Жадыны қорғау. қатынас құру функциялары. Виртуалды жадыны ұйымдастыру. беттерді аударыстыру стратегиялары

Кіріспе

Көптеген стратегиялық шешімдер операцялық жүйе деңгейінде сияқты аппараттық деңгейде қайталанады. Мультипрограммалық режимде негізгі шарттардың бірі сақтауды қамтамасыз ету болып табылады. Бір рет қолданылатын операциялық жүйе сияқты файлдық жүйені қарастырайық. Бұл жағдайда мәлііметтерді сақтау мәселесі болмайды, себебі осы операциямен жұмыс істеуші адам барлық файлдар иесі болып табылады. Бір рет қолдану жүйесінде мысалы, MS-DOS немесе Windows 95. машинаны жүктеп басқа пайдаланушының жұмысын қамтамасыз етеді. MS-DOS мультипрограммалау тәртібінде жұмыс істей алады, бірақ жеткіліксіз, себебі бір үрдістегі қате көрші үрдістің және операциялық жүйенің өшіп қалуына алып келеді. Сондай-ақ Windows 95 ОЖ-де көптеген пайдаланушылар жұмыс істей алады, бірақ бұл жұмыс тиімді емес, себебі бұл ОЖ барлық сақтау құқықтарына ие емес. Сонымен көп қолданылатын жүйе санкцияланбаудан ақпаратты сақтауды қамтамасыз етеді. Негізінде, сақтау мәселесі файлдық жүйемен ғана байланысты емес. ОЖ барлық жерде мәліметтерді сақтау қабілетіне ие: бұл файлдар, үрдіс және қорлар.
Мұнда назарға осы фактке қарапайым, себебі файлдар үшін едәуір критикалық нүкте. Жедел жадыда орналасқан мәліметтер әдетте тегергіш жинақтауышы ролін атқаратын үшінші жадыда немесе екінші сақтау жабдықтарында орналасады. Үшінші жадыға жету уақыты ОЖ-ге жету уақытынан бірнеше рет жоғары және ОЖ-ң белсенді әрекет етуін талап етеді.
Unix ОЖ-ның жадыны басқару жүйесі үрдістер арасында жедел жадыдағы қорлардың тиімді тарауына жауап береді. Операция бөлімі ОЖ басқаруымен үрдісті сақтаудың аппараттық басқаруымен жүргізіледі.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Жадыны қорғау. Қатынас құру функциялары. Виртуалды жадыны ұйымдастыру.
Беттерді аударыстыру стратегиялары.

Көптеген стратегиялық шешімдер операцялық жүйе деңгейінде сияқты
аппараттық деңгейде қайталанады. Мультипрограммалық режимде негізгі
шарттардың бірі сақтауды қамтамасыз ету болып табылады. Бір рет
қолданылатын операциялық жүйе сияқты файлдық жүйені қарастырайық. Бұл
жағдайда мәлііметтерді сақтау мәселесі болмайды, себебі осы операциямен
жұмыс істеуші адам барлық файлдар иесі болып табылады. Бір рет қолдану
жүйесінде мысалы, MS-DOS немесе Windows 95. машинаны жүктеп басқа
пайдаланушының жұмысын қамтамасыз етеді. MS-DOS мультипрограммалау
тәртібінде жұмыс істей алады, бірақ жеткіліксіз, себебі бір үрдістегі қате
көрші үрдістің және операциялық жүйенің өшіп қалуына алып келеді. Сондай-
ақ Windows 95 ОЖ-де көптеген пайдаланушылар жұмыс істей алады, бірақ бұл
жұмыс тиімді емес, себебі бұл ОЖ барлық сақтау құқықтарына ие емес. Сонымен
көп қолданылатын жүйе санкцияланбаудан ақпаратты сақтауды қамтамасыз етеді.
Негізінде, сақтау мәселесі файлдық жүйемен ғана байланысты емес. ОЖ барлық
жерде мәліметтерді сақтау қабілетіне ие: бұл файлдар, үрдіс және қорлар.
Мұнда назарға осы фактке қарапайым, себебі файлдар үшін едәуір
критикалық нүкте. Жедел жадыда орналасқан мәліметтер әдетте тегергіш
жинақтауышы ролін атқаратын үшінші жадыда немесе екінші сақтау
жабдықтарында орналасады. Үшінші жадыға жету уақыты ОЖ-ге жету уақытынан
бірнеше рет жоғары және ОЖ-ң белсенді әрекет етуін талап етеді.
Unix ОЖ-ның жадыны басқару жүйесі үрдістер арасында жедел жадыдағы
қорлардың тиімді тарауына жауап береді. Операция бөлімі ОЖ басқаруымен
үрдісті сақтаудың аппараттық басқаруымен жүргізіледі.
Виртуалдық жадыны ұйымдастыру. Физикалық жады бұл есептеу нәтижелерін
енігзіп санашықпен жұмыс істейтін жады. Ол реттелмеген код ұяшықтардан
тұрады және оларға оның реттік номерін көрсетіп назар аудармауға болады.
Ұяшықтар саны шектеулі және тіркелген. Жедел жады физикалық мекен деп
аталатын өзінің ерекше мекеніне ие байттар түрінде көрсетіледі. Үрдістің
мекендік кеңістігі физикалық жедел жадының мекендік кеңістігінен
ерекшеленеді. Егерде үрдістің мекендік кеңістігі жедел жадыда көрінсе, яғни
үрдісте қолданылатын мекен физикалық мекен болып табылса, онда бұл кейбір
проблемаларға алып келеді. Осы барлық мәселелер виртуалдық жады көмегімен
шешіледі. Осыдан қолданылатын мекен физикалық мекенмен сай ккелуі шарт
емес. Виртуалдық мекен аппараттық деңгейде көрсетіледі.
Әрбір үрдіс өзінің виртуалдық адрестік кеңістігінде виртуалдық жадымен
орындалады. Виртуалдық жады термині қолдану уақытында виртуалды мекендерді
сақтайтын жүйелерге жатады. Сонымен, екінші көрініс мәселелерді орындау
үрдісінде жүзеге асырылады. Виртуалдық жадыны ұйымдастыру санашықтарымен
есептелген белгілі адресті көп ұяшықтарға қараудың алдын алатын белгі
машиналық сәулетке байланысты.
Виртуалдық жады құрылымы виртуалдық мекендер жиынынан тұрады. Әрбір
виртуалдық жадыда физикалық жады болу керек. Виртуалдық жадыны жүзеге асыру
үшін физикалық жадыда виртуалдық мекен көрінісінің басқару механизмі қажет.

Қосымша қызметті өзара әрекетті виртуалды жады диспетчері талаптар
арқылы және болып жатқан жағдайға байланысты талап етілген функиялармен
жүргізіледі. Жағдайлар келесі түрлерге бөлінеді:
1 – жағдай. Үздік үрдісті ескеру.
2 – жағдай. Жедел жадыда талап етілетін бетке назар аудару.
3 – жағдай. Жады менджері және файлдық жүйе менеджері арқылы беттерді
аударыстыру кезіндегі үздік үрдісті талап ету.
Қарастырылған механизм негізінде кез-келген виртуалдық жадыны жасауға
болады. Диск арқылы виртуалды жадының таратылуы неғұрлым көп болса,
соғұрлым екінші әсіресе үшінші жағдайдың пайда болуы ықтималдығы жоғары
болады.
Бет ығыстыруы жағдайы беттер қарқындылығын талдаумен байланысты
жоғарыда қарастырылған диспетчерлеу пәні негізінде қолданылатын беттерді
ескерумен байланысты.
Аударыстыру мақсаты белсенді емес сегменттерден жедел жады қорларын
босату болып табылады.
Беттерді аударыстыру ұйымдастыру – талаптар бойынша жіктелетін және
барлық программаларды жүктеу.

Негізгі әдебиеттер 2[67-99],3[191-292],9[169-205]
Қосымша әдебиеттер 12[64-87],16[194-206],15[337-386]
Бақылау сұрақтары
1. Физикалық жады түсініктемесі
2. Физткалық мекен түсініктемесі
3. Виртуалдық жадының құрылымы
4. Бетті аударыстыру мақсаты
13 дәріс. Жады қорының менеджері. Жадыны бөлу стратегиялары.
Қолданабалық интерфейстер және қабықшалар.
Жадықорының менджері. Орын механизмі және жады көлемінің құрылымдық
механизміне байланысты сипатталады.
Құрылымдық базалық элемент жады блогы болып табылады. Онда жадты
басқару блогы – басқарушы элементтерге бөлінеді.
Толығымен жады қоры жадтың бос блоктар ретімен тізілген динамикалық
құрылыммен беріледі. Реттеу бір-бірімен өзара байланысқан жады блоктарының
тізімімен жүргізіледі.
Барлық бос блоктар қорлық және функционалдық құраушылырмен сипатталатын
ретке біріктіріледі.
Қордың құрамында сандық сипаттмалар, функционалдықта – жадтың қорын
бақылау бойынша жұмыс істеу фунциялары беріледі.
Жадтың блоктармен манипулаиялау жұмыс істеу функияларымен анықталады:
1. ТБТ функциясы (тізімнен блокта таңдау), берілген аргумент ретінде
талап етілген жады көлемі болады. Бұл жерде аргумент жады блогының
орны болып табылады, ал дәлірек талап бойынша бөлінетін
мәліметтердің болктар орны.
2. ажырату функциясы – тізімнен блокты алып тастайды.
3. блокты қайтадан тізімге енгізу (БҚТЕ) функциясы – блокты тізімге
қосу.
Жады қорын бірден –бір бақылаушы функция динамикалық өолдану жадының
жүрісінде алынатын дефрегменттеу функциясы болып табылады.
Жадыны қолданудың екінші маңызды функиясы жадтағы программаларды реттеу
болып табылады. Бұл функцияны жүктеу программасы іске асырады, ал жүктеу
үрдісіне жадыдан таңдап алынған функцияны жүктелген программалық модулдің
орнын анықтау үшін сұраныс беріледі. Алдажүктеуші жүктеу программысының
салыстырмалы орнын түзету үшін – жад орнын қолданады.
Жадыдағы программаларды түзету. Түзету тұрақтысы бойынша орынды
модификаиялайтын жүктеушінің жүйелік программасымен орындалады. Бұл
жағдайда түзету тұрақтысы жады орны АПАМ болып табылады. Жүктеме позициясы
салыстырмалы және абсолюттік модуль деп бөлінеді.
Салыстырмалы модульде жадыдағы нақты орынға орындар қатары
байланыспаған жүктелген модульге жеке топтар жеке түзету биттарымен
белгіленеді. Әрбір бит түзетілген топ бойынша көрсетілген кеңістікті
модификациялауды не модификацияламауды анықтайды.
Модификациялар тікелей берілген операндтарға, жылжу тұрақтысына,
топкодтарына жатпайды.
FSB (Front Side Bus). Pentium Pro процессорынан бастап, оперативті
жадымен байланыс орнату үшін арнайы FSB шинасының жүйелілігі негізгі
параметр болып табылады, дәл осы параметр аналық тақшаның спейификасын
көрсетеді.
AGP (Advanced Graphic Port). Бейнеадаптерлерді қосу үшін арналған
арнайы шиналық интерфейс.
USB (Universal Serial Bus). Бұл компьютерлердің перифериялық
құрылғылармен байланысын анықтайтын бірінен кейін бірі орындалатын
ууниверсалды шина стандарты.Ол әр түрлі жүйелі интерфейсі бар 256 құрылғыға
дейін қосу мүмкіндігі бар, осы құрылғылар бір-бірімен тізбек арқылы қосыла
алады. Шиналардың 3 типін атап көрсетуге болады.
• Жоғары жылдамдығы – 480Мбитсек
• Орташа жылдамдығы – 12Мбитсек
• Төмен жылдамдығы – 1.5 Мбитсек
Осы стандарттың ерекшеліктері ретінде мынадарды атап көрсетуге болады:
Бұл құрылыларды “ыстық режимде” (яғни компьютерді қайта қоспау) қосу және
өшіру, сонымен қатар бірнеше компьютерді арнайы аппараттық және
программалық жабдықтаусыз қарапайым желіге біріктіру.
Жады
Кез келген компьютердің ең негізгі құрамдас бөлігі ол жады. 3.5-суретте
жады жүйесінің қалай құрастырылғандығы көрсетілген.

Кірудің орта уақыты
Орта көлем
1 нс
1 Кбайт
2 нс
1 Мбайт
10 нс 64-512
Мбайт
10 мс
5-50 Гбайт
100 с
20-100 Гбайт

Жоғарғы қабат орталық процессордың ішкі регистрлерінен құралады.
Олар процессор жасалған материалдардан жасалады және олар прцессор сияқты
өте жылдамжұмыс істейді. Ішкі регистрлер 32 разрядтық прцессорды 23 х23
битті сақтауға, ал 64 разрядты процессорды 64х64 битті сақтауға мүмкіндік
бар. Программалар аппаратураның қатысуынсыз регистрлерді басқаруға алады.
Келесі қабатта құрал-жабдықтармен байланысатын кэш жады орналасқан.
Оперативті жады кэш жолдарға бөлінген, әдетте ол 64 байт болады, ал
адресациямен нөлдік жолда 0 ден 63-ке дейін, ал бірінші жолда 64 тен 127-ге
дейін және т.б. Кэштің көп қолданылатын жолдары орталық процессорлардың
ішінде немесе оған өте жақын орналасқан жоғары жылдамдықты кэш жадыда
сақталады. Программаға жадыдан бір сөзді оқу керек болатын болса, онда кэш
микроүрді, кэшта осындай жол бар ма, әлде ондай жол жоқ па екендігін
тексереді. Егер осындай болатын болса, онда кэш –жадыға тиімді хабарласу
болады, берілген сұранысымыз кэштан түгелімен қанағаттандырылады. Кэшке
тиімді хабарласу 2 такт уақытты алады, ал тиімді емес хабарласу кезінде
уақыт көп жұмсалады. Кэш жадының көлемі өте шектеулі, сол себептен оның
бағасы өте жоғары болады. Кейбір машиналарды кэштің 2 немесе 3 деңгейі бар,
әдетте олардың кейінгілері алдыңғылардан баяу және үлкендеу болып келеді.

Негізгі жады

Негізгі жады- бұл ақпараттарды сақтау құрылғысы ол оперативті және
тұрақты еске сақтап отыратын құрылғылардан құралады. Оперативті еске
сақтайтын құрылғы (орысша баламасы ОЗУ), белгілі бір уақытта орындалатын
прграммаларды дискіден көшіріп отырады. Оны ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.