Буферизация при блокориентированном обмене
Особенностью работы с блокориентироваными устройствами является возможность организации буферизации при обмене. Суть заключается в следующем. В RAM организуется пул буферов, где каждый буфер имеет размер в один блок. Каждый из этих блоков может быть ассоциирован с драйвером одного из физических блок-ориентированных устройств.
Рассмотрим, как выполняется последовательность действий при исполнении заказа на чтение блока.
Будем считать, что поступил заказ на чтение N-ого блока из устройства с номером M: Поиск заданного блока, Если поиск заданного буфера неудачен, то в буферном пуле осуществляется поиск буфера для чтения и размещения данного блока, Чтение N-ого блока устройства М в найденный буфер, Обнуление счетчика времени в данном буфере и увеличение на единицу счетчиков в других буферах, Передача результата чтения содержимого данного буфера.
Билет
УОП: Основные задачи: Контроль состояния каждой единицы памяти (свободна/распределена), Стратегия распределения памяти, Выделение памяти, Стратегия освобождения памяти.
Стратегии и методы управления: Одиночное непрерывное распределение, Распределение разделами, Распределение перемещаемыми разделами, Страничное распределение, Сегментное распределение, Сегменто-страничное распределение.
Одиночное непрерывное распределение
ОП делится на 2 области. В одной находится ОС, другая предназначена для задач пользователя. (предполагается однопроцессная система.)
|
|
|
Необходимые аппаратные средства:
Регистр границ + режим ОС / режим пользователя. (В регистре границ находится граница между ОС и пользовательской частью ОП)
Если ЦП в режиме пользователя попытается обратиться в область ОС, то возникает прерывание.
В режиме ОС мы можем обращаться в любую точку ОП, если мы находимся в пользовательском режиме, то запрошенный адрес сравнивается с содержимым регистра границ, и , если он окажется меньше, т.е. Мы хотим обратиться в часть ОП, занятую под ОС, то выдается прерывание.
Алгоритм – процесс заканчивается, мы меняем на следующий. Достоинства: простота.
Недостатки: Часть памяти просто не используется, Процессом/заданием память занимается все время выполнения, Ограничение на размеры процесса.
Распределение перемещаемыми разделами
Система имеет фиксированное количество разделов. Через некоторое время ее использования начинается внешняя фрагментация.
Решение: перемещение разделов и освобождение одного большого куска. Но это требует очень больших затрат.
Необходимые аппаратные средства: Регистры границ + регистр базы, Ключи + регистр базы.
Алгоритмы:Аналогично предыдущему Достоинства: Потенциальная ликвидация внешней фрагментации Недостатки: Внутренняя фрагментация, Ограничение размером физической памяти , Затраты на перекомпоновку.
|
|
|
Билет. Страничное распределение
УОП: Основные задачи: Контроль состояния каждой единицы памяти (свободна/распределена), Стратегия распределения памяти, Выделение памяти, Стратегия освобождения памяти.
Стратегии и методы управления: Одиночное непрерывное распределение, Распределение разделами, Распределение перемещаемыми разделами, Страничное распределение, Сегментное распределение, Сегменто-страничное распределение.
Посредством аппаратных и программных решений, например, таблицы страниц, возможно отображать физические страницы. Содержимое таблицы определяет соответствие виртуальной памяти физической для выполняющейся в данный момент программы/процесса. Соответствие определяется следующим образом: i-я строка таблицы соответствует i-й виртуальной странице.
При замене процесса таблицу надо менять.
Таблица страниц – отображение номеров виртуальных страниц на номера физических.
Проблемы: 1. Размер таблицы страниц ; 2. Скорость отображения.
Возможные аппаратные средства:
|
|
|
1. Полностью аппаратная таблица страниц, которая будет находится в виде сверхоперативной памяти. Все преобразования будут проходить очень быстро (Проблемы: стоимость, полная перегрузка при смене контекстов, +: скорость преобразования).
2. Регистр начала таблицы страниц в памяти. Будет многократное увеличение количества обращений к памяти. (простота, управление смены контекстов, медленное преобразование). Альтернативное решение - организация таблицы страниц на ОП. В этом случае нам нужен аппаратный регистр начала таблицы, и переключение с контекста на контекст будет осуществляться очень хорошо и быстро, просто я буду менять содержимое регистра начала таблицы. При этом мы получим многократное увеличение количества обращений в память. И как минимум мы потеряем 100% эффективность. Понятно что, часть проблем будут минимизированы за счет работы КЭШ, но все равно это будет неэффективно. Но зато это просто и дешево.
3. Гибридные решения. Т.е. Те, которые имеют и программную и аппаратную составляющую.
TLB (Translation Lookaside Buffer) – Буфер быстрого преобразования адресов. В процессоре есть буфер (не большой), который используется в качестве КЭШ таблицы страниц.
Структура буфера: Каждая запись содержит 2 поля - № виртуальной страницы и № физической страницы. TLB буфер – буфер оперативной памяти. Поиск идет параллельно: за одну операцию просматривается наличие всей таблицы.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 277; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!