architektura komputerów w. 8 Zarządzanie pamięcią
|
|
- Ksawery Kasprzak
- 9 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 architektura komputerów w. 8 Zarządzanie pamięcią Zarządzanie pamięcią Jednostka centralna dysponuje zwykle duża mocą obliczeniową. Sprawne wykorzystanie możliwości jednostki przetwarzającej wymaga obecności systemu operacyjnego. Procesory posiadają rozwiązania wspierające zadania systemu operacyjnego Większość stosowanych systemów operacyjnych to systemy wieloprogramowe W systemach jednoprogramowych program jest umieszczany pod stałymi adresami W systemach jednoprogramowych z systemem operacyjnym pamięć jest dzielona miedzy SO i program użytkowy. W systemach wieloprogramowych w pamięci trzeba umieścić wiele programów architektura komputerów w 8 1
2 Zadania jednostki zarządzania pamięcią Zarządzanie pamięcią: Konieczność pomieszczenia w w ograniczonej przestrzeni pamięci wielu procesów. (z czego część będzie nieaktywna). Postuluje to zastosowanie skutecznego algorytmu wymiany procesów w SO pomiędzy pamięcią operacyjna i zewnętrzną lub zwiększenie przestrzeni adresowej (np. przez wirtualizację) Konieczność zapewnienia procesom identycznego sposobu widzenia przestrzeni adresowej. Załadowanie kilku procesów oznacza, ze będą one umieszczone począwszy od różnych adresów fizycznych w pamięci. Ochrona kodu i danych Konieczność zapewnienia ochrony kodu i danych przed odczytem lub modyfikacją przez inny proces Ochrona przed niepoprawnym dostępem w obrębie procesu (np. wykonania danych) Dynamiczna alokacja pamięci dla poszczególnych procesów w razie potrzeby Wirtualizacja przestrzeni pamięci pozwalająca na zwiększenie dostępnej przestrzeni adresowej dla każdego procesu Zarządzanie pamięcią Część kodu (jadro SO) jest stale obecne w pamięci operacyjnej Pozostałą częścią trzeba zarządzać ładując i nadzorując wykonanie procesów Proces operuje na adresach logicznych Adres logiczny jest w jednostce zarządzania pamięcią: Sprawdzany pod katem poprawności Zamieniany na adres fizyczny Metody działania: Relokacja Segmentacja (podział na elementy o nierównej długości, może być widoczny dla programisty) Stronicowanie (podział na elementy o równej długości, niewidoczny dla programisty) architektura komputerów w 8 2
3 Relokacja Wytwarzanie adresu fizycznego Proces korzysta z dwóch rejestrów MMU, jeden zawiera adres bazowy dla obliczania adresu fizycznego, drugi adres końca przydzielonego obszaru (lub długość przydzielonego obszaru) pamięć Adres logiczny Adres bazowy + Adres fizyczny przydzie lony dla procesu Adres końcowy > błąd Relokacja Pamięc podzielona jest na obszary o stałej (różnej) wielkości przydział metodą najlepszego dopasowania lub na obszary o zmiennej wielkości Przydział żądanego obszaru, metody BF, FF Możliwość zwiększania przydzielonego obszaru o ile jest to możliwe Prowadzi do fragmentacji pamięci pamięć wy wy wy wy wy wy proces1 proces4 proces4 proces4 proces2 proces2 proces5 proces5 proces5 proces5 proces6 proces6 proces7 proces7 architektura komputerów w 8 3
4 Relokacja Zwiększenie wymaganego obszaru może wymagać relokacji procesu. wy Proces 1 żąda proces1 dodatkowej pamięci wy proces1 proces1 Segmentacja i stronicowanie Segmentacja Przestrzeń adresowa procesu dzielona jest na segmenty zgodnie z jego logiczną strukturą Kod Dane Stos Adres logiczny składa się z dwóch elementów adresu segmentu i przesunięcia wewnątrz segmentu Może być wiele segmentów zarówno dla kodu jak i danych Pamięć dla struktur danych w tej organizacji może być dynamicznie alokowana przez zwiększenie rozmiaru segmentu (co może wymagać relokacji segmentu) lub utworzenie nowego segmentu Możliwa jest ochrona poprzez określenie praw dostępu do segmentu Możliwe jest dopuszczanie kilku procesów do korzystania z segmentu danych Metoda posiada wady: dynamiczna alokacja pamięci prowadzi do fragmentacji Praktycznie nierealizowalna pamięć wirtualna architektura komputerów w 8 4
5 Segmentacja i stronicowanie Segmentacja: Adres logiczny w systemie z segmentacja składa się z Identyfikatora segmentu Adresu wewnątrz segmentu (offset) Na podstawie identyfikatora segmentu odnajdywany jest deskryptor segmentu Deskryptor segmentu zawiera Informację o prawach dostępu Długość segmentu Adres bazowy segmentu Translacja adresu polega na obliczeniu adresu fizycznego z adresu bazowego i offsetu Jeżeli Typ dostępu jest niezgodny z prawami dostępu do segmentu Offset przekracza zakres segmentu Deskryptor jest nieważny Jednostka zgłasza błąd. Segmentacja i stronicowanie Adres logiczny offset Adres fizyczny offset Tablica Stronicowanie: Uzasadnieniem stosowania stronicowania jest zasada lokalności Podział pamięci na bloki o określonej długości stronicowanie Przestrzeń adresowa procesu jest jednowymiarowa podział na strony odbywa się przez odwzorowanie adresu logicznego na odnośnik do strony i offset na stronie Bloki przestrzeni fizycznej - strony fizyczne Bloki przestrzeni logicznej - strony logiczne Stronicowanie nie jest widoczne dla programisty Deskryptory stron umieszczane są w tablicach. Opis strony zawiera znaczniki praw dostępu do strony i bity atrybutów wykorzystywane przez SO Stronicowanie jest głównym mechanizmem wykorzystywanym w budowie pamięci wirtualnej architektura komputerów w 8 5
6 Segmentacja i stronicowanie Stronicowanie: Każdy z procesów posiada własną tablicę deskryptorów proces może mieć większe rozmiary niż rozmiar pamięci. VAX max wielkość procesu 2 GB. = 2 22 stron 0,5KB Tablica deskryptorów w tym przypadku ma wielkość 4MB Stosowane są tablice dwupoziomowe i trójpoziomowe. Typowy proces ma wielkość kilkudziesięciu MB Typowa wielkość tablic dla procesu 20-80KB Tablica pierwszego poziomu jest wskazywana przez specjalny rejestr procesora (CR3 w Pentium) Rejestr wy, niedostępny dla użytkownika Przeładowywany w trakcie przełączania procesów Stronicowanie Adres logiczny offset Adres fizyczny offset Tablica Typowy rozmiar strony 4kB lub 8 kb Opis strony zawiera znaczniki praw dostępu do strony i bity atrybutów wykorzystywane przez SO W przypadku niezgodności typu dostępu z prawami dostępu w deskryptorze jednostka blokuje dostęp i zgłasza błąd architektura komputerów w 8 6
7 Segmentacja i stronicowanie Podstawowa jednostką sprzętową realizującą stronicowanie jest bufor translacji (TLB- Translation Lookaside Buffer). Adres logiczny jest dzielony na potrzeby stronicowania na dwie części wirtualny numer strony (VPN) i adres na stronie (offset) Translacja adresu polega na przyporządkowaniu stronie wirtualnej numeru strony rzeczywistej. TLB dysponuje cache asocjacyjnym i przechowuje deskryptory kilku ostatnio wykorzystywanych stron. (W procesorze Pentium - 32) Adres logiczny VPN offset TLB VPN PPN Adres fizyczny PPN offset Segmentacja i stronicowanie Stronicowanie: W przypadku niezgodności typu dostępu z prawami dostępu w deskryptorze jednostka blokuje dostęp i zgłasza błąd W przypadku chybienia (braku deskryptora strony w TLB) żądany deskryptor ładowany jest z tablicy deskryptorów stron przechowywanej w pamięci. Chybienie oznacza 2 4 dostępów do pamięci istotna jest minimalizacja ilości chybień Chybienie wynika z małej pojemności TLB Duża ilość deskryptorów wynika z małego rozmiaru strony co wynika z wirtualizacji Mniej deskryptorów to mniej chybień pamięć przeznaczona dla jądra SO nie musi podlegać wirtualizacji Można użyć kilku rozmiarów stron architektura komputerów w 8 7
8 Stronicowanie pamięć wirtualna Nie jest konieczne ładowanie do pamięci wszystkich stron procesu. Strony chwilowo niepotrzebne mogą być przechowywane w pamięci zewnętrznej Minimalna przestrzeń potrzebna do funkcjonowania procesu zbiór roboczy Żądanie dostępu do strony nieobecnej w pamięci fizycznej powoduje błąd dostępu i konieczność załadowania żądanej strony. Żądana strona musi zostać sprowadzona do pamięci ( SO), tablica stron zaktualizowana a próba dostępu procesu wykonana powtórnie po zakończeniu operacji. W przypadku braku miejsca jedna ze stron obecnych w pamięci operacyjnej powinna być usunięta. Proces wymiany może być nieefektywny migotanie stron. Nie należy wymieniać strony, która jest częścią zbioru roboczego aktywnego procesu i nie należy uaktywniać procesu, którego zbiór roboczy nie może być umieszczony w całości w pamięci Pamięć wirtualna Strategie zarządzania pamięcią strategie pobierania (fetch policy) decyzje, kiedy załadować informację do pamięci głównej strategie przydziału (placement policy) reguły i algorytmy wpasowania bloków informacji w wolne obszary pamięci głównej strategie wymiany (relocation policy) reguły i algorytmy usuwania informacji z pamięci głównej. Strategie pobierania pobranie wymuszone (demand fetching) na skutek błędu braku obiektu (missing item fault) pobranie antycypowane (prefetching) na podstawie prognozy architektura komputerów w 8 8
9 Zarządzanie pamięcią - Pentium FlatModel płaski model pamięci bez podziału na segmenty Segmented Model Pamięć podzielona na segmenty Real-Address-Model segmentacja typu x86 Zarządzanie pamięcią - Pentium Niesegmentowana pamięć niestronicowana Niesegmentowana pamięć stronicowana segmentowana pamięć niestronicowana segmentowana pamięć stronicowana architektura komputerów w 8 9
10 Relokacja Pentium Segmented Model Segmentacja - Pentium Rejestry segmentowe Pentium składają się z dwóch części. Część ukryta służy jako cache dla informacji zawartej w tablicy deskryptorów segmentów i ładowana jest każdorazowo wraz z zapisem widocznej części architektura komputerów w 8 10
11 Segmentacja - Pentium Adres logiczny Indeks segmentu TIPL RPL Adres względny RPL (Requested Privilege Level) - poziom uprzywilejowania Indeks segmentu indeks do tablicy segmentów TI wskaźnik (tablica ogólnych/lokalnych segmentów) Dla każdego segmentu określony jest poziom uprzywilejowania (RPL:0-3) Proces ma dostęp tylko do takich segmentów danych, których poziom uprzywilejowania jest niższy lub równy poziomowi uprzywilejowania segmentu kodu. Niektóre rozkazy mogą być wykonywane wyłącznie na określonym poziomie uprzywilejowania Poziom uprzywilejowania segmentu danych (clearance) określa dopuszczalność zapisu dla segmentu. Segmentacja - Pentium architektura komputerów w 8 11
12 Segmentacja - Pentium Odniesienie do segmentu RPL 15 3 RPL- poziom uprzywilejowania Odniesienie do segmentu indeks do tablicy segmentów 0 31 Adres względny 0 Odniesienie do segmentu Adres względny Tablica deskryptorów Segment Descriptor Adres bazowy + Adres fizyczny Segmentacja - Pentium architektura komputerów w 8 12
13 Deskryptor segmentu Segmentacja - Pentium Base 31:24 G D / B 0 A V L Seg limit 16:19 p D P L s type Base 23:16 Base 15:0 Segment limit 15:0 Struktura deskryptora segmentu (jedna pozycja w tablicy deskryptorów segmentów) AVL dostępny do użycia przez SO BASE bazowy adres segmentu D/B długość słowa DPL poziom uprzywilejowania deskryptora G ziarnistość (Segment Limit podany w bajtach lub jednostkach 4kB) LIMIT rozmiar segmentu P bit obecności S typ segmentu (dane/kod) TYPE typ segmentu (r/w,ro,execute, exp,accessed) Stronicowanie - Pentium. Pamięć wirtualna Translacja adresu strona 4KB kartoteka tablica offset Adres fizyczny Odnośnik do tablicy stron Odnośnik do strony PDBR architektura komputerów w 8 13
14 Stronicowanie - Pentium. Pamięć wirtualna Translacja adresu strona 4MB kartoteka tablica offset 0 Adres fizyczny Odnośnik do strony PDBR Stronicowanie - Pentium. Pamięć wirtualna Deskryptor strony 4KB. p P p U R Page Base Address avail G a d D C w / / p t D t s W G strona globalna Dirty strona zmodyfikowana Accessed był dostęp do strony PCD zakaz buforowania w cache PWT buforowanie w cache typu write-trough U/S użytkownik/system RW RO/RW Present znacznik obecności w pamięci operacyjnej architektura komputerów w 8 14
15 Stronicowanie - Pentium. Pamięć wirtualna Każdy proces ma własną tablicę 1 poziomu oraz kilka tablic 2 poziomu Typowa zajętość pamięci przez tablice procesu 20-80KB Część pamięci nie podlega wirtualizacji Jądro systemu Bufory i sterowniki urządzeń zewnętrznych (np. pamięć obrazu) Pentium. Zarządzanie pamięcią architektura komputerów w 8 15
Schematy 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
Architektura 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
3 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
Mikroinformatyka. 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
Systemy 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
Zarządzanie 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
Wykład 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
Zarządzanie 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
SYSTEMY 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
Zarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym
Zarządzanie pamięcią w systemie operacyjnym Cele: przydział zasobów pamięciowych wykonywanym programom, zapewnienie bezpieczeństwa wykonywanych procesów (ochrona pamięci), efektywne wykorzystanie dostępnej
Zarządzanie 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
Sprzętowe 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................................
dr 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
Programowanie 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
Zarządzanie 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
Od 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
Pamięć. 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
Zarządzanie 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
Mikroinformatyka. Wielozadaniowość
Mikroinformatyka Wielozadaniowość Zadanie Tryb chroniony przynajmniej jedno zadanie (task). Segment stanu zadania TSS (Task State Segment). Przestrzeń zadania (Execution Space). - segment kodu, - segment
Procesor 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
Hierarchia 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
Systemy 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
Stronicowanie 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
Mikroinformatyka. Mechanizmy ochrony pamięci
Mikroinformatyka Mechanizmy ochrony pamięci Mechanizmy ochrony pamięci Ochrona na poziomie segmentów: - limit - typ segmentu - selektor zerowy - poziom uprzywilejowania Ochrona na poziomie stronicowania:
SOE 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
Wydajność 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
System 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
ZARZĄDZANIE 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
Zarządzanie 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,
Współpraca 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
System 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
Pamięć 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,
Zarządzanie 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
PRZYDZIAŁ 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)
System 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
Technologie 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
Wykład 10 Zarządzanie pamięcią
Wykład 10 Zarządzanie pamięcią część pierwsza: pamięć jądra Wojciech Kwedlo, Systemy Operacyjne II -1- Wydział Informatyki PB Sprzeczności przy projektowaniu systemu zarządzania pamięcią Implementuj możliwie
J. Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1. 1 Architektura PC Ogólna struktura systemu jednoprocesorowego
J. Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1 1 Architektura PC 1.1. Ogólna struktura systemu jednoprocesorowego Już systemy jednoprocesorowe mogą być środowiskiem, w którym wykonywane jest wiele programów
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
Układ 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
WYKŁAD. 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
Celem 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
Architektura 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
dr 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
dr 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
dr 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
Systemy 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
Architektura 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
ARCHITEKTURA PROCESORA,
ARCHITEKTURA PROCESORA, poza blokami funkcjonalnymi, to przede wszystkim: a. formaty rozkazów, b. lista rozkazów, c. rejestry dostępne programowo, d. sposoby adresowania pamięci, e. sposoby współpracy
Organizacja 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
Organizacja typowego mikroprocesora
Organizacja typowego mikroprocesora 1 Architektura procesora 8086 2 Architektura współczesnego procesora 3 Schemat blokowy procesora AVR Mega o architekturze harwardzkiej Wszystkie mikroprocesory zawierają
Podstawy. Podsystem zarządzania pamięcią - zadania: Wiązanie (binding) rozkazów i danych z adresami pamięci. W systemie wielozadaniowym:
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
Architektura komputerów
Architektura komputerów Tydzień 4 Tryby adresowania i formaty Tryby adresowania Natychmiastowy Bezpośredni Pośredni Rejestrowy Rejestrowy pośredni Z przesunięciem stosowy Argument natychmiastowy Op Rozkaz
Informatyka 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
ZARZĄDZANIE 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
Wykład 8. Pamięć wirtualna. Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB
Wykład 8 Pamięć wirtualna Wojciech Kwedlo, Wykład z Systemów Operacyjnych -1- Wydział Informatyki PB Wprowadzenie Podstawowa idea: System operacyjny pozwala na wykorzystanie pamięci o pojemności większej,
ARCHITEKTURA KOMPUTERÓW
Zarządzanie pamięcią (memory management) ARCHITEKTURA KOMUTERÓW Funkcje zarządzania pamięcią przydział zasobów pamięci (memory allocation) ochrona zasobów pamięci (memory protection) współdzielenie obszarów
Programowanie 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
Logiczny 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.
Przed 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
przypisanie różnym strukturom programowym tych samych obszarów pamięci fizycznej
1 Arytmetyka 1.1 Reprezentacja danych 1.1.1 Kod znak moduł Intuicyjną metodą reprezentacji liczb całkowitych jest osobne kodowanie znaku + albo - i wartości bezwzględnej liczby. Kod 0... reprezentuje liczbę
Księgarnia PWN: Włodzimierz Stanisławski, Damian Raczyński - Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86
Księgarnia PWN: Włodzimierz Stanisławski, Damian Raczyński - Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86 Spis treści Wprowadzenie... 11 1. Architektura procesorów rodziny x86... 17 1.1. Model procesorów
Wydajność systemów a organizacja pamięci. Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1
Wydajność systemów a organizacja pamięci Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1 Motywacja - memory wall Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 2 Organizacja pamięci Organizacja pamięci:
Podstawy. 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.
Zarz 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.
Zbigniew 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
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA SYSTEMY WBUDOWANE Prowadzący: Paweł Janicki Autor sprawozdania: Pol Grzegorz Grupa szkoleniowa: I7X3S1 Numer ćwiczenia: Data oddania: 14.06.2009r. 1. Treść zadania Dokonać
Ograniczenia 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
1.1 Definicja procesu
1 Procesy pojęcia podstawowe 1 1.1 Definicja procesu Proces jest czymś innym niż program. Program jest zapisem algorytmu wraz ze strukturami danych na których algorytm ten operuje. Algorytm zapisany bywa
Zarz 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.
System plików. Warstwowy model systemu plików
System plików System plików struktura danych organizująca i porządkująca zasoby pamięci masowych w SO. Struktura ta ma charakter hierarchiczny: urządzenia fizyczne strefy (partycje) woluminy (w UNIXie:
Mikroprocesory 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
Architektura komputera typu PC z procesorem IA-32
Jędrzej Ułasiewicz Komputerowe systemy sterowania 1 Architektura komputera typu PC z procesorem IA-32 1. Ogólna struktura systemu jednoprocesorowego...2 2. Ochrona pamięci...6 2.1. Segmentacja...7 2.2.
Zarz¹dzanie 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,
Wydajność systemów a organizacja pamięci. Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1
Wydajność systemów a organizacja pamięci Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1 Wydajność obliczeń Dla wielu programów wydajność obliczeń można traktować jako wydajność pobierania z pamięci
Zarządzanie dyskowymi operacjami we-wy. Zarządzanie pamięcią operacyjną. dr inż. Jarosław Forenc. systemy plików (NTFS, ext2)
Rok akademicki 2014/2015, Wykład nr 7 2/42 Plan wykładu nr 7 Informatyka 1 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr II, studia niestacjonarne I stopnia Rok akademicki 2014/2015
Od 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
Działanie systemu operacyjnego
Działanie systemu operacyjnego Budowa systemu komputerowego Jednostka centralna Sterownik dysku Sterownik drukarki Sterownik sieci Szyna systemowa (magistrala danych) Sterownik pamięci operacyjnej Pamięć
Wydajność systemów a organizacja pamięci. Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1
Wydajność systemów a organizacja pamięci Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1 Wydajność obliczeń Dla wielu programów wydajność obliczeń można traktować jako wydajność pobierania z pamięci
Bazy danych. Plan wykładu. Model logiczny i fizyczny. Operacje na pliku. Dyski. Mechanizmy składowania
Plan wykładu Bazy danych Wykład 10: Fizyczna organizacja danych w bazie danych Model logiczny i model fizyczny Mechanizmy składowania plików Moduł zarządzania miejscem na dysku i moduł zarządzania buforami
Podstawowe 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
Wybrane 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
Działanie 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
architektura komputerów w. 7 Cache
architektura komputerów w. 7 Cache Pamięci cache - zasada lokalności Program używa danych i rozkazów, które były niedawno używane - temporal locality kody rozkazów pętle programowe struktury danych zmienne
UTK 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
przypisanie różnym strukturom programowym tych samych obszarów pamięci fizycznej
1 Arytmetyka 1.1 Reprezentacja danych 1.1.1 Kod znak moduł Intuicyjną metodą reprezentacji liczb całkowitych jest osobne kodowanie znaku + albo - i wartości bezwzględnej liczby. Kod 0... reprezentuje liczbę
Zarządzanie 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
Architektura 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
Działanie systemu operacyjnego
Budowa systemu komputerowego Działanie systemu operacyjnego Jednostka centralna dysku Szyna systemowa (magistrala danych) drukarki pamięci operacyjnej sieci Pamięć operacyjna Przerwania Przerwania Przerwanie
Adresowanie. W trybie natychmiastowym pole adresowe zawiera bezpośrednio operand czyli daną dla rozkazu.
W trybie natychmiastowym pole adresowe zawiera bezpośrednio operand czyli daną dla rozkazu. Wada: rozmiar argumentu ograniczony do rozmiaru pola adresowego Adresowanie bezpośrednie jest najbardziej podstawowym
Programowanie 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
dr inŝ. Jarosław Forenc
Rok akademicki 2009/2010, Wykład nr 6 2/52 Plan wykładu nr 6 Informatyka 2 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr III, studia stacjonarne I stopnia Rok akademicki 2009/2010
Pamięć 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
Budowa 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
Procesory rodziny Intel
Bibliografia: Urządzenia techniki komputerowej, K. Wojtuszkiewicz pl.wikipedia.org www.intel.com Procesory rodziny Intel Podstawowe własnow asności procesora Pentium Podstawowe własności procesora Pentium
Architektura komputerów
Architektura komputerów Tydzień 5 Jednostka Centralna Zadania realizowane przez procesor Pobieranie rozkazów Interpretowanie rozkazów Pobieranie danych Przetwarzanie danych Zapisanie danych Główne zespoły
Architektura 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
Architektura 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
Systemy 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
Magistrala systemowa (System Bus)
Cezary Bolek cbolek@ki.uni.lodz.pl Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki systemowa (System Bus) Pamięć operacyjna ROM, RAM Jednostka centralna Układy we/wy In/Out Wstęp do Informatyki