Управление памятью. Страничная организация памяти. Сегментная организация памяти. Виртуальная память
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное
государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего образования
«Санкт -
Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф.
М.А. Бонч-Бруевича»
Санкт-Петербургский
колледж телекоммуникаций
Контрольная
работа №3
По
дисциплине «Операционные системы»
Тема:
«Управление памятью. Страничная организация памяти. Сегментная организация
памяти. Виртуальная память»
Выполнил:
Cажнев Данил
Владимирович
Группа
565
Проверила:
Янчук Татьяна Александровна
8.12.2016
года
Контрольная работа №3
«Управление памятью. Страничная организация
памяти. Сегментная организация памяти. Виртуальная память»
.В какой момент проверяется безопасность
следующего состояния в алгоритме банкира?
Алгоритм банкира предназначен для выяснения
ведет ли удовлетворение некоторого запроса к опасному состоянию, новое
состояние безопасно тогда и только тогда, когда каждый процесс все же может
завершиться.
. Как осуществляется трансляция адресов при
страничной организации?
Страничная организация - метод управления
памятью, при котором логическая и физическая память делится на страницы
одинаковой длины (степень двойки). Физические страницы (фреймы), выделяемые для
логических страниц процесса, могут располагаться произвольным образом. Для
трансляции логических адресов в физические используется таблица страниц
процесса. Логический адрес состоит из номера страницы и смещения внутри
страницы. ОС хранит список свободных фреймов в основной памяти.
Для реализации таблицы страниц в системе имеется
регистр таблицы страниц, содержащий ее адрес и длину.
Компактировка (compaction) - сдвиг или
перемешивание памяти с целью объединения всех не смежных свободных областей в
один непрерывный блок.
. Что такое регистр таблицы страниц?
Регистр таблицы страниц (page table base
register - PTBR) - регистр, указывающий на таблицу страниц и хранящий ее длину.
.Что такое сегментация?
Сегментация- схема логической адресации
памяти компьютера в архитектуре x86 <https://ru.wikipedia.org/wiki/X86>.
Линейный адрес конкретной ячейки памяти, который в некоторых режимах работы
процессора будет совпадать с физическим адресом, делится на две части: сегмент
и смещение. Сегментом называется условно выделенная область адресного
пространства определённого размера, а смещением - адрес ячейки памяти
относительно начала сегмента. Базой сегмента называется линейный адрес (адрес
относительно всего объёма памяти), который указывает на начало сегмента в
адресном пространстве. В результате получается сегментный (логический) адрес,
который соответствует линейному адресу база сегмента+смещение и который
выставляется процессором на шину адреса.
. Что такое инвертированная таблица
страниц?
Инвертированная таблица страниц -
таблица страниц, при обращении к которой выполняется поиск требуемой физической
страницы по номеру процесса и логическому номеру страницы.
.Методы распределения памяти в виде
отдельных сегментов
. Выберите верную классификацию
методов распределения памяти без использования внешней памяти:
а) фиксированными разделами,
динамическими разделами, перемещаемыми разделами.
б) фиксированными разделами,
страничным распределением, динамическими разделами.
в) динамически изменяемыми
сегментами, фиксированными разделами, перемещаемыми разделами динамическими
разделами
г) сегментно-страничным
распределением, динамическими разделами, перемещаемыми разделами.
Ответ: А
адрес страница
сегментация фрагментация
9. Что такое эффективное время
доступа к странице и как оно вычисляется?
Эффективное время доступа (Effective
Access Time - EAT) - математическое ожидание времени доступа к странице.
= (1 - p) * время доступа к памяти
+ p * (время реакции на отказ
+ время подкачки страницы
+ время рестарта)
Оценка времени складывается из двух
слагаемых. Первое слагаемое соответствует ситуации, когда отказ страницы не
имеет места, и оценивает среднее время доступа к странице в этом случае. Второе
слагаемое вычисляет оценку времени в случае отказа страницы. В нем первая
компонента - суммарное время реакции апппратуры и ОС на отказ страницы, вторая
(необязательная) - время откачки страницы (если она требуется для замещения
страниц), третья - время подкачки страницы, четвертая - время рестарта
программы. Если коэффициент pрассматривать как вероятность отказа страницы, то
величина EAT будет математическим ожиданием общего времени доступа к странице.
. Что такое отказ страницы (page
fault) и как ОС обрабатывает эту ситуацию?
Отказ страницы (page fault) -
прерывание по отсутствию страницы в основной памяти.
.Архитектура трансляции адресов при
страничной организации
Рис.2
Рис.3
На рис.2 изображена архитектура
трансляции адресов
На рис.3. приведен пример страничной
организации, который демонстрирует, что, в отличие от непрерывной логической
памяти процесса, соответствующие фреймы страниц в основной памяти могут быть
расположены не смежно: логической странице 0 соответствует фрейм 1, странице 1
- фрейм 4, странице 2 - фрейм 3, странице 3 - фрейм 7
. Когда происходит прерывание по
отсутствию страницы в памяти (page fault)?
Если в процессе трансляции адреса
бит "valid/invalid" в таблице страниц оказыется равным 0, то
происходит прерывание по отсутствию страницы в памяти (page fault).
. Что такое нарушение сегментации?
Ошибка сегментации (англ.
Segmentation fault или сокращённо segfault) - ошибка программного обеспечения,
возникающая при попытке обращения к недоступным для записи участкам памяти либо
при попытке изменения памяти запрещённым способом.
.Выберите наиболее полный и верный
набор данных, которые содержит дескриптор страницы
а) адрес физической страницы, признак
присутствия, признак модификации, признак обращения к странице, бит защиты, бит
совместного использования
б) номер физической страницы,
признак присутствия, признак модификации, признак обращения к странице, бит
защиты, бит совместного использования
в) номер физической страницы,
признак присутствия, признак модификации, признак обращения к странице, бит
защиты, бит совместного использования, идентификатор использующего страницу
процесса
г) адрес физической страницы,
признак присутствия, признак модификации, признак обращения к странице, бит
защиты, бит совместного использования, размер страницы
. Опишите фиксированное выделение
фреймов
Фиксированное выделение фреймов.
Наиболее простой вариант - равномерное распределение фреймов процессам. Например,
если имеется 100 фреймов и 5 процессов, каждому выделяется по 20 страниц.
Используется также пропорциональное распределение - выделять фреймы в
соответствии со следующим принципом: если общее число фреймов m, размер
процесса - s, а общий размер всех процессов - S, то общее число фреймов,
выделенных процессу, равно:
a = m * (s /
S).