Nguyên lý hệ điều hành - Đại học bách khoa Đà Nẵng
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 2. TIẾN TRÌNH
CHƯƠNG 3. VÀO/RA
CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘNHỚ
CHƯƠNG 5. HỆTHỐNG FILE
Tóm tắt nội dung Nguyên lý hệ điều hành - Đại học bách khoa Đà Nẵng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
g tương ứng trong bộ nhớ vật lý;số hiệu khung trang tương ứng. 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 111 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Chuyển đổi địa chỉ - Địa chỉ phát sinh bởi CPU gồm 2 phần: p,d + p: số hiệu trang + d: địa chỉ tương đối - Địa chỉ vật lý=địa chỉ bắt đầu của trang + d. 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 112 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Chuyển đổi địa chỉ f dP d f CPU Bộ nhớ vật lý Địa chỉ logic Địa chỉ vật lý Cơ chế phần cứng hỗ trợ phân trang Bảng trang p 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 113 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Cài đặt bảng trang - Sử dụng tập các thanh ghi: bảng trang có kích thước nhỏ. - Lưu trữ trong bộ nhớ, sử dụng thanh ghi nền(PTBR) để lưu địa chỉ bắt đầu bảng trang. (Page Table Basic Register) - Sử dụng bộ nhớ kết hợp (TLB), mỗi thanh ghi trong bộ nhớ gồm: (Translation Lookaside Buffers) • từ khoá: số hiệu trang • giá trị: số hiệu khung trang 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 114 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Cài đặt bảng trang Cơ chế phân trang sử dụng PTBR CPU Bộ nhớ vật lýf dP d Địa chỉ logic Địa chỉ vật lý f Bảng trang p +PTBR 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 115 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Cài đặt bảng trang f dP d f CPU Bộ nhớ vật lý Địa chỉ logic Địa chỉ vật lý Cơ chế phân trang sử dụng TLB Bảng trang p p f TLB 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 116 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Tổ chức bảng trang - Mỗi HĐH có một cách tổ chức bảng trang. Đa số các HĐH cấp cho mỗi tiến trình một bảngtrang - Nếu không gian địa chỉ có dung lượng quá lớn. Bảng trang đòi hỏi một vùng nhớ quá lớn. Có 2 giải pháp: • Phân trang đa cấp. 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 117 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Tổ chức bảng trang • Phân trang đa cấp Phân chia bảng trang thành các phần nhỏ, bản thân bảng trang cũng sẽ được phân trang 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 118 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân trang ¾ Tổ chức bảng trang … 1 … 500 501 … 900 … Page 1 Page 500 Page 501 Page 900 Bảng trang cấp 1 Bảng trang cấp 2 Bộ nhớ vật lý Bảng trang nhị cấp 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 119 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Ý tưởng ¾ Cơ chếMMU ¾ Chuyển đổi địa chỉ ¾ Cài đặt bảng phân đoạn ¾ Chia sẻ phân đoạn 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 120 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Ý tưởng - Không gian địa chỉ: tập các phân đoạn(segments) có kích thước khác nhau, có liên hệ logic với nhau - Mỗi phân đoạn: - Mỗi địa chỉ logic: 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 121 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Ý tưởng Bảng ký hiệu Stack CT con CT chính Không gian địa chỉ Không gian vật lý Mô hình phân đoạn bộ nhớ 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 122 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Cơ chếMMU - Sử dụng bảng phân đoạn: • Thanh ghi nền: địa chỉ vật lý nơi bắt đầu của phân đoạn • Thanh ghi giới hạn: chiều dài của phân đoạn 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 123 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Chuyển đổi địa chỉ - Mỗi địa chỉ logic: • s: số hiệu phân đoạn • d: địa chỉ tương đối offset, có giá trị từ 0 đến độ dài phân đoạn. - Địa chỉ vật lý=d+ giá trị chứa trong thanh ghi nền 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 124 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Chuyển đổi địa chỉ CPU s d < + limit base Bộ nhớ vật lý s Bảng phân đoạn đúng sai Lỗi địa chỉ Cơ chế phần cứng hỗ trợ kỹ thuật phân đoạn 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 125 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Cài đặt bảng phân đoạn - Sử dụng tập các thanh ghi: bảng phân đoạn có kích thước nhỏ. - Lưu trữ trong bộ nhớ: bảng phân đoạn có kích thước lớn • Thanh ghi nền bảng phân đoạn (STBR) để lưu địa chỉ bắt đầu bảng phân đoạn (Segment Table Basic Register) • Thanh ghi đặc tả kích thước bảng phân đoạn (STLR) 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 126 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Cài đặt bảng phân đoạn Segment 1 Segment 2 Segment 3 Segment 0 Bảng ký hiệu Stack CT con CT chính Không gian địa chỉ 1100 3200 400 4300 400 6300 1000 1400 limit base Không gian vật lý 1400 2400 3200 4300 4700 6300 6700 Segment 3 Segment 1 Segment 2 Segment 0 Hệ thống phân đoạn 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 127 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Cài đặt bảng phân đoạn đúng CPU s d < + limit base Bộ nhớ vật lý s Bảng phân đoạn sai Lỗi địa chỉ < + STLR STBR đúng 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 128 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Chia sẻ phân đoạn - Khả năng chia xẻ ở mức phân đoạn: chia xẻ các chương trình con. - Mỗi tiến trình có một bảng phân đoạn riêng. - Một phân đoạn được chia xẻ khi các phần tử trong bảng phân đoạn của hai tiến trình khác nhau cùng truy xuất đến một địa chỉ vật lý giống nhau 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 129 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn ¾ Chia sẻ phân đoạn 98853 90003 72773 68348 43062 editor Data 1 Data 2editor data1 Segment 0 Segment 1 Không gian địa chỉ p2 editor data1 Segment 0 Segment 1 Không gian địa chỉ p1 limit base 43062 683484425 252860 1 Bảng phân đoạn p1 limit base 43062 900038850 252860 1 Bảng phân đoạn p2 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 130 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn kết hợp phân trang ¾ Ý tưởng ¾ Cơ chếMMU ¾ Chuyển đổi địa chỉ 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 131 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn kết hợp phân trang ¾ Ý tưởng - Không gian địa chỉ: tập hợp các phân đoạn. - Mỗi phân đoạn: chia thành nhiều - Tiến trình được đưa vào hệ thống, HĐH sẽ cấp phát cho tiến trình các trang cần thiết để chứa đủ các phân đoạn của tiến trình 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 132 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn kết hợp phân trang ¾ Ý tưởng Bảng ký hiệu Stack CT con CT chính Không gian địa chỉ Không gian vật lý Mô hình phân đoạn kết hợp phân trang 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 133 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn kết hợp phân trang ¾ Chuyển đổi địa chỉ - Mỗi địa chỉ: • S: số hiệu phân đoạn • P: số hiệu trang • D: địa chỉ tương đối 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 134 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Cấp phát không liên tục Phân đoạn kết hợp phân trang ¾ Cơ chếMMU Bảng phân đoạn dCPU s limit base Bộ nhớ vật lý s + p f df p s Bảng trang của một phân đoạn Cơ chế phần cứng phân oạn kết hợp phân trang 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 135 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Bộ nhớ ảo - Nếu đặt toàn thể không gian địa chỉ vào bộ nhớ vật lý thì kích thước của chương trình bị giới hạn bởi kích thước bộ nhớ. - Nạp từng phần của chương trình. - Tại một thời điểm, chỉ nạp vào bộ nhớ vật lý các chỉ thị và dữ liệu của ct cần thiết cho việc thi hành lệnh ở thời điểm đó. 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 136 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ BỘ NHỚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Bộ nhớ ảo - Bộ nhớ ảo: kỹ thuật cho phép xử lý một tiến trình k0 được nạp toàn bộ vào bộ nhớ vật lý. - Bộ nhớ ảo: mô hình hoá bộ nhớ như một bảng lưu trữ rất lớn và đông nhất. - NSD làm việc với địa chỉ ảo. Việc chuyển đổi sang địa chỉ vật lý do HĐH đảm nhiệm bằng cơ chế phần cứng 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 137 CHƯƠNG 5. HỆ THỐNG FILE TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Mô hình Client-Server ¾ Hệ thống nguyên khối (Monolithic System) ¾ Hệ thống phân lớp (Layer System) ¾Máy ảo (Virtual Machine) ¾Mô hình Client-Server (Client-Server Model) 10/2/2007 Giáo trình Nguyên lý Hệ điều hành -Trần Hồ Thủy Tiên 138 CHƯƠNG 5. HỆ THỐNG FILE TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Mô hình Client-Server ¾ Hệ thống nguyên khối (Monolithic System) ¾ Hệ thống phân lớp (Layer System) ¾Máy ảo (Virtual Machine) ¾Mô hình Client-Server (Client-Server Model)
File đính kèm:
Nguyên lý hệ điều hành - Đại học bách khoa Đà Nẵng.pdf
