Podstawy. Podsystem zarządzania pamięcią - zadania: Wiązanie (binding) rozkazów i danych z adresami pamięci. W systemie wielozadaniowym:
|
|
- Bogumił Świątek
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 W systemie wielozadaniowym: W pamięci wiele procesów jednocześnie Każdy proces potrzebuje pamięci na: Instrukcje (kod lub tekst) Dane statyczne (w programie) Dane dynamiczne (sterta, stos). System operacyjny potrzebuje pamięci na swoje instrukcje i dane. Pamięć musi być dzielona pomiędzy system operacyjny i procesy. Podsystem zarządzania pamięcią - zadania: Relokacja (relocation) Alokacja (allocation) Ochrona (protection) Współdzielenie (sharing) Organizacja logiczna Organizacja fizyczna Podstawy Podstawy Wymiana (swapping) Alokacja ciągła (contiguous allocation) Stronicowanie (paging) Segmentacja (segmentation) Segmentacja stronicowana (segmentation with paging) Przed wykonaniem proces musi być wprowadzony do pamięci operacyjnej. Kolejka wejściowa (Input queue) zbiór procesów na dysku, oczekujących na wprowadzenie do pamięci operacyjnej w celu wykonania Wiązanie (binding) rozkazów i danych z adresami pamięci Fragment programu: Wjęzyku assembler: Jakie wartości adresów przypisać Rx i Ry?: Wiązanie (binding) rozkazów i danych z adresami pamięci Powiązanie adresów i danych z adresami pamięci może być wykonane na różnych etapach: W czasie kompilacji (Compile time): Jeśli lokacja pamięci jest znana a priori, może być generowany kod bezwzględny; konieczna rekompilacja, gdy adres startowy ulegnie zmianie. W czasie ładowania (Load time): Jeśli lokacja pamięci nie jest znana w czasie kompilacji, kompilator musi wytworzyć kod relokowalny (relocatable code) wiązanie jest opóźniane do czasu ładowania. W czasie wykonania (Execution time): Wiązanie jest opóźniane aż do czasu wykonywania programu; proces może być relokowany pomiędzy różnymi segmentami pamięci. Rozwiązanie wspomagane sprzętowo(np., rejestry bazowe, rejestry graniczne - base and limit registers)
2 Wieloetapowe przetwarzanie programu użytkownika Przestrzeń adresów logicznych i fizycznych Koncepcja adresów logicznych i fizycznych: Adresy logiczne (wirtualne) generowane przez CPU. Adresy fizyczne widziane przez jednostkę pamięci. Adresy logiczne i fizyczne są: takie same, gdy wiązanie zachdzi w czasie kompilacji lub ładowania, różne, gdy wiązanie ma miejsce w czasie wykonania Jednostka zarządzania pamięcią Memory-Management Unit (MMU) Relokacja dynamiczna Urządzenie sprzętowe, które odwzorowuje adresy wirtualne na fizyczne. MMU zawartość rejestru relokacji jest dodawana do każdego adresu generowanego przez proces użytkownika odwołującego się do pamięci. Program użytkownika operuje adresami logicznymi; nigdy nie posługuje się rzeczywistymi, fizycznymi adresami Ładowanie dynamiczne Łączenie dynamiczne Procedura jest ładowana dopiero po wywołaniu. Lepsze wykorzystanie pamięci; procedury niewywoływane nie są ładowane. Efektywne, gdy obszerne fragmenty kodu rzadko wywoływane. Łączenie konsolidacja (linking) opóźniane aż do czasu wykonywania programu. Małe fragmenty kodu (stub), przeznaczone do lokalizacji procedur bibliotecznych rezydujących w pamięci. Stub zostaje zastępowany adresem procedur, a następnie procedura jest wykonywana. System operacyjny sprawdza, czy procedura jest obecna w przestrzeni adresowej procesu. Łączenie dynamiczne jest szczególnie pożyteczne w odniesieniu do bibliotek
3 Nakładki (overlays) Nakładki dla assemblera dwuprzebiegowego Wpamięci przechowuje się tylko te instrukcje i dane, które są potrzebne w danym czasie. Konieczne, gdy proces zajmuje więcej pamięci, niż mu przydzielono. Implementacja na poziomie użytkownika Wymiana (swapping) Wymiana Proces może zostać czasowo wysłany z pamięci głównej do zewnętrznej (backing store), a po jakimś czasie sprowadzony ponownie do pamięci głównej celem kontynuowania wykonywania. Pamięć zewnętrzna (backing store) szybki dysk, dostatecznie pojemny, zdolny do przechowywania kopii obrazów pamięci używanej przez wszystkich użytkowników; musi zapewniać dostęp bezpośredni. Podczas wymiany najdłużej trwają transmisje; czas transmisji wprost proporcjonalny do objętości pamięci wymienianej. Wróżnych systemach modyfikacje systemu wymiany, np. dla UNIX, Linux, czy Windows Alokacja ciągła Przemieszczanie dynamiczne Pamięć główna zwykle jest dzielona na dwie partycje (obszary): Dla rezydującego systemu operacyjnego; zwykle dolna przestrzeń adresowa, łącznie z wektorem przerwań. Dla procesów użytkowników; zwykle w obszarze górnym pamięci. Przydział (alokacja) pojedynczego obszaru. Rejestr relokacji (bazowy) używany do wzajemnej ochrony procesów użytkowników. Rejestr relokacji zawiera wartość najmniejszego adresu fizycznego; Rejestr graniczny zawiera max. wartość dla adresów logicznych;
4 Alokacja ciągła (cd.) Problem dynamicznej alokacji pamięci Przydzielanie wielu obszarów OS process 5 process 8 Dziura (Hole) blok dostępnej pamięci; rozmiary różne. Procesowi przydzielana jest dziura o wystarczającej pojemności. System operacyjny przechowuje informacje dotyczące: a) przydzielonych partycji b) wolnych partycji (dziur) OS process 5 OS process 5 process 9 OS process 5 process 9 process 10 Strategie wyboru wolnego obszaru (dziury). Pierwsza pasująca (first-fit): Przydzielanie pierwszego obszaru wystarczająco dużego. Najlepiej pasująca (best-fit): Przydzielanie najmniejszego obszaru, wystarczająco dużego; wymaga przeszukiwania całej listy (jeśli nie jest uporządkowana); Pozostająca część obszaru jest najmniejsza. Najgorzej pasująca (worst-fit): Przydzielanie największej dziury. First-fit i best-fit lepsze niż worst-fit ze względu na szybkość i wykorzystanie pamięci. process 2 process 2 process 2 process Fragmentacja Stronicowanie (paging) Fragmentacja zewnętrzna (external fragmentation) suma wolnych obszarów wystarczająco duża dla spełnienia zamówienia, ale nie stanowi spójnego obszaru. Fragmentacja wewnętrzna (internal fragmentation) przydzielono nieco więcej pamięci niż zamawiano; niewykorzystana część partycji nie może być przydzielona innemu procesowi. Redukcja fragmentacji zewnętrznej poprzez upakowanie pamięci (compaction): Przemieszczenie zawartości pamięci tak, aby cała wolna pamięć znalazła się w jednym bloku (partycji). Upakowanie możliwe tylko wtedy, gdy relokacja adresów dynamiczna i wykonywana w czasie wykonywania programu. Przestrzeń adresów logicznych procesu może być nieciągła; procesowi przydzielana jest dostępny obszar pamięci fizycznej. Pamięć fizyczna jest dzielona na bloki o stałym rozmiarze, zwane ramkami (frames); rozmiar jest potęgą 2, bajtów. Pamięć logiczna jest dzielona na bloki o tym samym rozmiarze nazywane stronami (pages). Prowadzić rejestr wolnych ramek. Aby uruchomić program o rozmiarze n stron należy znaleźć n wolnych ramek i załadować do nich program. Tabela stron translacja adresów logicznych na fizyczne. Fragmentacja wewnętrzna możliwa Translacja adresów Translacja adresów - schemat Adres generowany przez CPU jest podzielony na: Numer strony (p) (page number) używany jako indeks do tabeli stron (zawierającej nr ramki), która służy do wyznaczenia adresu bazowego każdej strony w pamięci fizycznej (nr ramki*rozmiar ramki). Odległość na stronie (d) (page offset) w połączeniu z adresem bazowym służy do wyznaczenia adresu fizycznego przesyłanego do MMU
5 Przykład 1 Przykład Wolne ramki Implementacja tabeli stron Tabela stron jest przechowywana w pamięci głównej (operacyjnej). Rejestr bazowy tabeli stron (page-table base register (PTBR)) - wskazuje na tabelę. Rejestr rozmiaru tabeli stron (page-table length register (PRLR)) zawiera rozmiar tabeli stron. Każdy dostęp do instrukcji/danych wymaga dwu dostępów do pamięci (jeden do tabeli stron, drugi do instrukcji/danych). Problem może być rozwiązany poprzez zastosowanie pamięci asocjacyjnej szybka pamięć notatnikowa (cache); inna nazwa to bufor translacji bliskiego otoczenia (translation look-aside buffers (TLBs)) Przed przydziałem Po przydziale Pamięć asocjacyjna TLB Stronicowanie TLB Translacja adresu Page # Frame # Translacja (A, A ): Jeśli A jest w rejestrze asocjacyjnym, pobierz nr ramki. W przeciwnym razie weź nr ramki z tabeli stron
6 Efektywny czas dostępu Ochrona pamięci Szukanie asocjacyjne = ε jednostek czasu Załóżmy cykl pamięci = 1 mikrosekunda Współczynnik trafień (hit ratio) procent trafień numeru strony w rejestrze asocjacyjnym TLB. Hit ratio = α Efektywny czas dostępu (Effective Access Time (EAT)) EAT = (1 + ε) α +(2+ε)(1 α) =2+ε α Realizacja poprzez dołączenie bitu ochrony dla każdej ramki. Do każdej pozycji w tabeli stron dołącza się bit ważności (valid-invalid bit): valid oznacza, że strona jest w przestrzeni adresów logicznych procesu (strona jest legalna). invalid w przeciwnym przypadku Valid (v) / Invalid (i) Bit tabeli stron Struktura tabeli stron Stronicowanie hierarchiczne (Hierarchical Paging) Tabele mieszane (Hashed Page Tables) Tabele odwrotne (Inverted Page Tables) Tabele hierarchiczne Przykład tabeli dwupoziomowej Przestrzeń adresów logicznych rozdzielona pomiędzy wiele tabeli stron. Prosta technika: dwupoziomowa tabela stron. Adres logiczny (maszyna 32-bit, rozmiar strony 4K) podzielony na: Nr strony (20 bitów). Ofset na stronie (12 bitów). Ponieważ tabela stron jest stronicowana, to numer strony jest dalej podzielony na: Nr strony (10-bitów). Ofset na stronie (10-bitów). Adres logiczny: Nr strony ofset p 1 p 2 d gdzie p 1 indeks dla zewnętrznej tabeli stron, p 2 jest przesunięciem względem początku strony w tabeli stron
7 Dwupoziomowa tabela stron Schemat translacji adresów Dla stronicowania dwupoziomowego w architekturze 32-bitowej Hashed Page Table Inverted Page Table Architecture Strony dzielone Przykład stron dzielonych Kod dzielony Kod wznawialny (reentrant) kod tylko do odczytu współużytkowany przez procesy (np. edytory tekstu, kompilatory, systemy okienkowe itp.). Musi pojawiać się w tej samej lokacji przestrzeni adresów logicznych wszystkich procesów. Kod i dane prywatne Każdy proces posiada oddzielną kopię kodu i danych. Strony z prywatnym kodem i danymi mogą pojawiać się w dowolnym miejscu przestrzeni adresów logicznych
8 Segmentacja Program widziany przez użytkownika Schemat zarządzania pamięcią jest zgodny ze sposobem widzenia pamięci przez użytkownika. Program jest zbiorem segmentów. Segment to jednostka logiczna, taka jak: program główny (main program), procedura (procedure), funkcja (function), metoda (method), obiekt (object), zmienne lokalne i globalne (local, global variables) blok wspólny (common block), stos (stack), tabela symboli (symbol table), tablice (arrays) Logika segmentacji Architektura segmentacji Przestrzeń użytkownika Przestrzeń pamięci fizycznej Adres logiczny składa się z dwóch części: <segment-number, offset>, Tabela segmentów (segment table) zawiera: Baza (base) adres fizyczny początku segmentu w pamięci. Ograniczenie (limit) długość segmentu. Rejestr bazowy tabeli segmentów (segment-table base register (STBR)) wskazuje lokację tabeli segmentów w pamięci. Rejestr długości (segment-table length register (STLR)) zawiera liczbę (s) segmentów w programie; s legalne gdy s <STLR Architektura segmentacji (cd.) Architektura segmentacji (cd.) Relokacja. dynamiczna za pośrednictwem tabeli segmentów. Dzielenie. Segmenty dzielone (shared segments) Wspólny numer segmentu (same segment number). Alokacja (allocation). Pierwszy pasujący/ najlepiej pasujący (first fit/best fit) Fragmentacja zewnętrzna (external fragmentation). Ochrona. Każda pozycja w tabeli segmentów zawiera dodatkowo: Bit ważności (validation bit) = 0 segment nielegalny Uprawnienia do odczytu/zapisu/wykonania (read/write/execute privileges). Zkażdym segmentaem związane są bity ochrony; dzielenie kodu na poziomie segmentu. Segmenty różnej długości, przydział pamięci dynamicznie
9 Segmentation Hardware Przykład segmentacji Dzielenie segmentów Dzielenie segmentów Intel Address Translation
Zarządzanie pamięcią. Zarządzanie pamięcią. Podstawy. Podsystem zarządzania pamięcią. Zadania podsystemu: W systemie wielozadaniowym:
W systemie wielozadaniowym: Wpamięci wiele procesów jednocześnie Każdy proces potrzebuje pamięci na: Instrukcje (kod lub tekst) Dane statyczne (w programie) Dane dynamiczne (sterta, stos). System operacyjny
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią. Podstawy Wymiana (swapping). Przydział ciągły pamięci. Stronicowanie. Segmentacja. Segmentacja ze stronicowaniem.
Zarządzanie pamięcią Podstawy Wymiana (swapping). Przydział ciągły pamięci. Stronicowanie. Segmentacja. Segmentacja ze stronicowaniem. Zarządzanie pamięcią podstawy pamięć operacyjna (główna) (main memory,
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią operacyjną
SOE Systemy Operacyjne Wykład 7 Zarządzanie pamięcią operacyjną dr inż. Andrzej Wielgus Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WEiTI PW Hierarchia pamięci czas dostępu Rejestry Pamięć podręczna koszt
Bardziej szczegółowoPamięć. Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com
Pamięć Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com Cele wykładu Przedstawienie sposobów organizacji pamięci komputera Przedstawienie technik zarządzania pamięcią Podstawy Przed uruchomieniem program
Bardziej szczegółowoWykład 7. Zarządzanie pamięcią
Wykład 7 Zarządzanie pamięcią -1- Świat idealny a świat rzeczywisty W idealnym świecie pamięć powinna Mieć bardzo dużą pojemność Mieć bardzo krótki czas dostępu Być nieulotna (zawartość nie jest tracona
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią operacyjną
Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Pamięć jako zasób systemu komputerowego hierarchia pamięci przestrzeń owa Wsparcie dla zarządzania pamięcią na poziomie architektury komputera Podział i przydział pamięci
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią operacyjną zagadnienia podstawowe
Zarządzanie pamięcią operacyjną zagadnienia podstawowe Pamięć jako zasób systemu komputerowego Pamięć jest zasobem służący do przechowywania danych. Z punktu widzenia systemu pamięć jest zasobem o strukturze
Bardziej szczegółowoOd programu źródłowego do procesu
Zarządzanie pamięcią Przed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i załadowany do pamięci. Tam działa jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z pamięci. Większość systemów
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią. Od programu źródłowego do procesu. Dołączanie dynamiczne. Powiązanie programu z adresami w pamięci
Zarządzanie pamięcią Przed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i załadowany do pamięci. Tam działa jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z pamięci. Większość systemów
Bardziej szczegółowoSYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 4 - zarządzanie pamięcią
Wrocław 2007 SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 4 - zarządzanie pamięcią Paweł Skrobanek C-3, pok. 323 e-mail: pawel.skrobanek@pwr.wroc.pl www.equus.wroc.pl/studia.html 1 PLAN: 2. Pamięć rzeczywista 3. Pamięć wirtualna
Bardziej szczegółowoZarządzanie zasobami pamięci
Zarządzanie zasobami pamięci System operacyjny wykonuje programy umieszczone w pamięci operacyjnej. W pamięci operacyjnej przechowywany jest obecnie wykonywany program (proces) oraz niezbędne dane. Jeżeli
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym
Zarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym Cele: przydział zasobów pamięciowych wykonywanym programom, zapewnienie bezpieczeństwa wykonywanych procesów (ochrona pamięci), efektywne wykorzystanie dostępnej
Bardziej szczegółowoZbigniew S. Szewczak Podstawy Systemów Operacyjnych
Zbigniew S. Szewczak Podstawy Systemów Operacyjnych Wykład 9 Zarządzanie pamięcią. Toruń, 2004 Działanie systemu Peryferia Komputer Procesy Pamięć System Sterowanie Linie komunikacyjne Wejście- Wyjście
Bardziej szczegółowoArchitektura komputerów
Architektura komputerów Tydzień 12 Wspomaganie systemu operacyjnego: pamięć wirtualna Partycjonowanie Pamięć jest dzielona, aby mogło korzystać z niej wiele procesów. Dla jednego procesu przydzielana jest
Bardziej szczegółowoPRZYDZIAŁ PAMIĘCI OPERACYJNEJ
PRZYDZIAŁ PAMIĘCI OPERACYJNEJ dr inż. Krzysztof Patan Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski k.patan@issi.uz.zgora.pl Wstęp Pamięć komputera wielka tablica słów (bajtów)
Bardziej szczegółowoarchitektura komputerów w. 8 Zarządzanie pamięcią
architektura komputerów w. 8 Zarządzanie pamięcią Zarządzanie pamięcią Jednostka centralna dysponuje zwykle duża mocą obliczeniową. Sprawne wykorzystanie możliwości jednostki przetwarzającej wymaga obecności
Bardziej szczegółowodr inż. Jarosław Forenc
Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 2010/2011 Wykład nr 7 (24.01.2011) dr inż. Jarosław Forenc Rok akademicki
Bardziej szczegółowoSystemy Operacyjne Zarządzanie pamięcią operacyjną
Katedra Informatyki, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Kielce, 4 stycznia 2007 1 Zagadnienia podstawowe 1 Wiązanie adresów 2 Ładowanie dynamiczne 3 Łączenie dynamiczne 4 Nakładki 2 3 Przydział ciągłych
Bardziej szczegółowoPodstawy. Pamięć wirtualna. (demand paging)
Pamięć wirtualna Podstawy Podstawy Stronicowanie na żądanie Wymiana strony Przydział ramek Szamotanie (thrashing) Pamięć wirtualna (virtual memory) oddzielenie pamięci logicznej użytkownika od fizycznej.
Bardziej szczegółowoSchematy zarzadzania pamięcia
Schematy zarzadzania pamięcia Segmentacja podział obszaru pamięci procesu na logiczne jednostki segmenty o dowolnej długości. Postać adresu logicznego: [nr segmentu, przesunięcie]. Zwykle przechowywana
Bardziej szczegółowoZarz¹dzanie pamiêci¹
Zarz¹dzanie pamiêci¹ Wykonywaæ mo na jedynie program umieszczony w pamiêci g³ównej. Wi¹zanie instrukcji i danych z ami w pamiêci mo e siê odbywaæ w czasie: kompilacji: jeœli s¹ znane a priori y w pamiêci,
Bardziej szczegółowo3 Literatura. c Dr inż. Ignacy Pardyka (Inf.UJK) ASK SP.06 Rok akad. 2011/2012 2 / 22
ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH struktury procesorów ASK SP.06 c Dr inż. Ignacy Pardyka UNIWERSYTET JANA KOCHANOWSKIEGO w Kielcach Rok akad. 2011/2012 1 Maszyny wirtualne 2 3 Literatura c Dr inż. Ignacy
Bardziej szczegółowoZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ OPERACYJNĄ
ZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ OPERACYJNĄ Wiązanie adresów adr.symbol -> adr. względne ->adresy pamięci kompilacja; kod bezwzględny (*.com) ładowanie; kod przemieszczalny wykonanie adr.względne -> adr. bezwzględne
Bardziej szczegółowoWspółpraca procesora ColdFire z pamięcią
Współpraca procesora ColdFire z pamięcią 1 Współpraca procesora z pamięcią zewnętrzną (1) ROM Magistrala adresowa Pamięć programu Magistrala danych Sygnały sterujące CS, OE Mikroprocesor FLASH, SRAM, DRAM
Bardziej szczegółowoSystemy operacyjne III
Systemy operacyjne III WYKŁAD Jan Kazimirski Pamięć wirtualna Stronicowanie Pamięć podzielona na niewielki bloki Bloki procesu to strony a bloki fizyczne to ramki System operacyjny przechowuje dla każdego
Bardziej szczegółowoStronicowanie w systemie pamięci wirtualnej
Pamięć wirtualna Stronicowanie w systemie pamięci wirtualnej Stronicowanie z wymianą stron pomiędzy pamięcią pierwszego i drugiego rzędu. Zalety w porównaniu z prostym stronicowaniem: rozszerzenie przestrzeni
Bardziej szczegółowoPodstawowe zagadnienia informatyki
Podstawowe zagadnienia informatyki Artur Opaliński (pokój E112) e-mail: (p. wykład administracyjny) URL: (p. wykład administracyjny) Obsługa pamięci Treść wykładu Adresowanie pamięci Architektury pamięci
Bardziej szczegółowoPrzed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i. Tam działa a jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z
Zarządzanie pamięcią Przed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i załadowany adowany do pamięci. Tam działa a jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z pamięci. Większo kszość
Bardziej szczegółowodr inŝ. Jarosław Forenc
Rok akademicki 2009/2010, Wykład nr 8 2/19 Plan wykładu nr 8 Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 2009/2010
Bardziej szczegółowoProcesor ma architekturę rejestrową L/S. Wskaż rozkazy spoza listy tego procesora. bgt Rx, Ry, offset nand Rx, Ry, A add Rx, #1, Rz store Rx, [Rz]
Procesor ma architekturę akumulatorową. Wskaż rozkazy spoza listy tego procesora. bgt Rx, Ry, offset or Rx, Ry, A add Rx load A, [Rz] push Rx sub Rx, #3, A load Rx, [A] Procesor ma architekturę rejestrową
Bardziej szczegółowoZarz arz dzanie pam dzanie ięci ę ą
Zarządzanie pamięcią Zarządzanie pamięcią Przed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i załadowany do pamięci. Tam działa jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z pamięci.
Bardziej szczegółowodr inż. Jarosław Forenc
Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 2009/2010 Wykład nr 8 (29.01.2009) dr inż. Jarosław Forenc Rok akademicki
Bardziej szczegółowoZarz arz dzanie pam dzanie ięci ę ą
Zarządzanie pamięcią Zarządzanie pamięcią Przed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i załadowany do pamięci. Tam działa jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z pamięci.
Bardziej szczegółowoOd programu źródłowego do procesu
Zarządzanie pamięcią Przed wykonaniem program musi być pobrany z dysku i załadowany do pamięci. Tam działa jako proces. Podczas wykonywania, proces pobiera rozkazy i dane z pamięci. Większość systemów
Bardziej szczegółowoCelem wykładu jest przedstawienie podejść do zarządzania jednym z kluczowych zasobów systemu komputerowego pamięcią operacyjną. Ponieważ zarządzanie
Celem wykładu jest przedstawienie podejść do zarządzania jednym z kluczowych zasobów systemu komputerowego pamięcią operacyjną. Ponieważ zarządzanie pamięcią operacyjną uwarunkowane jest rozwiązaniami
Bardziej szczegółowoWYKŁAD. Zarządzanie pamięcią operacyjną
WYKŁAD Zarządzanie pamięcią operacyjną Celem wykładu jest przedstawienie podejść do zarządzania jednym z kluczowych zasobów systemu komputerowego pamięcią operacyjną. Ponieważ zarządzanie pamięcią operacyjną
Bardziej szczegółowoSOE Systemy Operacyjne Wykład 8 Pamięć wirtualna dr inż. Andrzej Wielgus
SOE Systemy Operacyjne Wykład 8 Pamięć wirtualna dr inż. Andrzej Wielgus Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WEiTI PW Pamięć wirtualna Stronicowanie na żądanie większość współczesnych systemów
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią operacyjną i pamięć wirtualna
Zarządzanie pamięcią operacyjną i pamięć wirtualna Pamięć jako zasób systemu komputerowego. Wsparcie dla zarządzania pamięcią na poziomie architektury komputera. Podział i przydział pamięci. Obraz procesu
Bardziej szczegółowoSystemy Operacyjne Pamięć wirtualna cz. 2
Systemy Operacyjne Pamięć wirtualna cz. 2 Arkadiusz Chrobot Katedra Informatyki, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Kielce, 20 stycznia 2007 1 1 Wstęp 2 Minimalna liczba ramek 3 Algorytmy przydziału
Bardziej szczegółowoArchitektura systemu komputerowego
Architektura systemu komputerowego Klawiatura 1 2 Drukarka Mysz Monitor CPU Sterownik dysku Sterownik USB Sterownik PS/2 lub USB Sterownik portu szeregowego Sterownik wideo Pamięć operacyjna Działanie
Bardziej szczegółowodr inż. Jarosław Forenc
Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 2016/2017 Wykład nr 7 (11.01.2017) Rok akademicki 2016/2017, Wykład
Bardziej szczegółowoSystem pamięci. Pamięć wirtualna
System pamięci Pamięć wirtualna Pamięć wirtualna Model pamięci cache+ram nie jest jeszcze realistyczny W rzeczywistych systemach działa wiele programów jednocześnie Każdy może używać tej samej przestrzeni
Bardziej szczegółowoSystem pamięci. Pamięć wirtualna
System pamięci Pamięć wirtualna Pamięć wirtualna Model pamięci cache+ram nie jest jeszcze realistyczny W rzeczywistych systemach działa wiele programów jednocześnie Każdy może używać tej samej przestrzeni
Bardziej szczegółowoHierarchia pamięci w systemie komputerowym
Hierarchia pamięci w systemie komputerowym Aby procesor mógł do końca wykorzystać swą wysoką częstotliwość taktowania musi mieć możliwość odpowiednio szybkiego pobierania danych do przetworzenia. Pamięć
Bardziej szczegółowoUTK ARCHITEKTURA PROCESORÓW 80386/ Budowa procesora Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386
Budowa procesora 80386 Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386 Pierwszy prawdziwy procesor 32-bitowy. Zawiera wewnętrzne 32-bitowe rejestry (omówione zostaną w modułach następnych), pozwalające przetwarzać
Bardziej szczegółowoSystem pamięci. Pamięć wirtualna
System pamięci Pamięć wirtualna Pamięć wirtualna Model pamięci cache+ram nie jest jeszcze realistyczny W rzeczywistych systemach działa wiele programów jednocześnie Każdy może używać tej samej przestrzeni
Bardziej szczegółowoWydajność systemów a organizacja pamięci, czyli dlaczego jednak nie jest aż tak źle. Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności.
Wydajność systemów a organizacja pamięci, czyli dlaczego jednak nie jest aż tak źle Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1 Organizacja pamięci Organizacja pamięci współczesnych systemów komputerowych
Bardziej szczegółowoSystemy operacyjne, architektura komputerów
Systemy operacyjne, architektura komputerów 1. Struktura komputera: procesor, we/wy, magistrala, pamiec. Działanie komputera. Linie magistrali systemowej. Linia danych do przenoszenia danych np. szyna
Bardziej szczegółowoArchitektura systemów informatycznych
Architektura systemów informatycznych Architektura i organizacja pamięci Literatura: Hyde R. 2005, Zrozumieć komputer, Profesjonalne programowanie Część 1, Helion, Gliwice Podstawowe elementy systemu komputerowego
Bardziej szczegółowoSprzętowe wspomaganie pamięci wirtualnej
Sprzętowe wspomaganie pamięci wirtualnej Stanisław Skonieczny 6 grudnia 2002 Spis treści 1 Intel 2 1.1 Tryby pracy procesora............................... 2 1.2 Adresowanie liniowe................................
Bardziej szczegółowoTechnologie informacyjne (2) Zdzisław Szyjewski
Technologie informacyjne (2) Zdzisław Szyjewski Technologie informacyjne Technologie pracy z komputerem Funkcje systemu operacyjnego Przykłady systemów operacyjnych Zarządzanie pamięcią Zarządzanie danymi
Bardziej szczegółowoSystem plików warstwa fizyczna
System plików warstwa fizyczna Dariusz Wawrzyniak Przydział miejsca na dysku Przydział ciągły (ang. contiguous allocation) cały plik zajmuje ciąg kolejnych bloków Przydział listowy (łańcuchowy, ang. linked
Bardziej szczegółowoSystem plików warstwa fizyczna
System plików warstwa fizyczna Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu Przydział miejsca na dysku Zarządzanie wolną przestrzenią Implementacja katalogu Przechowywanie podręczne Integralność systemu plików Semantyka
Bardziej szczegółowoSystem plików warstwa fizyczna
System plików warstwa fizyczna Dariusz Wawrzyniak Przydział miejsca na dysku Zarządzanie wolną przestrzenią Implementacja katalogu Przechowywanie podręczne Integralność systemu plików Semantyka spójności
Bardziej szczegółowoProgramowanie niskopoziomowe
Programowanie niskopoziomowe Programowanie niskopoziomowe w systemie operacyjnym oraz poza nim Tworzenie programu zawierającego procedury asemblerowe 1 Programowanie niskopoziomowe w systemie operacyjnym
Bardziej szczegółowoArchitektura komputerów
Architektura komputerów Wykład 7 Jan Kazimirski 1 Pamięć podręczna 2 Pamięć komputera - charakterystyka Położenie Procesor rejestry, pamięć podręczna Pamięć wewnętrzna pamięć podręczna, główna Pamięć zewnętrzna
Bardziej szczegółowoPamięć wirtualna. Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com
Pamięć wirtualna Jan Tuziemski Źródło części materiałów: os-book.com Pamięć wirtualna Na poprzednich wykładach omówiono sposoby zarządzania pamięcią Są one potrzebne ponieważ wykonywane rozkazy procesów
Bardziej szczegółowoMikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia
Definicja Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia Opracował: Andrzej Nowak Bibliografia: Urządzenia techniki komputerowej, K. Wojtuszkiewicz Operacjami wejścia/wyjścia nazywamy całokształt działań potrzebnych
Bardziej szczegółowoMikroprocesory rodziny INTEL 80x86
Mikroprocesory rodziny INTEL 80x86 Podstawowe wła ciwo ci procesora PENTIUM Rodzina procesorów INTEL 80x86 obejmuje mikroprocesory Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486 oraz mikroprocesory PENTIUM. Wprowadzając
Bardziej szczegółowo1. Rola pamięci operacyjnej
1. Rola pamięci operacyjnej Pamięć operacyjna jest jedną z podstawowych części systemu komputerowego. Do niej trafiają niemal wszystkie dane programów (a także i same programy - zostanie to wyjaśnione
Bardziej szczegółowoOgraniczenia efektywności systemu pamięci
Ograniczenia efektywności systemu pamięci Parametry pamięci : opóźnienie (ang. latency) - czas odpowiedzi pamięci na żądanie danych przez procesor przepustowość systemu pamięci (ang. bandwidth) - ilość
Bardziej szczegółowoZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ OPERACYJNĄ
ZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ OPERACYJNĄ Wiązanie adresów adr.symbol -> adr. względne ->adresy pamięci kompilacja; kod bezwzględny (*.com) ładowanie; kod przemieszczalny wykonanie adr.względne -> adr. bezwzględne
Bardziej szczegółowoSystemy operacyjne Zarządzanie pamięcią
Systemy operacyjne Zarządzanie pamięcią [] Zarządzanie pamięcią Czego programiści oczekują od pamięci systemu: by była duża, by była szybka, by była nieulotna. Hierarchia pamięci: mała szybka droga pamięć
Bardziej szczegółowo2.1 Wstęp Kryteria planowania Algorytmy planowania Systemy wieloprocesorowe i czasu rzeczywistego...
Plan prezentacji Spis treści 1 Planowanie przydziału procesora 1 1.1 Wstęp................................................... 1 1.2 Kryteria planowania............................................ 2 1.3
Bardziej szczegółowoang. file) Pojęcie pliku (ang( Typy plików Atrybuty pliku Fragmentacja wewnętrzna w systemie plików Struktura pliku
System plików 1. Pojęcie pliku 2. Typy i struktury plików 3. etody dostępu do plików 4. Katalogi 5. Budowa systemu plików Pojęcie pliku (ang( ang. file)! Plik jest abstrakcyjnym obrazem informacji gromadzonej
Bardziej szczegółowoInformatyka 2. Wykład nr 10 ( ) Plan wykładu nr 10. Politechnika Białostocka. - Wydział Elektryczny. ext2. ext2. dr inŝ.
Rok akademicki 2008/2009, Wykład nr 10 2/32 Plan wykładu nr 10 Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia niestacjonarne I stopnia Rok akademicki
Bardziej szczegółowoArchitektura systemu komputerowego. Działanie systemu komputerowego. Przerwania. Obsługa przerwań (Interrupt Handling)
Struktury systemów komputerowych Architektura systemu komputerowego Działanie systemu komputerowego Struktura we/wy Struktura pamięci Hierarchia pamięci Ochrona sprzętowa Architektura 2.1 2.2 Działanie
Bardziej szczegółowoWybrane zagadnienia elektroniki współczesnej
Wybrane zagadnienia elektroniki współczesnej y pracy, Marika Kuczyńska Fizyka Techniczna IV rok 20-03-2013, AGH prezentacji y pracy 1 2 y pracy 3 4 5 6 Jednostka wykonawcza, instrukcje (Marika) Rodzina
Bardziej szczegółowoMikroinformatyka. Tryb wirtualny
Mikroinformatyka Tryb wirtualny Tryb wirtualny z ochroną Wprowadzony w 80286. Rozbudowany w 80386. - 4 GB pamięci fizycznej, - 64 TB przestrzeni wirtualnej, - pamięć podzielona na segmenty o rozmiarze
Bardziej szczegółowoUkład sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski
Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci Dariusz Chaberski Jednostka centralna szyna sygnałow sterowania sygnały sterujące układ sterowania sygnały stanu wewnętrzna szyna danych układ wykonawczy
Bardziej szczegółowoProgramowanie w asemblerze Linkowanie
Programowanie w asemblerze Linkowanie January 17, 2017 Problem rozmieszczenia (relokacji) Ponieważ w pamięci równocześnie może znajdować się kilka programów, nie można w trakcie kompilacji przewidzieć
Bardziej szczegółowoBudowa systemów komputerowych
Budowa systemów komputerowych Krzysztof Patan Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski k.patan@issi.uz.zgora.pl Współczesny system komputerowy System komputerowy składa
Bardziej szczegółowoZarządzanie pamięcią operacyjną
Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak Celem wykładu jest przedstawienie podejść do zarządzania jednym z kluczowych zasobów systemu komputerowego pamięcią operacyjną. Ponieważ zarządzanie
Bardziej szczegółowoKomputery przemysłowe i systemy wbudowane
Komputery przemysłowe i systemy wbudowane Systemy operacyjne w systemach wbudowanych 2 KSEM WETI PG October 7, 2015 System operacyjny System operacyjny (OS) - opcjonalny w systemach wbudowanych. zbiór
Bardziej szczegółowoPamięć wirtualna. Przygotował: Ryszard Kijaka. Wykład 4
Pamięć wirtualna Przygotował: Ryszard Kijaka Wykład 4 Wstęp główny podział to: PM- do pamięci masowych należą wszelkiego rodzaju pamięci na nośnikach magnetycznych, takie jak dyski twarde i elastyczne,
Bardziej szczegółowoProcesory rodziny x86. Dariusz Chaberski
Procesory rodziny x86 Dariusz Chaberski 8086 produkowany od 1978 magistrala adresowa - 20 bitów (1 MB) magistrala danych - 16 bitów wielkość instrukcji - od 1 do 6 bajtów częstotliwośc pracy od 5 MHz (IBM
Bardziej szczegółowoNakładki. Kod przebiegu 2: 80 kb Tablica symboli: 20 kb wspólne podprogramy: 30 kb Razem: 200 kb
Pamięć wirtualna Nakładki Nakładki są potrzebne jeśli proces jest większy niż ilość dostępnej pamięci. Przykład - dwuprzebiegowy asembler mamy do dyspozycji 150 kb pamięci, a poszczególne elementy zadania
Bardziej szczegółowoSystemy Operacyjne Pamięć wirtualna cz. 1
Systemy Operacyjne Pamięć wirtualna cz. 1 Arkadiusz Chrobot Katedra Informatyki, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Kielce, 4 stycznia 2007 1 1 Zasady lokalności czasowej i przestrzennej 2 Pamięć wirtualna
Bardziej szczegółowoProgramowanie Niskopoziomowe
Programowanie Niskopoziomowe Wykład 4: Architektura i zarządzanie pamięcią IA-32 Dr inż. Marek Mika Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Jana Amosa Komeńskiego W Lesznie Plan Wstęp Tryby pracy Rejestry
Bardziej szczegółowoSystemy plików i zarządzanie pamięcią pomocniczą. Struktura pliku. Koncepcja pliku. Atrybuty pliku
Systemy plików i zarządzanie pamięcią pomocniczą Koncepcja pliku Metody dostępu Organizacja systemu plików Metody alokacji Struktura dysku Zarządzanie dyskiem Struktura pliku Prosta sekwencja słów lub
Bardziej szczegółowoDziałanie systemu operacyjnego
Budowa systemu komputerowego Działanie systemu operacyjnego Jednostka centralna dysku Szyna systemowa (magistrala danych) drukarki pamięci operacyjnej I NIC sieci Pamięć operacyjna Przerwania Przerwania
Bardziej szczegółowoProgramowanie współbieżne Wykład 2. Iwona Kochańska
Programowanie współbieżne Wykład 2 Iwona Kochańska Miary skalowalności algorytmu równoległego Przyspieszenie Stały rozmiar danych N T(1) - czas obliczeń dla najlepszego algorytmu sekwencyjnego T(p) - czas
Bardziej szczegółowoSystemy operacyjne system przerwań
system przerwań przerwanie: procesor zawiesza wykonanie bieżącego zadania i przechodzi do obsługi przerwania przerwania: maskowalne i niemaskowalne wektor przerwań adres (tablica adresów) kodu obsługi
Bardziej szczegółowoPodstawy informatyki. System operacyjny. dr inż. Adam Klimowicz
Podstawy informatyki System operacyjny dr inż. Adam Klimowicz System operacyjny OS (ang. Operating System) Program komputerowy bądź zbiór programów, który zarządza udostępnianiem zasobów komputera aplikacjom.
Bardziej szczegółowoSystem operacyjny MACH
Emulacja w systemie MCH System operacyjny MCH 4. SD Systemu V HP/UX MS-DOS VMS inne Mikrojądro Zbigniew Suski Zbigniew Suski Podstawowe cele projektu MCH! Dostarczenie podstawy do budowy innych systemów
Bardziej szczegółowo14. Elementy systemu wykonawczego
14. Elementy systemu wykonawczego 14.1 Wprowadzenie system wykonawczy (ang. run-time system) stanowi zestaw danych i operacji realizujących tzw. maszynę wirtualną języka programowania (na maszynie tej
Bardziej szczegółowoProgramowanie na poziomie sprzętu. Tryb chroniony cz. 1
Tryb chroniony cz. 1 Moduł zarządzania pamięcią w trybie chronionym (z ang. PM - Protected Mode) procesorów IA-32 udostępnia: - segmentację, - stronicowanie. Segmentacja mechanizm umożliwiający odizolowanie
Bardziej szczegółowoDziałanie systemu operacyjnego
Działanie systemu operacyjnego Budowa systemu komputerowego Jednostka centralna Sterownik dysku Sterownik drukarki Sterownik sieci Szyna systemowa (magistrala danych) Sterownik pamięci operacyjnej Pamięć
Bardziej szczegółowoSystem plików przykłady. implementacji
Dariusz Wawrzyniak Plan wykładu CP/M MS DOS ISO 9660 UNIX NTFS System plików (2) 1 Przykłady systemu plików (1) CP/M katalog zawiera blok kontrolny pliku (FCB), identyfikujący 16 jednostek alokacji (zawierający
Bardziej szczegółowoDziałanie systemu operacyjnego
Budowa systemu komputerowego Działanie systemu operacyjnego Jednostka centralna dysku Szyna systemowa (magistrala danych) drukarki pamięci operacyjnej sieci Pamięć operacyjna Przerwania Przerwania Przerwanie
Bardziej szczegółowoProcesy pojęcia podstawowe. 1.1 Jak kod źródłowy przekształca się w proces
Procesy pojęcia podstawowe 1 1.1 Jak kod źródłowy przekształca się w proces W języku wysokiego poziomu tworzy się tak zwany kod źródłowy który po zapisaniu będzie plikiem z programem źródłowym. Plik źródłowy
Bardziej szczegółowoArchitektura komputerów
Architektura komputerów Tydzień 4 Tryby adresowania i formaty Tryby adresowania Natychmiastowy Bezpośredni Pośredni Rejestrowy Rejestrowy pośredni Z przesunięciem stosowy Argument natychmiastowy Op Rozkaz
Bardziej szczegółowoLogiczny model komputera i działanie procesora. Część 1.
Logiczny model komputera i działanie procesora. Część 1. Klasyczny komputer o architekturze podanej przez von Neumana składa się z trzech podstawowych bloków: procesora pamięci operacyjnej urządzeń wejścia/wyjścia.
Bardziej szczegółowoArchitektura systemów informatycznych
Architektura systemów informatycznych Architektura i organizacja pamięci Literatura: Hyde R. 2005, Zrozumieć komputer, Profesjonalne programowanie Część 1, Helion, Gliwice Podstawowe elementy systemu komputerowego
Bardziej szczegółowoTechnologia informacyjna. Urządzenia techniki komputerowej
Technologia informacyjna Urządzenia techniki komputerowej System komputerowy = hardware (sprzęt) + software (oprogramowanie) Sprzęt komputerowy (ang. hardware) zasoby o specyficznej strukturze i organizacji
Bardziej szczegółowoPamięć wirtualna. A gdyby tak w pamięci przebywała tylko ta część programu, która jest aktualnie wykonywana?
Pamięć wirtualna Pytanie: Czy proces rezerwuje pamięć i gospodaruje nią w sposób oszczędny? Procesy często zawierają ogromne fragmenty kodu obsługujące sytuacje wyjątkowe Zadeklarowane tablice lub rozmiary
Bardziej szczegółowoArchitektura komputerów
Architektura komputerów Wykład 3 Jan Kazimirski 1 Podstawowe elementy komputera. Procesor (CPU) 2 Plan wykładu Podstawowe komponenty komputera Procesor CPU Cykl rozkazowy Typy instrukcji Stos Tryby adresowania
Bardziej szczegółowoOrganizacja pamięci wewnętrznej komputerów
Organizacja pamięci wewnętrznej komputerów 1. Własności systemów pamięci 2. Hierarchia pamięci. 3. Półprzewodnikowa pamięć główna 4. Pamięć cache. 5. Pamięć wirtualna. Własności systemów pamięci Położenie
Bardziej szczegółowoStruktura i funkcjonowanie komputera pamięć komputerowa, hierarchia pamięci pamięć podręczna. System operacyjny. Zarządzanie procesami
Rok akademicki 2015/2016, Wykład nr 6 2/21 Plan wykładu nr 6 Informatyka 1 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr II, studia niestacjonarne I stopnia Rok akademicki 2015/2016
Bardziej szczegółowoRozszerzalne kody operacji (przykład)
Tryby adresowania natychmiastowy (ang. immediate) bezpośredni (ang. direct) pośredni (ang. indirect) rejestrowy (ang. register) rejestrowy pośredni (ang. register indirect) z przesunieciem (indeksowanie)
Bardziej szczegółowo