trì
p ó g ở một t ế
u
trì
ộ
3E V ệt N t
ã kết t ú và ra k ỏ
tổ g vù g
ệt
g. H ệ tượ g ày ó t ể dẫ
tr g ủ ể t o mã yêu ầu,
ư g á vù g
k ô g ê tụ ! Ngườ ta ó t ể áp dụ g kỹ t u t « dồ
compaction ) ể kết ợp á m
ê tụ . Tuy
uộ
ịa
ộ
ê , kỹ t u t ày ò
ỉp
t ự
ệ vào t ờ
uyể tro g quá trì
dồ
ộ
ộ
ày ạ
một vù g
ều t ờ g a xử
ểm xử
u g
» (memory
ỏ rờ rạ t à
ỏ
ế tì
, goà ra, sự kết
, vì á t ế trì
ót ể ịd
.
Phân mảnh ngoại vi
V
trì
ề
xử
ys
k
kí
t ư
mà k ô g ò vù g
trì . Có a á
Dờ
ể t ỏa mã
g
otế
quyết:
ỗ t ế trì
:d
uyể t ế trì
ế một vù g
k á
ủ
u ầu tă g trưở g ủa t ế trì .
một vù g
o t ế trì
ơ yêu ầu a
Một t ế trì
9|Page
tă g trưở g tro g qúa
tr g gầ kề ể mở rộ g vù g
C p p át dư vù g
t ứ tổ
ủa t ế trì
ứ trê
ầ
ượ
ây, một t ế trì
:
p p át dự p ò g
o t ế trì
ầu ủa t ế trì .
ạp vào ộ
uô
ể xử
. Tro g á p ươ g
ượ ưu trữ tro g ộ
su t quá
u
ộ
3E V ệt N t
trì
xử
ủa ó. Tuy
trì
sử dụ g ết t ờ g a CPU dà
ra ộ
p ụ và sau ày ượ
Cá
á
tổ
ịp â m
tụ
ê , tro g trườ g ợp t ế trì
vì
ứ
o ó, ó ó t ể ượ
ạp trở ạ vào ộ
ộ
ị k óa, o
trê
ú g ều t ếp
í
uyể tạm t ờ
ể t ếp tụ xử
ây ều p
ịu ự g tì
t eo k ểu
p p át một vù g
ữu
ệu ơ
goạ v ,
à
p ít ự
o p ép k ô g g a
tụ , g ĩa à ó t ể
ầ
ư g
p p át
ịa
o t ế trì
ộ
ệ r t ao. Một g
ỉv t
ủa t ế trì
ữ g vù g
tự do
.
trạ g ộ
o t ế trì . N ư ã t o u , ó t ể sử dụ g kỹ t u t dồ
ỏ sự p â m
tế
ê
ể oạ
p áp k á
k ô g ê
t kỳ, k ô g
ê tụ .
C p phát không liên tục
V.
V.1. Phân oạn (Segmentation)
Ý tưởng: qua
– á p â
oạ
ệm k ô g g a
à
với nhau. Mỗ p â
ữ gp ầ
oạ
10 | P a g e
ộ
ỉ à một t p á phân đoạn (segments)
kích thước khác nhau và có liên hệ logic
ó một tê gọ (s
Ngườ dù g sẽ t ết p mỗ
offset>.
ịa
ịa
ỉv
ệu p â
oạ ) và một ộ dà .
a g á trị :
:
số hiệu phân đoạn s : ượ sử dụ g
11 | P a g e
ư
ỉ mụ
ế
gp â
oạ
u
ộ
3E V ệt N t
địa chỉ tương đối d : ó g á trị tro g k o g từ 0 ế g
ủa p â
oạ . Nếu ịa
tro g t a
g
ề
ỉ tươ g
ể p át s
ợp ệ, ó sẽ ượ
ịa
ỉv t
ộ gv
tươ g ứ g.
Cơ chế phần cứng hổ trợ kĩ thuật phân oạn
Hệ th ng phân oạn
12 | P a g e
ạ
g á trị
ều dà
ứa
u
ộ
3E V ệt N t
Cài
t bảng phân oạn:
Có t ể sử dụ g á t a
p â
oạ
ỏ. Tro g trườ g ợp
gp â
oạ p
phân đoạn (ST R)
p â
g
ể ưu trữ
ươ g trì
ịa
oạ sử dụ g tro g một
oạ
ao gồm quá
ượ ưu tro g ộ
ỉ ế
gp â
ếu s
ượ g
ều p â
oạ ,
í . Một thanh ghi nền bảng
ỉ ắt ầu ủa
ươ g trì
ế
gp â
oạ . Vì s
ượ g
ộ g, ầ sử dụ g t êm một
thanh ghi đặc tả kích thước bảng phân đoạn (STLR).
V
tra tí
ịa
một ịa
ỉ og , trư
tê s
ệu p â
ợp ệ (s
- Xem thêm -