Спец часть (часть 2) (3 поток) (2015) (by Кибитова) (1161602), страница 16
Текст из файла (страница 16)
В одних системах ониподобнойсистемы.стратегиимогутбытьразными.перемещатьсяпооперативнойпамяти. несущественны,вдругих—напротив,имеютбольшоезначение.К недостаткамданноймоделинеобходимоотнестиопять-такиограничениеОчевидно,чтов общемслучаеоперациякомпрессиидостаточнотрудоемкая,Чтокасаетсяаппаратнойподдержки,тоздесьонааналогичнапредыдущеймодели:предельногоразмераприкладногопроцессафизическойпамяти.такилипоэтомусуществуетрядподходовдляразмеромее организации.Сграницоднойстороны,компрессиятребуютсяаппаратныесредствазащитыпамяти(регистрыилижеИ,ключизащиты)иначе, иэтонакладныерасходы,связанныескомпрессией.Воднихсистемахони (вможетбытьСтраничноелокальной,система для осуществлятьвысвобождения перемещениенеобходимого пространствааппаратныесредства,когдапозволяющиепроцессов5.4распределениепередвигаетнебольшое(например,два процесса).другойнесущественны,в других— напротив,имеютпроцессовбольшое значение.большинствеслучаевдля количествоэтих целейиспользуетсярегистр базы,который в Снекоторыхстороны,возможенвариант,когдавнекоторыймоментсистемаприостанавливаетслучаяхОбможетс одним из регистровграниц).также этой совпадатьмодели распределенияоперативнойпамятиИспользуемыеуже шла речьалгоритмыранее, но тогдавыполнениеочевиднывсех процессови начинаетих перемещать,например, к начальномуадресудостаточноимогутнапоминатьалгоритмы,рассмотренныеприобсужденииперед Страничноенами стояла задачараспределениелишь ввести читателя в курс дела, - в этом же разделе будут5.4оперативноймодели.памяти, тогда в конце ОЗУ окажется вся свободная память.
Таким образом,предыдущейобсуждаться болееподробно современные подходы страничной организации памяти.стратегииздесь могутбыть разными.ОсновнымдостоинствомданноймоделираспределенияпамятиявляетсяДаннаямодельаппаратнойосновываетсяна том, точтовсе онаадресноепространствоможетбытьЧтокасаетсяподдержки,здесьаналогичнапредыдущеймодели:Обэтоймоделираспределенияоперативнойпамятиужешларечьранее,нотогдаликвидацияфрагментациипамяти.Отметим,чтодлясистем,ориентированныхнаработупредставленосовокупностьюблоковфиксированногоразмера(Рис.134),которыетребуютсясредствазащитыпамяти(регистрыилиключибудутзащиты)перед намистояла аппаратныезадачалишьввестичитателяв курсдела,- границв этомже жеразделевназываютсямультипрограммномпакетномрежиме(когдапочтикаждыйпроцессявляетсяболеестраницами.Естьвиртуальноеадресноепространство—это илитои аппаратныесредства,позволяющиеосуществлятьперемещениепроцессов(вобсуждатьсяболееподробносовременныеподходыстраничнойорганизациипамяти.менеебольшойвычислительнойзадачей),задачадефрагментации(иликомпрессии)пространство,с адресамикоторогооперируетпрограмма,и физическоеадресноенебольшинствеслучаевдляэтихцелейиспользуетсярегистрбазы,которыйвнекоторыхДаннаямодель—основываетсяна посколькутом, что всеадресноепространствоможетбытьзадачимеетсущественногодлямногочасовыхвычислительныхпространствоэто значения,тос однимпространство,котороеестьИспользуемыев наличиив компьютере.случаяхсовокупностьюможет совпадатьиз регистровграниц).алгоритмытакжепредставленоблоковфиксированногоразмера(Рис.134),которыередкаяминутная приостановкадля совершениякомпрессиинасуществуютэффективностьсистемы неСоответственно,при страничномраспределениипамятидостаточно очевидныи могут напоминатьалгоритмы,рассмотренныепри программнообсужденииназываютсястраницами.Естьвиртуальноеадресное— систем.это товлияет.Соответственно,даннаямодель хорошоподходитпространстводля такого классааппаратныесредства,предыдущеймодели.
позволяющие устанавливать соответствие между виртуальными ипространство,садресамикоторогооперируетпрограмма,ифизическоеадресноеЕслиже,напротив,системапредназначенадляобработкибольшогопотоказадачфизическимистраницами.Механизмданнойпреобразованияв физическийОсновнымдостоинствоммодели виртуальногораспределенияадресапамятиявляетсяпространство— ранее,этотоонпространство,котороеестьв тоналичиив компьютере.пользователей,работающихв интерактивномрежиме,компрессиябудетдостаточнообсуждалсядостаточнопрост:беретсяномервиртуальнойстраницыликвидацияфрагментациипамяти.Отметим,чтодля систем,ориентированныхна работуи Соответственно,пристраничномраспределениипамятисуществуютпрограммночастой,апродолжительностькомпрессии,сточкизренияпользователя,будетдостаточнов мультипрограммном пакетном режиме (когда233почти каждый процесс является более илибольшой,что, впозволяющиеконечном счете,будет отрицательносказыватьсянакомпрессии)эффективностиаппаратныесредства,устанавливатьсоответствиемежду (иливиртуальнымии неменеебольшойвычислительнойзадачей),задачадефрагментацииподобнойсистемы.физическимистраницами.Механизмпреобразованиявиртуальногоадресавфизическийимеет существенного значения, поскольку для многочасовых вычислительных задачК минутнаянедостаткамданной длямоделинеобходимоопять-такиограничениеобсуждалсяранее,он приостановкадостаточнопрост:беретсяномеротнестивиртуальнойстраницыи нередкаясовершениякомпрессиина эффективностьсистемыпредельногоразмера прикладногопроцессапамяти.И, так иливлияет.
Соответственно,данная модельхорошоразмеромподходит физическойдля такого классасистем.233 с компрессией.иначе, эторасходы,одних системахониЕслинакладныеже, напротив,системасвязанныепредназначенадля обработкиВбольшогопотока задачнесущественны,вдругих—напротив,имеютбольшоезначение.пользователей, работающих в интерактивном режиме, то компрессия будет достаточночастой, а продолжительность компрессии, с точки зрения пользователя, будет достаточнобольшой, что, в конечном счете, будет отрицательно сказываться на эффективности5.4Страничное распределениезаменяется соответствующим номером физической страницы. Также отмечалось, что дляэтихцелей соответствующимиспользуется т.н.
номеромтаблица физическойстраниц, котораяцеликомаппаратной,заменяетсястраницы.Также являетсяотмечалось,что длячтонасамомделеявляетсябольшимупрощением.Еслирассмотретьсовременныеэтих целей используется т.н. таблица страниц, которая целиком является аппаратной,машиныс современнымобъемомвиртуальногоадресногопространства,окажется, чточто на самомделе являетсябольшимупрощением.Еслирассмотретьто современныезаменяетсясоответствующимномеромфизическойстраницы.Такжеотмечалось,что дляэтатаблицабудеточень большойпо размеру.Соответственно,возникаетвопрос,заменяетсясоответствующимномеромфизическойстраницы.Также отмечалось,чтодлямашиныс современнымобъемомвиртуальногоадресногопространства,товажныйокажется,чтозаменяетсясоответствующимномеромфизическойстраницы.Такжеотмечалось,что дляэтих целейиспользуетсят.н.таблицастраниц,котораяцеликомявляетсяаппаратной,какосуществлятьуказанноеотображениевиртуальныхадресоввфизические.этихцелейиспользуетсят.н.таблицастраниц,котораяцеликомявляетсяаппаратной,эта таблица будет очень большой по размеру.
Соответственно, возникает важный вопрос,этихцелейиспользуетсят.н. таблицастраниц,котораяцеликомявляетсяаппаратной,что на каксамомявляетсябольшимупрощением.Еслирассмотретьсовременныечтона делесамомделеявляетсябольшимупрощением.Еслирассмотретьсовременныеосуществлятьуказанноеотображениевиртуальныхадресовв физические.чтонасамомделеявляетсябольшимупрощением.ЕслирассмотретьсовременныеВиртуальноемашинымашиныс современнымобъемомобъемомвиртуальногоадресногопространства,то окажется,что чтос современнымвиртуальногоадресногопространства,то окажется,Пространствоадресноепр-вомашиныссовременнымобъемомвиртуальногоадресногопространства,тоокажется,чтоэта таблицабудеточеньбольшойпоразмеру.Соответственно,возникаетважныйвопрос,Виртуальноеэта таблицабудет очень большой по размеру.физическойСоответственно,важный вопрос,памятивозникаетПространствовиртуальнаяэтатаблицабудеточеньбольшойпоразмеру.Соответственно,возникаетважныйвопрос,как осуществлятьуказанноеотображениевиртуальныхадресоввфизические.адресноепр-вокак осуществлятьуказанноеотображение виртуальных адресов в физические.0 страницафизическойадресовпамяти в физические.как осуществлятьуказанноеотображение виртуальныхвиртуальная1002×страница1ВиртуальноеВиртуальное0231ПространствоПространство2пр-воадресноеВиртуальное× пр-воадресное1301233адресноепр-во виртуальнаявиртуальная×00112233…K–3K–2K–3K–1K–2K–1…страницавиртуальнаястраница…страница×Пространствофизическойпамятипамятифизической23физической памяти0…1…23×…×…×××………L–1Рис.
134.×Страничное распределение.K–3×K–3K–2Рис. 134.K–2×K–3××Страничное распределение.K–1K–1 ОтветK–2×K–1 на поставленный вопрос, как00112233L–1L–1L–1L–1всегда, неоднозначный и имеет несколькоОтветнапоставленныйвопрос,каквсегда,и имеет нескольковариантов. Первое решение, приходящее на ум, —неоднозначныйэто полное размещениетаблицывариантов.Первоерешение,приходящеенаум,—этополноеразмещениетаблицыРис.
134.Страничноераспределение.преобразованияадресовваппаратнойчастикомпьютера,ноэторешениеприменимолишьРис. 134. Страничноераспределение.адресовв аппаратнойчастикомпьютера, ноэто решениеприменимо Рис. 134.Страничноераспределение.впреобразованиятех системах,гдеколичествостраницнезначительное.Примеромтакойсистемы лишьможетв тех системах,гдеколичествостраницнезначительное.Примеромтакойсистемыможет служитьОтветнапоставленныйвопрос,каквсегда,неоднозначныйимеетнесколькомашинаБЭСМ-6,котораяимела32 виртуальныестраницы,ии всятаблицас 32Ответнапоставленныйвопрос,каквсегда,неоднозначныйи имеетнесколькослужитьмашинаБЭСМ-6,котораяимела32виртуальныестраницы,ивсятаблицас 32товариантов.Первоерешение,приходящеенаум,—этополноеразмещениетаблицыОтветнапоставленныйвопрос,каквсегда,неоднозначныйиимеетнесколькострокамирасполагаласьвпроцессоре.Еслижетаблицаполучаетсябольшой,вариантов.Первоерасполагаласьрешение, приходящеена ум,— жеэто таблицаполное размещениетаблицы тострокамипроцессоре.Еслибольшой,преобразованияадресоввваппаратнойчастикомпьютера,но полноеэтополучаетсярешениеприменимолишьвариантов.Первоерешение,приходящеенаум,но—стоимостьэторазмещениетаблицывозникаютследующиепроблемы:во-первых,высокаяаппаратнойподдержки,апреобразованияадресовваппаратнойчастикомпьютера,эторешениеприменимолишьвозникаютследующиепроблемы:во-первых,высокая стоимостьаппаратнойподдержки,автехсистемах,гдеколичествостраницнезначительное.Примеромтакойсистемыможетпреобразованияадресовваппаратнойчастикомпьютера,ноэторешениеприменимолишьво-вторых,необходимостьполнойперезагрузкитаблицыприсменеконтекстов.Ноприв тех системах,гденеобходимостьколичество страницнезначительное.Примеромтакой контекстов.системы можетво-вторых,полнойперезагрузкитаблицыпристраницы,сменеНо примашинакотораяимела32 виртуальныеи всятаблицас 32вслужитьтехскоростьсистемах,гдеБЭСМ-6,количествостраницнезначительное.Примеромтакойсистемыэтомпреобразованияоказываетсядовольновысокой.служитьмашинаБЭСМ-6,котораяимела32виртуальныестраницы,ивсятаблицас 32может этомскоростьпреобразованияоказываетсядовольновысокой.строкамирасполагаласьвпроцессоре.Еслижетаблицаполучаетсябольшой,служитьмашинаБЭСМ-6,котораяимела32виртуальныестраницы,ивсятаблицас то32Альтернативойслужит решение,предполагающеехранение даннойтаблицыстрокамивозникаютрасполагаласьв процессоре.Еслипредполагающееже высокаятаблицаполучаетсябольшой,то в ваАльтернативойслужитрешение,хранениеданнойтаблицыследующиепроблемы:во-первых,стоимостьаппаратнойподдержки,строками располагаласьвкаждоепроцессоре.Если жепроисходиттаблица получаетсябольшой,тооперативнойпамяти,тогдапреобразованиечерезобращениеобращениекОЗУ,возникаютследующиепроблемы:во-первых,высокая стоимостьаппаратнойподдержки,а ОЗУ,оперативнойпамяти,тогдакаждоепреобразованиепроисходитчерезк Ново-вторых,необходимостьполнойперезагрузкитаблицыприсменеконтекстов.привозникаютследующиепроблемы:во-первых,высокаястоимостьаппаратнойподдержки,чтосовсемнеэффективно.К перезагрузкиаппаратуре предъявляютсяпредъявляютсяследующиетребования:долженаво-вторых,необходимостьполнойКтаблицыприсменеконтекстов.Но причтосовсемнеэффективно.аппаратуреследующиетребования:долженэтомскоростьпреобразованияоказываетсядовольновысокой.во-вторых,необходимостьполнойперезагрузкитаблицыприсменеконтекстов.Но прибытьссылающийсяна началоначалотаблицыОЗУ, аа такжетакже должнодолжноаппаратноаппаратноэтом скоростьпреобразованияоказываетсядовольновысокой.быть регистр,регистр,ссылающийсянатаблицывв ОЗУ,Альтернативойслужитрешение,предполагающеехранениеданнойтаблицывэтом скорость преобразованияоказывается довольноподдерживатьсяобращениев оперативнуюоперативнуюпамять поповысокой.адресу,хранящемусяхранящемусявуказанномуказанномАльтернативойслужитрешение,предполагающеехранениеданнойтаблицывподдерживатьсяобращениевпамятьадресу,воперативнойпамяти,данныхтогдакаждоепреобразованиепроисходитчерез даннойобращениек ОЗУ,вАльтернативойслужитрешение,предполагающеехранениетаблицырегистре,извлечениеизтаблицыосуществлениепреобразования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
