Управление оперативной памятью

Наиболее важным ресурсом после процессора является оперативная память. Ме­тоды управления, используемые в системах реального времени, обычно проще, чем в многопользовательских системах с разделением времени. В крупных вычислительных системах с множеством пользователей большинство программ и данных хранятся во вторичной (внешней) памяти — жесткий диск — и загружаются в оперативную память только при необходимости. Это приемлемо для систем разделения времени и пакетной обработки, в которых несущественно, начнется задание минутой раньше или позже. Однако в системах реального времени задержек исполнения быть не должно, поэтому все необходимые модули предварительно загружаются в оперативную память. Тем не менее, в системах реального времени может возникнуть необходимость в выгрузке содержимого части оперативной памяти на диск.

Механизм расширения оперативной памяти сверх физически установленного объема за счет временной выгрузки на диск не используемых в данный момент про­грамм и данных называется виртуальной памятью. Работа виртуальной памяти основана на предположении, что объем памяти, требуемый для процессов, превосходит размер доступной оперативной памяти. Устройства массовой памяти, например жесткий диск, используемые для реализации этого механизма, должны обладать как достаточной емкостью, так и значительным быстродействием. Операционная система копирует с диска в оперативную память только те части процесса и области его данных, называемые страницами, которые непосредственно используются в данный момент, оставляя остальную часть во внешней памяти. Для загрузки наиболее часто используемых страниц и для уменьшения числа об­ращений к диску применяются различные стратегии оптимизации. Механизм виртуальной памяти позволяет процессу иметь адресное пространство больше, чем размер выделенной ему реальной оперативной памяти.

В системах реального времени представляет интерес только быстрая и эффективная виртуальная память. Чтобы быстро реагировать на внешние сигналы, соответствующие служебные процедуры должны постоянно храниться в оперативной памяти. Другим важным соображением, относящимся к использованию вторичной памяти в задачах реального времени, является ее работоспособность в производственной среде — жесткие диски и дискеты нельзя использовать в условиях сильных вибраций, ударов или интенсивных магнитных полей.

Мы поможем в написании ваших работ!