Вся оперативная память машины также делится на части такого же размера, называемые физическими страницами (или блоками).

Страничное распределение памяти может быть реализовано в упрощенном варианте, без выгрузки страниц на диск. В этом случае все виртуальные страницы всех процессов постоянно находятся в оперативной памяти.

Сегментное распределение: Виртуальное адресное пространство процесса делится на сегменты, размер которых определяется программистом с учетом смыслового значения содержащейся в них информации. Отдельный сегмент может представлять собой подпрограмму, массив данных и т.п. Иногда сегментация программы выполняется по умолчанию компилятором.

При загрузке процесса часть сегментов помещается в оперативную память, а часть сегментов размещается в дисковой памяти.

Странично-сегментное распределение: данный метод представляет собой комбинацию страничного и сегментного распределения памяти и, вследствие этого, сочетает в себе достоинства обоих подходов. Виртуальное пространство процесса делится на сегменты, а каждый сегмент в свою очередь делится на виртуальные страницы, которые нумеруются в пределах сегмента. Оперативная память делится на физические страницы. Загрузка процесса выполняется операционной системой постранично, при этом часть страниц размещается в оперативной памяти, а часть на диске

Билет 12

Понятие прерывания. Аппаратные (маскируемые и немаскируемые) и программные (нарушения, ловушки, и аварии). Каскадное включение контроллеров прерываний. Схема. Понятие ведущего и ведомого контроллера. Использование входов IRQ и их назначение.

Прерывание – это важная процедура, которая позволяет изменить нормальную последовательность команд, выполняемых процессором.

Процессор должен реагировать на события, которые происходят вне его. Эту реакцию можно реализовать двумя способами:

Процессор должен постоянно просматривать все уст-ва, которые могут потребовать его внимания. Такой способ неэффективен, т.к. большая часть времени процессора может уйти на сканирование.

2. Использование прерываний. Сущность прерывания заключается в следующем:

Аппаратные неполадки:

В работе любой системы время от времени происходят сбои. Как уже говорилось, нормальное функционирование компьютера - это выполнение подходящих и безошибочных программ на исправной электронике. В компьютере появляются и аппаратные, и чисто программные неисправности. Разделение неполадок на эти две группы имеет прямое практическое значение. Аппаратные причины обычно ведут к замене неисправных комплектующих. "Лечение" программных сбоев обходится гораздо дешевле достаточно определить и наладить работу виновной программы, в крайнем случае приходится переустанавливать всё программное обеспечение.

Контроллер прерываний (англ. Programmable Interrupt Controller, PIC) — микросхема или встроенный блок процессора, отвечающий за возможность последовательной обработки запросов на прерывание от разных устройств

Аппаратные прерывания – прерывания от устройств компьютера.

Программные прерывания – прерывания, которые вырабатывают процессы, находящиеся на стадии выполнения.

Логические прерывания – Эти прерывания вырабатывает сам процессор, когда встречается с каким-либо необходимым условием

Каскадное соединение этих микросхем, при котором выход INT одной микросхемы подается на вход одного из уровней irq другой микросхемы Это позволяет организовать обработку запросов от большего числа источников. При этом один контроллер является ведущим, а другой - ведомым (тот, который подключен ко входу irq ведущего) При инициализации ведущего контроллера ICW3M сообщает, к каким его входам irq подсоединены ведомые контроллеры. Соответственно, при инициализации ведомого контроллера нужна другая форма этого приказа, которая несет информацию о том, к какому входу ведущего подключен данный ведомый контроллер.

2. Методы распределения памяти (без использования и с использованием внешней памяти). Распределение памяти фиксированными, динамическими и перемещаемыми разделами. Понятие сегмента и страницы. Основные отличия.

Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со стороны мультипрограммной операционной системы. Распределению подлежит вся оперативная память, не занятая операционной системой. Обычно ОС располагается в самых младших адресах, однако может занимать и самые старшие адреса. Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти, выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов, вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов, и возвращение их в оперативную память, когда в ней освобождается место, а также настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.

Методы распределения памяти без использования дискового пространства:

-Фиксированными разделами - разделение памяти на несколько разделов фиксированной величины

-Динамическими разделами - В этом случае память машины не делится заранее на разделы. Сначала вся память свободна. Каждой вновь поступающей задаче выделяется необходимая ей память. Если достаточный объем памяти отсутствует, то задача не принимается на выполнение и стоит в очереди. После завершения задачи память освобождается, и на это место может быть загружена другая задача.

- Перемещаемыми разделами - Одним из методов борьбы с фрагментацией (это наличие большого числа несмежных участков свободной памяти очень маленького размера (фрагментов))является перемещение всех занятых участков в сторону старших либо в сторону младших адресов, так, чтобы вся свободная память образовывала единую свободную область

Методы распределения памяти с использования дискового пространства:

Виртуальная память - это технология, которая позволяет выполнять процесс, который может только частично располагаться в основной памяти. Таким образом, виртуальная память позволяет выполнять программы, размеры которых превышают размеры физического адресного пространства.

Виртуальная память решает следующие задачи:

• размещает данные в запоминающих устройствах разного типа, например, часть программы в оперативной памяти, а часть на диске;
• перемещает по мере необходимости данные между запоминающими устройствами разного типа, например, подгружает нужную часть программы с диска в оперативную память;
• преобразует виртуальные адреса в физические.

Страничное распределение: Виртуальное адресное пространство каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной системы размера, называемые виртуальными страницами. В общем случае размер виртуального адресного пространства не является кратным размеру страницы, поэтому последняя страница каждого процесса дополняется фиктивной областью.