В. Столлингс - Операционные системы (1114679), страница 71
Текст из файла (страница 71)
б. Приведите представление системы двойников в виде би р бина ного дере.. ~х', освобождения В. Рассмотрим систему двойников, в которой некий только ч ыд то в еле имеет адрес 011011110000. Ф а. Если размер блока равен 4, то каков бинарный адрес ег д о войника? ""' б. Если размер блока равен 16, то каков бинарный адрес ег д го войникФ', Пусть Ьш(г(у, (х) — адрес того блока размером 2~, который является. ком блока па адресу х.
Запишите выражение для ЬиЫу, (х) . Последовательность Фибоначчн определяется следующим р об азам: Р,' = О. Р; = 1,..., Р,„„= Р;„, + Р;,, и > О ажно ли использовать эту последовательност для р р двойников? достоинством должна обладать такая система двойник нию с описанной в данной главе? 7 9. Во время выполнения программы процессор увеличивает содержимое регистра команд (счетчика кода) на одно слово после выборки каждой команды.
Однако если встречаются команды ветвления или вызова подпрограммы, то содержимое данного регистра вызывает продолжение выполнения в некотором другам месте программы. Рассмотрим рис. 7.8, Имеется альтернатива. е В регистре команд использовать относительный адрес и выполнять транс ляцию адресов динамически, с содержимым регистра команд в качестве входных данных.
Команды ветвления или вызова подпрограммы генериРуют относительный адрес, который и заносится в регистр команд. В регистре команд содержать абсолютный адрес. В этом случае команды ветвления или вызова подпрограммь1 генерируют относительный адрес, который динамически транслируется, и результат трансляции заносится в регистр команд. Какой подход следует предпочесть? 7.10. Виртуальный адрес а в страничной системе представляет собой пару (р.и ), в которой р — номер страницы, а и — номер байта этой страницы. Пусть з— количество байтов в странице. Найдите формулу, представляющую р и ю как функции от г и а.
7.11. Рассмотрим память, в которой смежные сегменты Я„Яг, ...„Б„размещаются в порядке их создания от одного конца памяти к другому. как показано ниже: Я~ Яг *" Б„ Свободно При создании сегмента Я„+1 он размещается непосредственно после сегмента Я„„ даже если некоторые из сегментов Бп Яг, „Б„были к этому моменту удалены. Когда граница между сегментами (используемыми или удаленными) и свободной памятью достигает конца памяти, используемые сегменты уплотняются а, Покажите, что доля времени Г, затрачиваемая на уплотнение, удовлетворяет следующему неравенству: 1 — г Р'>, гдето.
= — — ! 1+ 1у 2з Здесь з — средняя длина сегмента в словах, г — среднее время жизни сегмента (в обращениях к памяти), ~ — доля памяти, не используемая в установившихся условиях. 'кагание: найдите среднюю скорость, с которой рассматриваемая граница движется по памяти, и предположите, что копирование одного слова требует как минимум двух обращений к памяти. б Определите Р для ~ = 0.2, 1 = 1000 и з =- 50.
ЬвлОжв~Й~ЯВЪВяаыБЗ~ Первым Рным шагом в создании активного процесса является загрузка программы в аную ый |ую память и создание образа процесса (рис. 7.13). На рис. 7.14 показан тидля большинства систем сценарий. Приложение состоит из ряда скомпили- т1аСТЬ 3.: 7. Управление памятью Память Рис. 7Л4. Сценарий загрузки Обьектнмй код Образ процесса а памяти Рис. 7.тЗ Загрузка а~ Загрузчик Этап вязываиия действия раара~ программ ь Компиляция ° 17прааленне памятью Часть 3. ~анных или ассемблированных модулей в виде объектного кода, Эти моду ',. гваются для разрешения всех ссылок между ними, а также обращений к чным подпрограммам (которые могут быть внедрены в программу или бытв,'." но используемым кодом, представляемым операционной системой).
В этом ", анни мы познакомимся с ключевыми свойствами компоновщиков и тя ясности изложения мы начнем с описания задачи загрузки программы,- ": й из одного модуля, когда связывание не требуется. а грузна На рис. 7.14 загрузчик размещает загружаемый модуль в основн зной . чиная с адреса х. При этом должны удовлетворяться требования к оцесса, приведенные на рис.
7.1. В целом могут использоваться три по ° Абсолютная загрузка. ° Перемещаеман загрузка. ° Динамическая загрузка времени исполнения. Абсолютная загрузка Абсолютный загрузчик требует, чтобы данный загружаемый модУ сполагался в одном и том же месте в памяти. Следовательно, в моЛУ .„-. наемом для загрузки, все обращения должны быть к конкретным, „ )тным, адресам основной памяти. Назначение определенных адресов ссылкам к памяти в программе может быть выполнено либо программистом, либо автоматически в процессе компиляции или ассемблирования (табл.
7.2,а). У такого подхода имеется ряд серьезных недостатков, Во-первых, каждый программист должен знать стратегию размещения модулей в основной памяти. Во-вторых, при любых изменениях в программе, которые включают вставку или удаление кода или:данных, требуется соответствующим образом изменить все адреса. Поэтому желательно, чтобы все адреса в памяти были выражены символьно, с тем чтобы в процессе компиляции или ассемблирования разрешить эти символьные ссылки (см. рис. 7.15).
Каждая ссылка на команду или элемент данных изначально представлена символом. При подготовке модуля к абсолютной загрузке ассемблер или компилятор преобразуют все эти ссылки в конкретные адреса, как показано на рис. 7.15,в. таб аблица 7.2. Связывание адресов Программист использует конкретные физические адреса непосред- ственно в программе Программа содержит ссылки на символьные адреса, которые пре- образуются в реальные Физические адреса компилятором или ас- семблером Компилятор или ассемблер генерируют относительные адреса, которые транслируются в абсолютные в процессе загрузки программы Загруженная программа использует относительные адреса, которые динамически конвертируются процессором в абсолютные Окончание б) Компоновщик омпоиовки Действия Не разрешены никакие ссылки на внешний код или данныет ' граммист должен разместить в программе исходный код все',т'.> программ, вз которые имеются ссылки Код каждой подпрограммы, к которой имеется обращение„до~: быть зссемблироваи в качестве модуля Все объектные модули асоемблируются с использованием тельных адресов.
Эти модули связываются в одно целое„-"": ссьтлки пересчитываются относительно начала образующегбея':, ного модуля Внешние ссылки ие разрешаются до тех пор„пока модуль вв,. размещен в основной памяти. В ато время динамически е мыс модули, к которым имеются обращения, добавляются к: " ному модулю, и в основной или виртуальной памяти рази весь комплект целиком Внешние ссылки не разрешаются до тех пор, пока внешний вью' " будет выполнен процессором.
В зтст момент процесс прер обходимый модуль связьгаается с вызывающей программой утка имьт ие аемого нение >ммы Отиооительиые адреса Дбсолаттные адреса 0 При амма ДД4Р4бб 1424 »' данные ':-; а) Обьеьтиы>> модуль б) модуль о абсолютными в) модуль о о адреоами Рис, 7.15. Абсолютная и, переместимая загрузка модуля Переместимая загрузка Недостаток привязки обращений к памя к памяти к конкретным адресам до зази>зки заключается в там, что полученный мо бл " модуль может быть загружен только одну о ласть основной памяти. Однако ког а п ака когда память совместно используется „, .:алькими программами, нежелательно за а о заранее определять, в какую область „змятн должен быть загружен тот или иной о модуль. Такое решение лучше принимать в момент загрузки.
Следовательно нам т б о, нам требуется„чтобы загружаемый , нуль мог быть размещен в произвольном м ном месте памяти. Для удовлетворения этого нового требования ас б ования ассемилер или компилятор генеируктт не абсолютные адреса, а адреса относи а относительно некоторой известной точки -ой, как качало программы. Этот ро р ..
Этот метод продемонстрирован на рис. 7.15,в. Нач чу загружаемого модуля назначается относительный .н вк;три модуля выражаются относительно его начала. ьны адрес О, и все прочие ссылКогда все ссылки выражены в отнасител относительном виде, размещение модуля в л|абом месте памяти становится достаточно п точно простой задачей. Если модуль загружается в память, начиная с адреса х то реса х, то загрузчик при размещении модуля в памяти просто добавляет х к квжд модуль должен включать инфо ма каждан ссылке. Для этога заг ружаемый нформацию, которая сообщает загрузчик, г е именно располагаются обращения к п чику, где (обычно от начала программы я к памяти и как их след ет т мы, однако могут быть и другие способы отсчета — например, от текущей позиции).
Эта ин о ма ия ом н а ычно известна под названием слова (ге1асз(1ап ЖсФюпагу). е словаря перемещения Динамическая загрузка времени исполнения Переносимая загрузка — обычное, ши око очевидными преим еств рока распространенное явление с ми преимуществами перед абсолютной загрузкой. Однако в мно ~брачной среде (даже в не зависящей от ви т аль днако в многоза~загрузкт е от виртуальной памяти) схема переносимой зки становится неадекватной. Мы же ки и заг з~д ы уже говорили о необходимости выгруззагрузки процессов в основную память л у . ь для максимального использования возмаж ания основной памяти нам нуж 'ность загрузки и а есса на 4другое ссора. ля максимального использав р ц, после того как он был выгружен, всякий раз в грамма мо гое места в памяти.
Следовательно б ч о, удучи однажды загруженной, промяти. Э ожет быть сброшена на и та кевоз и . и диск, а затем загружена в другое м есто в папрнвяззны . б ожна, если обращения к памяти и в момент начальной загрузки т и а салютным адресам. л р тинное решение состоит в там ютнога ад / Альте нату ., чтобы отложить вычисление абсоадреса до того момента и полнения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
