Короткі теоретичні відомості. Модуль 3 Планування та диспетчеризація процесів КЗП.21.03

Модуль 3 Планування та диспетчеризація процесів КЗП.21.03

Лабораторна робота № 12

Тема: Управління пам’яттю.

Мета роботи (дидактична): знайомство з функціями Win32 і структурами даних, використовуваними для управління пам'яттю.

Завдання:

1. Описати пам'ять домашнього комп’ютера або комп’ютеру в робочій аудиторії .

2. Які види внутрішньої і зовнішньої пам’яті використовуєте. Навести характеристики.

Методичне забезпечення:інструкції до лабораторної роботи.

Обладнання: комп’ютери.

Техніка безпеки

Під час роботи на ПК суворо забороняється:

1. Торкатися до екрана і тильного боку дисплея, дротів живлення і пристроїв заземлення;

2. Порушувати порядок вмикання та вимикання блоків, намагатися самостійно усунути виявлену несправність в роботі апаратури;

3. Класти на апаратуру сторонні предмети;

4. Працювати на ПК у вологій одежі або з вологими руками.

Хід роботи

1 Вхідний контроль.

1.1 Поняття про пам'ять.

1.2 Види пам’яті.

Короткі теоретичні відомості

Пам'ять є найважливішим ресурсом, що вимагає ретельного управління з боку мультипрограммной операційної системи. Розподілу підлягає вся оперативна пам'ять, не зайнята операційною системою. Зазвичай ОС розташовується в самих молодших адресах, однак може займати і самі старші адреси. Функціями ОС по управлінню пам'яттю є: відстеження вільної і зайнятої пам'яті, виділення пам'яті процесам і звільнення пам'яті при завершенні процесів, витіснення процесів з оперативної пам'яті на диск, коли розміри основної пам'яті не достатні для розміщення в ній всіх процесів, і повернення їх в оперативну пам'ять , коли в ній звільняється місце, а також настроювання адрес програми на конкретну область фізичної пам'яті.

Під пам'яттю (memory) тут мається на увазі оперативна пам'ять комп'ютера. На відміну від пам'яті жорсткого диска, яку називають зовнішньою пам'яттю (storage), оперативної пам'яті для збереження інформації потрібно постійне електроживлення. Пам'ять є найважливішим ресурсом, що вимагає ретельного управління з боку мультипрограммной операційної системи. Особлива роль пам'яті пояснюється тим, що процесор може виконувати інструкції протрави тільки в тому випадку, якщо вони знаходяться в пам'яті. Пам'ять розподіляється як між модулями прикладних програм, так і між модулями самої операційної системи. У ранніх ОС управління пам'яттю зводилося просто до завантаження програми і її даних з деякого зовнішнього накопичувача (перфострічки, магнітної стрічки або магнітного диска) в пам'ять. З появою мультипрограммирования перед ОС були поставлені нові завдання, пов'язані з розподілом наявної пам'яті між декількома одночасно виконуваними програмами. Функціями ОС по управлінню пам'яттю в мультипрограммной системі є: відстеження вільної і зайнятої пам'яті; виділення пам'яті процесам і звільнення пам'яті по завершенні процесів; витіснення кодів і даних процесів з оперативної пам'яті на диск (повне або часткове), коли розміри основної пам'яті не достатні для розміщення в ній всіх процесів, і повернення їх в оперативну пам'ять, коли в ній звільняється місце; настроювання адрес програми на конкретну область фізичної пам'яті. Крім первісного виділення пам'яті процесам при їх створенні ОС повинна також займатися динамічним розподілом пам'яті, тобто виконувати запити додатків на виділення їм додаткової пам'яті під час виконання. Після того як додаток перестає мати потребу в додатковій пам'яті, воно може повернути її системі. Виділення пам'яті випадкової довжини у випадкові моменти часу із загального пулу пам'яті призводить до фрагментації і, внаслідок цього, до неефективного її використання. Дефрагментація пам'яті теж є функцією операційної системи. Під час роботи операційної системи їй часто доводиться створювати нові службові інформаційні структури, такі як описатели процесів і потоків, різні таблиці розподілу ресурсів, буфери, використовувані процесами для обміну даними, синхронізуючі об'єкти і т. п. Всі ці системні об'єкти вимагають пам'яті »» У деяких ОС заздалегідь (під час установки) резервується деякий фіксований обсяг пам'яті для системних потреб. В інших же ОС використовується більш гнучкий підхід, при якому пам'ять для системних цілей виділяється динамічно. У такому випадку різні підсистеми ОС при створенні своїх таблиць, об'єктів, структур і т. п. звертаються до підсистеми управління пам'яттю з запитами.

Захист пам'яті - це ще одне важливе завдання операційної системи, яка полягає в тому, щоб не дозволити виконуваного процесу записувати або читати дані з пам'яті, призначеної іншому процесу. Ця функція, як правило, реалізується програмними модулями ОС в тісній взаємодії з апаратними засобами.