Технология виртуальной памяти. Алгоритмы замещения страниц

Вопросы к контрольной работе № 2 по курсу «Операционные системы» (5-й семестр, 2015 г.) (Лекции 7,8,10,11,12. Лабораторные работы 4,10)

Очень хреново сделаны или не сделаны: 6(допилил), 10, 11, см. ↓

Не доделаны, но на минимум норм: 1, 2, 4, 12 да тут всё на минимум, в принципе

Кому совсем нечего делать - может проверить материал на адекватность. Заранее спасибо)

1. Отображение программных модулей на оперативную память.

2. Методы управления памятью (смежное и несмежное размещение процессов).

3. Технология виртуальной памяти. Алгоритмы замещения страниц.

4. Контроллеры устройств ввода-вывода. Порты ввода-вывода. Способы доступа к контроллерам.

5. Структура программного обеспечения ввода-вывода. Процессы ввода-вывода.

6. Способы ввода-вывода. Ввод-вывод без использования и с использованием прерываний. Прямой доступ к памяти.

7. Логическая организация файла. Атрибуты и данные файла. Логическая организация данных файла.

8. Модели хранения информации в файловых системах.

9. Организация дискового пространства для хранения файлов. Физическая реализация хранения атрибутов и данных файлов.

10. Совместное использование файлов. Жёсткие и символические ссылки на данные файла.

11. Непротиворечивость файловой системы.

12. Структура логического диска с файловой системой FAT. Назначение таблицы размещения файлов. Понятие кластера. Доступ к файлу в файловой системе FAT.

13. Структура раздела с файловой системой NTFS. Назначение и структура файла MFT.

14. Хранение атрибутов и данных в файловой системе NTFS. Резидентные и нерезидентные атрибуты.

15. Организация дисковой подсистемы Windows. Типы дисков. Типы разделов базового диска.

16. Организация дисковой подсистемы Windows. Понятие динамического диска и динамического тома. Типы томов динамического диска.

17. Логическая организация файловых систем ОС Unix. Монтирование файловых систем. Типы файлов. Жёсткие и символические ссылки.

18. Физическая реализация файловых систем ОС Unix. Структура файловой системы. Каталоги и индексные узлы. Хранение атрибутов и данных.

19. Разбиение жёстких дисков на разделы в ОС Unix. Создание разделов и файлов подкачки.

20. Создание в ОС Unix файловой системы в разделе диска. Монтирование файловой системы.

Отображение программных модулей на оперативную память.

Методы управления памятью (смежное и несмежное размещение процессов).

● Своппинг

● Смежное размещение процессов

○ Однопрограммный режим

○ Мультипрограммирование с фиксированными разделами

○ MFT(Multiprogramming with a fixed number of tasks)

○ Мультипрограммирование с переменными разделами

○ MVT(Multiprogramming with a variable number of tasks)

● Несмежное размещение процессов

○ Сегментная организация памяти

○ Страничная организация памяти

○ Сегментно-страничная организация памяти

Технология виртуальной памяти. Алгоритмы замещения страниц.

Виртуальная память (англ. virtual memory) — технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств, и обеспечить защиту памяти между различными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище.

При использовании виртуальной памяти упрощается программирование, так как программисту больше не нужно учитывать ограниченность памяти или согласовывать использование памяти с другими приложениями. Для программы выглядит доступным и непрерывным все допустимое адресное пространство, вне зависимости от наличия в ЭВМ соответствующего объёма ОЗУ.

Применение механизма виртуальной памяти позволяет:

● упростить адресацию памяти клиентским программным обеспечением;

● рационально управлять оперативной памятью компьютера (хранить в ней только активно используемые области памяти);

● изолировать процессы друг от друга (процесс полагает, что монопольно владеет всей памятью).

Алгоритмы замещения страниц:

● Случайное удаление страниц

● Удаление по времени пребывания в ОП

● Удаление в связи с давностью использования

● Удаление по вероятности использования

● Удаление по приоритетам