Виртуальная память. Страничная организация памяти.

Виртуальная память – расширение основной памяти путем хранения ее образа на диске и организации подкачки в основную память фрагментов (страниц или сегментов) памяти процесса и ее откачки на диск по мере необходимости.

Иерархическая таблица страниц – организация таблиц страниц в виде иерархии (как правило, двухуровневой), результатом доступа к которой является адрес фактической страницы физической памяти.

Инвертированная таблица страниц – таблица страниц, при обращении к которой выполняется поиск требуемой физической страницы по номеру процесса и логическому номеру страницы.

Компактировка (compaction) – сдвиг или перемешивание памяти с целью объединения всех не смежных свободных областей в один непрерывный блок.

Метод наиболее подходящего – метод решения общей задачи распределения памяти,при котором выбирается по списку свободный участок минимального размера, не меньшего, чем n.

Метод наименее подходящего – метод решения общей задачи распределения памяти,при котором выбирается по списку свободный участок максимального размера, не меньшего, чем n.

Метод первого подходящего – метод решения общей задачи распределения памяти,при котором выбирается первый по списку свободный участок подходящего размера (не меньшего, чем n).

Общая задача распределения памяти - Имеется список свободных областей памяти и список занятых областей разного размера; реализовать оптимальный алгоритм выделения свободного смежного участка памяти длины n.

Откачка (swap out) - запись образа неактивного процесса на диск.

Откачка и подкачка (swapping) – действия операционной системы по откачке (записи) образа неактивного процесса на диск или подкачке (считыванию) активного процесса в основную память.

Подкачка (swap in) - считывание активного процесса с диска в основную память.

Разделяемые страницы – страницы, совместно используемые несколькими процессами и имеющие в их таблицах страниц одинаковые логические номера.

Регистр таблицы страниц (page table base register – PTBR) – регистр, указывающий на таблицу страниц и хранящий ее длину.

C межное распределение памяти – распределение памяти для пользовательских процессов в одной смежной области основной памяти.

Среднее время доступа (Effective Access Time - EAT) – оценка математического ожидания числа обращений к памяти при страничной организации.

Страничная организация (paging) – стратегия управления памятью, при которой логическая и физическая память делится на страницы одинаковой длины, и в основной памяти образы логических страниц могут размещаться произвольным образом.

Страницы – смежные области логической и физической памяти одинаковой длины, обычно – степень 2, используемые при страничной организации.

Таблица страниц (page table) – системная структура, выделяемой процессу операционной системой для трансляции его логических адресов в физические.

Файл откачки (backing store) - область дисковой памяти, используемая операционной системой для хранения образов откачанных процессов.

Фрагментация – дробление памяти на мелкие несмежные свободные области маленького размера как результат выполнения системой большого числа запросов на память, таких, что размеры подходящих свободных участков памяти оказываются немного больше, чем требуемые.

Фрейм – образ страницы в основной памяти.

Хешированная таблица страниц – таблица страниц, при обращении к которой выполняется поиск, основанный на хешировании номера логической страницы.

Сегментная организация памяти

Базовый регистр таблицы сегментов - segment-table base register (STBR) – регистр, содержащий адрес таблицы сегментов в памяти.

Логический адрес при сегментной организации памяти - пара:

< segment -number, offset>,где segment -number – номер сегмента, offset – смещение в сегменте.

Признаки защиты – информация для защиты сегмента в элементе таблицы сегментов: validation-бит (признак корректности номера сегмента для процесса), биты защиты от записи, от чтения и от исполнения.

Разделяемые (общие) сегменты – сегменты, общие для нескольких процессов и имеющие одинаковые логические номера в их таблицах сегментов.

Регистр длины таблицы сегментов - segment-table length register (STLR) – регистр, содержащий число сегментов, используемое программой.

Сегмент – логическая единица распределения памяти, предназначенная для размещения в памяти одного модуля программного кода или данных.

Сегментная организация памяти (segmentation) - схема распределения памяти в виде сегментов переменной длины, соответствующая пользовательской трактовке распределения памяти, т.е. логической структуре программ и данных.

Сегментно-страничная организация памяти – модификация сегментной организации памяти для борьбы с фрагментацией, основанная на страничной организации каждого сегмента.

Таблица сегментов – системная таблица для отображения логических адресов в физические при сегментной организации памяти. Каждый ее элемент содержит начальный адрес сегмента в физической памяти, длину сегмента и признаки защиты.