Принципы организации основной памяти ЭВМ
Введение
Одним из наиболее сложных аспектов разработки операционной системы является управление памятью. Хотя стоимость памяти постоянно снижается и в результате растет размер основной памяти на современных машинах, достигая гигабайтного диапазона, ее всегда недостаточно для хранения всех программ и структур данных, необходимых активным процессам и операционной системе в целом. Соответственно, одной из центральных задач операционной системы является управление памятью, включая выгрузку и загрузку блоков из вторичной памяти. Однако операции ввода - вывода довольно медленные, и их скорость с каждым годом отстает от скорости работы процессора. Для эффективной работы процессора операционная система должна четко рассчитывать процессы подкачки для минимизации влияния операций ввода - вывода на производительность. Моделированием одной из ее функций мы и займемся в данной курсовой работе.
Содержание
Введение…………………………………………………3
ГЛАВА.1Общесистемная часть………………………4
1.1Организация памяти в ЭВМ…………………..4
1.2Организация доступа к ресурсу ОП………….5
1.3Физическая память……………………………6
1.4Стратегии размещения информации в памяти…………8
1.5Страничная организация памяти……………..9
1.6Алгоритмы распределения адресного пространства ОП……………..13
ГЛАВА.2.Специальная часть…………………………..16
2.1Постановка целей и задач…………………………….16
2.2Использование методов имитационного моделирования для решения поставленной задачи…………………………………………………..18
ГЛАВА.3.Описание характеристик модели и ее поведения……………..19
3.1Описание адресного пространства ОП…………………………….19
3.2Описание страницы…………………………………………..20
3.3Описание модели системы…………………….21
3.4Описание классов и элементов………………………….21
3.5Описание класса страницы ……………………..22
приложения и описание работы с программой……………
Заключение………………………………………………30
Список источников……………………………………….31
Приложение 1. Листинг исходного кода программы…………………….34
Список использованных источников
Кульба В.В.Методы обеспечения доступности программного и информационного обеспечения в территориально-распределенных системах обработки данных [Текст]: монография / В.В. Кульба, Е.А. Микрин, С.В. Павельев. - М.: [б. и.], 2008 . 58 с.
Ладыженский Г.М. Распределенные информационные системы и базы данных. Курс лекций. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://articles.org.ru/cfaq/index.php?qid=1306&catid=54(дата обращения: 21.04.2013)
. ЛадыженскийГ.М. Технология «клиент-сервер» и мониторы транзакций. //Открытые информационные системы. Курс лекций. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.masters.donntu.edu.ua/2007/fvti/sheludenkov/library/index_st2.htm(дата обращения: 21.04.2013)
. Маглинец Ю.А. Анализ требований к автоматизированным информационным системам [Текст] : учеб.пособие / Ю.А. Маглинец. - М.: Бином. Лаб. знаний: Интернет - Ун-т Информ. Технологий, 2008. 199 с.
. Методы и средства обработки и хранения информации [Текст]: межвуз. сб. науч. тр. / редкол.: В. К. Злобин (отв. ред.) и др.; Рязанский гос. радиотехнический ун-т. - Рязань: [б. и.], 2010 . 159 с.
. Могилев А.В. Технологии обработки текстовой информации. Технологии обработки графической и мультимедийной информации [Текст]: учебник / А.В. Могилев, Л.В. Листрова. - СПб. : БХВ-Петербург, 2010 (СПб.). 293 с.
. Модели и методы обработки информации [Текст]: сб. науч. тр. / редкол.: А.И. Лобанов и др.; Московский физико-технический ин-т. - М.: МФТИ, 2009. 234 с.
. Московский ин-т радиотехники, электроники и автоматики. Научно-техническая конф. (57;2008). 57 научно-техническая конференция [Текст]: сб. трудов. - М.: МИРЭА, 2008 - . Ч. 1: Информационные технологии и системы. Вычислительная техника. - 2008. 135 с.
. Нижегородский гос. технический ун-т им. Р.Е. Алексеева.Труды НГТУ [Текст]. - Н. Новгород: [б. и.], 20 - . Т. 74, Вып. 15: Системы обработки информации и управления. - 2009. 96 с.
В ответ на запрос указывается номер некой «свободной» страницы из набора номеров свободных страниц в текущий момент времени. Причем не накладываются никакие требования на «соседей» выделяемой страницы. Это могут быть либо свободные, либо распределенные страницы.
Для выполнения распределения ведут учет свободных и распределенных страниц. Наиболее простой метод учета основан на использовании двоичного вектора. Число двоичных разрядов вектора равно числу страниц адресного пространства оперативной памяти. Двоичные разряды нумеруются в том же порядке, что и страницы. Тогда значение двоичного разряда с номером i будет однозначно определять текущее состояние страницы с номером i. Страница свободна, если значение равно 0, и распределена, если значение равно 1. Для выделения свободной страницы достаточно найти в двоичном векторе нулевой разряд, номер которого и будет равен номеру распределяемой страницы. После распределения нулевой разряд устанавливается в 1.
При данном способе структуризации возможно и используется перераспределение страниц. Если в некоторый момент обнаруживается, что свободных страниц нет, то ищется «кандидат» на перераспределение из числа уже распределенных страниц. Информацию, соответствующую странице-кандидату, переносят на уровень внешней памяти (в архивную среду). Затем освобожденную таким «насильственным» образом страницу закрепляют за процессом, выдавшим требование на выделение страницы.