Архитектура операционных систем

1. Архитектура операционных систем Лекция 1.8

2.

Схема
с динамическими разделами
ОС
0
P1
P5
время 10
P1
время 5
200 270
P3
время 16
P3
время 20
P3
время 11
P4P2
время
время
85
P4
время 4
400
650 700
950 1000
Очередь заданий
№
1
2
3
4
5
память
200
300
250
250
70
время
10
5
20
8
15
2

3.

Схема
с динамическими разделами
Стратегии размещения нового процесса
в памяти
Первый подходящий (first-fit). Процесс размещается в
первое подходящее по размеру пустое место
Наиболее подходящий (best-fit). Процесс размещается
в наименьшее подходящее по размеру пустое место
Наименее подходящий (worst-fit). Процесс размещается
в наибольшее пустое место
3

4.

Схема
с динамическими разделами
P1
время 5
ОС
0
200
P4
время 8
400
P3
время 16
650 700
950 1000
Очередь заданий
№
5
память
70
время
15
4

5.

Схема
с динамическими разделами
P1
время 5
ОС
0
200
P4
время 8
400
P3
время 15
650 700
950 1000
Внешняя фрагментация – невозможность
использования памяти, неиспользуемой
процессами, из-за ее раздробленности
Возможна и внутренняя фрагментация при
почти полном заполнении процессом пустого
фрагмента
5

6.

Схема
с динамическими разделами
Сборка мусора
ОС
0
P5
P4
200 270
400
MMU – БУП
CPU
Логический
адрес
520
P3
650 700 770
950 1000
Сегментный
регистр
+
Физический
адрес
Память
6

7.

Линейное
непрерывное отображение
0
100
Логическое
адресное
пространство
Физическое
адресное
пространство
N
N+100
7

8.

Линейное
кусочно-непрерывное отображение
Страничная организация памяти
Логическое
адресное
пространство
Page 0 Page 1 Page 2 Page 3 Page 4
Логический адрес =
Npage*size + offset
(Npage, offset)
Серый цвет – занятое место
Физическое
адресное
пространство
Таблица
страниц
Кадр 0 Кадр 1
Кадр 2 Кадр 3 Кадр 4
0
1
2
3
4
3
4
6
7
1
Кадр 5 Кадр 6 Кадр 7
Кадр 8
Физический адрес =
Nframe*size + offset
(Nfrаme, offset)
Npage -> Nframe
Свойственна внутренняя фрагментация
8

9.

Линейное
кусочно-непрерывное отображение
Страничная организация памяти
Логический адрес
page
CPU
offset
MMU
Таблица
страниц
атрибуты
кадр
Память
кадр
offset
Физический адрес
9

10.

Линейное
кусочно-непрерывное отображение
Сегментная организация памяти
Сегмент 1
Логическое
адресное
пространство
0
0
Серый цвет – занятое место
Сегмент 2
Сегмент 3
0
Логический адрес –
двумерный =
(Nseg, offset)
Физическое
адресное
пространство
Физический адрес линейный = физический адрес начала сегмента + offset
Свойственна внешняя фрагментация
10

11.

Линейное
кусочно-непрерывное отображение
Сегментная организация памяти
Максимальный размер сегмента
Логический
адрес
Nseg
CPU
Таблица
сегментов
Память
offset
адрес начала
размер
+
Физический адрес
11

12.

Линейное
кусочно-непрерывное отображение
Сегментная организация памяти
Максимальный размер сегмента
Логический
адрес
Nseg
CPU
offset
ошибка
нет
Таблица
сегментов
адрес начала
размер
Offset <=
размер
да
Память
Физический
адрес
+
12

13.

Линейное
кусочно-непрерывное отображение
Сегментно-страничная организация памяти
Максимальный размер сегмента
Логический
адрес
Offset
Page внутриOffset
сегмента
Nseg
CPU
Размер страницы
адрес
размер
Offset у сегмента
<= размер
да
нет
Таблица сегментов
кадр
ошибка
Физический адрес
Память
Кадр
Таблица страниц
Offset
13