Виртуальная память. Способы организации виртуальной памяти. Сегментный способ организации виртуальной памяти.
Виртуальная память.
Суть концепции виртуальной памяти заключается в следующем: информация, с которой работает активный процесс, должна располагаться в оперативной памяти, в схемах виртуальной памяти у процесса создается иллюзия того, что вся необходимая ему информация находиться в оперативной памяти. Для этого:
1) занимаемая процессом память разбивается на несколько частей, например страниц.
2) логический адрес, т. е. логическая страница динамически транслируется в физический адрес
3) в тех случаях, когда страница к которой обращается процесс, не находится в физической памяти, нужно организовать её подкачку с диска. Для контроля наличия страницы в памяти вводится специальный вид присутствия, входящий в состав атрибута страницы таблицы страниц. Важным следствием такой организации является то, что размер памяти занимаемой процессом может быть больше, чем размер оперативной памяти. Принцип локальности обеспечивает этой схеме нужную эффективность. Возможность выполнения программы, находящейся в памяти лишь частично, имеет следующие преимущества:
1) программа не ограничена объемом физической памяти.
2) увеличивается загрузка процессора и пропускная способность системы, т. к. можно разместить в памяти большие программы.
3) объём ввода/вывода для выгрузки части программы на диск может быть меньше, чем в варианте классического Swapping.
В итоге каждая программа будет работать быстрее. Введение виртуальной памяти позволило решить другую важную задачу: обеспечения контроля доступа к отдельным сегментам памяти в частности: защиту пользовательских программ друг от друга и защиту ОС от пользовательских программ. Каждый процесс работает со своими виртуальными адресами, трансляцию которых физически выполняет аппаратура. Термин виртуальная память означает, что программист имеет дело с памятью отличной от реальной, размер которой значительно больше, чем размер оперативной памяти. Адреса, которые генерирует программа, называются виртуальными, и они формируют виртуальное адресное пространство. Известны чисто программные реализации виртуальной памяти, но широкое развитие получили схемы виртуальной памяти с аппаратной поддержкой. Каждая из 3-х схем управления памятью: страничная, сегментная, сегментно-страничная; пригодны для организации виртуальной памяти. Чаще всего используется сегментно-страничная модель, которая является синтезом страничной модели и идеи сегментации. Сегментная организация в чистом виде встречается редко. Передача информации между памятью и диском всегда осуществляется целыми страницами, а система поддержки страничной организации памяти называется paging.
Операционная система Linux.
Операционная система Linux. История развития, архитектура, элементы управления. Достоинства и недостатки ОС.
Linux - это современная POSIX-совместимая и Unix-подобная операционная система для персональных компьютеров и рабочих станций.
Это многопользовательская сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой X WindowSystem. ОС Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.
ОС Linux широко распространена на платформах Intel PC 386/486/Pentium/PentiumPro и завоевывает позиции на ряде других платформ (DEC AXP, PowerMacintosh и др.).
Разработка ОС Linux выполнена ЛинусомТорвалдсом.
Возможности, которые предоставляет ОС Linux.
ОС Linux
дает возможность бесплатно и легально иметь современную ОС для использования как на работе, так и дома;
обладает высоким быстродействием;
работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;
не подвержена вирусам;
позволяет использовать полностью возможности современных ПК, снимая ограничения, присущие DOS и MS Windows по использованию памяти машины и ресурсов процессора(ов);
эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи (длительный расчет, передача электронной почты по модему, форматирование дискеты и т.д. и т.п.) не мешают интерактивной работе;
позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т.ч. в Internet; работает с сетями на базе Novell и MS Windows;
позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других ОС - различных версий Unix, DOS и MS Windows;
обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;
предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым и/или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux, так и в других ОС;
дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС;
дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу через Internet с любыми из разработчиков ОС Linux и сделать свой вклад, став соавтором системы.