Управление памятью

Общая теория ОС.

IV поколение

III поколение

System/360

OS/360

DOS/360

Универсальность ОС, многорежимные: пакетная обработка, разделение времени и т.д. Они громоздки и имеют большую стоимость. Рассмотрена и система с разделением времени, главное внимание: MULTICS, TSS (подмножество OS/360). Разработана технология разработки программ. Разделение цен нам программное обеспечение и аппаратуру.

Благодаря широкому распространению информационных сетей пользователи получили доступ к распределенным средствам вычислительной техники.

Дружеский пользовательский интерфейс. Уделяется большое время защите информации. Распространена концепция виртуальных машин.

Информационные системы предоставляют пользователю функциональный эквивалент вычислительной системы. Появились базы данных. Концепция распределенной обработки данных.

Перспективы развития ОС: увеличение быстродействия процессора и увеличение объема оперативной памяти.

Функции ОС распределяются по локальным процессором эффективного средства выполнения параллельных процессов.

ОС управляет ресурсами. Ресурсы – память, процессор, файлы и т.д.

Оперативную память делят: ядро ОС (оно всегда находится в ОП). Ядро ОС – совокупность управляющих программ, которые должны постоянно присутствовать в ОП и обеспечивать функционирование с минимальными задержками.

Главная задача – это защита программ от действий других программ.

Стратегии выделения ОП пользовательским программам:

простое непрерывное распределение. Цель: минимальные затраты на реализацию: каждый конкретный момент времени допускается существование одной пользовательской программы. Одна из стратегий управления памятью – минимизация затрат на реализацию.(например, в каждый момент времени допускается существование 1-ой пользовательской программы.) Характерны для ЭВМ 1-го поколения и начала 2-го. Пользователю выделяется вся ОП, не занятая ядром ОС. Пользовательские программы хранятся в очереди работ во внешней памяти. Управляющая программа (одни из компонентов ОС) и должна определять завершение одной работы и обеспечить загрузку и начало выполнения следующей. Эта программа называется монитор-пакетной обработки.

Недостатки:

1. невозможно использовать процессор при чтении исходных данных.

2. не используется часть ОП (все программы одинакового размера невозможно);

3. иногда отказываются от защиты памяти.

1. Распределение с несколькими непрерывными разделами. Мультипрограммирование сокращает расходы времени и памяти. Несколько программ одновременно находятся в ОП. Цель: максимальная загрузка процессора.Раздел = зоне. У разделов существуют границы

1) Разделы с фиксированными границами. В простом механизме мультипрограммирования количество, размер и размещение разделов фиксировано. Неэффективно используется оперативная память. Низкие затраты на реализацию. Фрагментация памяти – появляются не использованные фрагменты ОП.

2) Разделы с подвижными границами используют для избавления от фрагментаций. Размеры разделов соответствуют размеру работ. Для этого используется управляющая программа – планировщик памяти.

3) Подвижные разделы. В процессе выполнения задачи раздел может перемещаться.Из двух небольших формирует один большой раздел – это уплотнение памяти | проблемы при перемещении программ |.

4) SWOPPING при выполнении программ может возникнуть ситуация, необходимо освободить память, занятую «выполняющейся» программой. Выполняется откачка – это запись раздела ОП во внешнюю память (на магнитный диск). Для продолжения выполнения программы необходима подкачка – загрузка ранее выгруженной программы с диска в ОП.

SWOPPING позволяет заново распределять память для работы не запуская работу с самого начала. Повторное распределение памяти называется перераспределением.

Перераспределение необходимо в следующих случаях:

§ Возможность выполнять много малоактивных работ

§ Освободить память, занятую работой, которая требует вмешательства оператора

§ Более эффективно использовать другие ресурсы: процессор и др

§ Освободить память для работы с более высоким приоритетом

§ Использует программы оверлейной структуры

Проблема – это перемещение раздела!!!

Недостатки:

1. защита разделов (адресного пространства) надо защищать не только системные программы, но и другие пользовательские программы;

2. определение числа и размера разделов.