Управление процессором, памятью, устройствами ввода-вывода

УПРАВЛЕНИЕ ПАМЯТЬЮ

При управлении памятью ОС выполняет следующие задачи:

1)отслеживание свободной и занятой памяти;

2)выделение памяти процессам;

3)освобождение памяти в случае завершения процесса;

4)вытеснение процессов из памяти при необходимости;

5)возвращение процессов в оперативную память после вытеснения;

6)настройка адресов процесса на физические адреса оперативной памяти.

Виды памяти вычислительной машины.

Внешняя память – память, распределенная по уровню (по классу) ниже оперативной и которая не может напрямую быть использована для выполнения процессов.

Оперативная память – это встроенная память, которая используется для непосредственного выполнения процессов.

Сверхоперативная память – это встроенный вид оперативной памяти, имеющий гораздо более высокую скорость работы.

Регистр процессора – память, расположенная непосредственно в процессоре.

Внешняя память и оперативная память управляют ОС.

Типы адресов

Символьные имена. Это имена элементов процесса (переменные, процедуры, функции), которые определяются пользователем в момент программирования.

Виртуальные имена (виртуальные адреса). Это условные адреса, которые вырабатываются транслятором (компилятором) из символьных имен. Обычно оно начинается с ячейки «0» и размер его определяется, во-первых, размером программ, а во-вторых разрядностью используемого кода.

Физические адреса. Это адреса ячеек физической памяти.

Преобразование виртуальных адресов в физические происходит 2мя способами:

1) статическое преобразование и использование перемещающего загрузчика (в момент загрузки процессора в физическую оперативную память перемещающий загрузчик определяет начальную свободную ячейку оперативной памяти и на основе этой информации преобразовывает виртуальные адреса в физические; «+» простота реализации и высокая скорость работы; «-» невозможность перемещения процесса в другой участок оперативной памяти (ОП)

2) динамическое преобразование при каждом обращении к ячейке процессора (в этом случае процесс загружается в физическую ОП с использованием своих виртуальных адресов, при каждом обращении к какому-либо виртуальному адресу процесса средствами ОС производится преобразование от виртуального адреса к физическому; «+» возможность перемещения процесса в другие участки ОП в любой момент времени; «-» более сложная реализация и большее время выполнения процесса (более низкая скорость)).