Kompyuterni tashkillashtirish

II BOB. XOTIRADA BITTA JARAYON. VIRTUAL XOTIRA.


2.1-§ Xotirada bitta jarayon
Ruxsat etilgan qismlarga ega bo'lgan sxemaning maxsus holati-bitta vazifa OS xotira boshqaruvi ishi. Xotirada bitta maxsus jarayon mavjud. Osga nisbatan foydalanuvchi dasturining qaerda joylashganligini aniqlash uchun qoladi - xotiraning yuqori qismida, pastki yoki o'rta qismida. Va operatsion tizimning bir qismi romda bo'lishi mumkin (masalan, BIOS, qurilma drayverlari). Ushbu echimga ta'sir qiluvchi asosiy omil, odatda, xotiraning pastki qismida joylashgan intervalgacha vektorning joylashuvidir, shuning uchun OS ham pastki qismga joylashtiriladi. Bunday tashkilotning namunasi MS-DOS operatsion tizimi bo'lishi mumkin.
OS manzil maydonini foydalanuvchi dasturidan himoya qilish OS chegarasining manzilini o'z ichiga olgan bitta chegara registri yordamida tuzilishi mumkin.

Overlay tuzilishi

Jarayonning mantiqiy manzil maydoni hajmi unga ajratilgan bo'limning kattaligidan (yoki eng katta bo'limning kattaligidan kattaroq) bo'lishi mumkinligi sababli, ba'zan overlay (overlay) yoki strukturani bir-biriga bog'lab qo'yish usuli qo'llaniladi. Asosiy g'oya-xotirada faqat kerakli dastur ko'rsatmalarini saqlashdir.
Tizimning mantiqiy manzil maydoni kichik bo'lsa, masalan, 1 Mb (MS-DOS) yoki hatto 64 Kb (PDP-11) va dastur nisbatan katta bo'lsa, ushbu yuklab olish usuliga ehtiyoj paydo bo'ladi. Virtual manzil maydoni gigabaytlar bilan o'lchanadigan zamonaviy 32-bit tizimlarida xotira etishmasligi bilan bog'liq muammolar boshqa yo'llar bilan hal qilinadi ("virtual xotira"bo'limiga qarang).
Dasturning ustki qismidagi filiallarning kodlari diskda mutlaq xotira tasvirlari sifatida topilgan va kerak bo'lganda overley drayveri tomonidan o'qiladi. Overlay strukturasini tavsiflash uchun odatda maxsus oddiy til ishlatiladi (umumiy tavsif tili). Bajarilayotgan dastur fayllari to'plami fayl bilan to'ldiriladi (odatda kengaytma bilan. odl), dastur ichidagi qo'ng'iroq daraxtini tasvirlab beradi. Misol uchun, rasmda ko'rsatilgan. 8.5, ushbu faylning matni shunday bo'lishi mumkin:
A - (B, C) C - (D, E)
Bunday faylning sintaksisi bootloader tomonidan tan olinishi mumkin. Jismoniy xotiraga ulanish dasturning filiallaridan birining keyingi yuklab olish vaqtida sodir bo'ladi.

5-rasm.
Ketma-ketlik bilan strukturani tashkil qilish

Overlaylar oddiy fayl tuzilishi bo'lgan tizimlarda foydalanuvchi darajasida to'liq amalga oshirilishi mumkin. OS faqat bir necha ko'proq i / o operatsiyalarini qiladi. Odatda, bir yechim-bu dasturning bir-biriga mos keladigan filiallaridan biriga murojaat qilishni talab qiladigan har bir bootloader-ni o'z ichiga olgan maxsus buyruqlar.

Overlay strukturasini ehtiyotkorlik bilan loyihalash juda ko'p vaqt talab etadi va dastur qurilmasi, uning kodi, ma'lumotlari va overlay strukturasining tavsif tilini bilishni talab qiladi. Shu sababli, overlaylarni qo'llash kichik mantiqiy manzil maydoni bo'lgan kompyuterlar bilan cheklangan. Kelajakda ko'rib turganimizdek, dasturchi tomonidan boshqariladigan overlay segmentlari muammosi virtual xotira tizimlarining paydo bo'lishi tufayli yo'qoladi.
Shuni e'tiborga olish kerakki, bir-biriga o'xshash tuzilmalarni tashkil etish qobiliyati asosan hisob-kitoblarning ma'lum bir vaqtida zarur bo'lgan ma'lumotni xotirada saqlashga imkon beruvchi joylashuv xususiyati bilan bog'liq.
Dinamik tarqatish. Svoping
Ommaviy tizimlar bilan shug'ullanadigan bo'lsak, siz qattiq qismlarni boshqarasiz va murakkabroq narsalarni ishlatmaysiz. Vaqtni ajratish tizimlarida xotira barcha foydalanuvchi jarayonlarini o'z ichiga olmaydi. Biz almashtirish (almashtirish) ga murojaat qilishimiz kerak - jarayonlarni asosiy xotiradan diskka va butunlay orqaga o'tkazish. Diskdagi jarayonlarni qisman tushirish sahifa tashkiloti (paging) bo'lgan tizimlarda amalga oshiriladi va quyida ko'rib chiqiladi.
Bo'shatish jarayoni bir xil manzil maydoniga yoki boshqasiga qaytarilishi mumkin. Ushbu cheklov ulanish usuli bilan belgilanadi. Ishlash bosqichida ulanish sxemasi uchun jarayonni boshqa xotira joyiga yuklab olishingiz mumkin.
Swoping xotirani boshqarish bilan bevosita bog'liq emas, aksincha u jarayonlarni rejalashtirishning quyi tizimi bilan bog'liq. Shubhasiz, almashtirish kontekstni almashtirish vaqtini oshiradi. Yuklash vaqti diskdagi maxsus ajratilgan joyni (almashtirish uchun bo'lim) tashkil qilish orqali qisqartirilishi mumkin. Bir vaqtning o'zida disk bilan almashinish katta hajmli bloklar, ya'ni standart fayl tizimidan tezroq amalga oshiriladi. Unix-ning ko'plab versiyalarida swaping faqat tizimni yuklab olishni kamaytirish zarur bo'lganda ishlay boshlaydi.
O'zgaruvchan bo'limlari bilan sxemasi
Asosan, almashtirish tizimi sobit bo'limlarga asoslangan bo'lishi mumkin. Keyinchalik samarali, ammo, dinamik tarqatish sxemasi yoki o'zgaruvchan bo'linmalar bilan ishlaydigan sxema, barcha jarayonlar butunlay xotiraga joylashtirilgan hollarda, ya'ni almashtirish yo'qligida ishlatilishi mumkin. Bunday holda, birinchi navbatda, barcha xotira bepul va oldindan bo'linmaydi. Yana bir bor keladigan vazifa-kerakli xotira miqdori, endi yo'q. Jarayonni tushirgandan so'ng, xotira vaqtincha ozod qilinadi. Bir muncha vaqt o'tgach, xotira turli o'lchamdagi bo'limlarning o'zgaruvchan sonidir (6-rasm). Tegishli bo'sh joylar birlashtirilishi mumkin.

6-rasm.Jarayonlar orasidagi xotira tarqatish dinamikasi.