21. Virtual xotiraning tuzilishi va vazifasi

|
21. Virtual xotiraning tuzilishi va vazifasi
|
bet | 1/4 | Sana | 16.01.2024 | Hajmi | 20,3 Kb. | | #138299 |
Bog'liq 21Virtual xotiraning tuzilishi va vazifasi
"21.Virtual xotiraning tuzilishi va vazifasi
Virtual xotira tushunchasi
Dasturiy ta'minot ishlab chiquvchilari ko'pincha mavjud RAMdan kattaroq bo'lgan katta dasturlarni xotiraga joylashtirish muammosi bilan shug'ullanishlari kerak. Ushbu muammoni hal qilish variantlaridan biri - bir-birining ustiga chiqadigan tuzilmalarni tashkil etish - oldingi ma'ruzada muhokama qilingan. Shu bilan birga, dasturning bir-biriga o'xshash qismlarini shakllantirish jarayonida dasturchining faol ishtiroki nazarda tutilgan. Kompyuterlar arxitekturasining rivojlanishi va operasion tizimning xotirani boshqarish imkoniyatlarining kengayishi ushbu muammoning yechimini kompyuterga o'tkazish imkonini berdi. Asosiy yutuqlardan biri paydo bo'ldi virtual xotira(virtual xotira). U birinchi marta 1959 yilda Manchester universitetida ishlab chiqilgan Atlas kompyuterida amalga oshirilgan.
Kontseptsiyaning mohiyati virtual xotira quyidagicha. Faol jarayon ishlaydigan ma'lumotlar RAMda joylashgan bo'lishi kerak. Sxemalarda virtual xotira jarayon o'ziga kerak bo'lgan barcha ma'lumotlar asosiy xotirada ekanligi haqidagi tasavvurga ega. Buning uchun, birinchi navbatda, jarayon tomonidan egallangan xotira bir necha qismlarga bo'linadi, masalan, sahifalar. Ikkinchidan, jarayon kiradigan mantiqiy manzil (mantiqiy sahifa) dinamik ravishda jismoniy manzilga (fizik sahifa) tarjima qilinadi. Va nihoyat, jarayon orqali kirilgan sahifa jismoniy xotirada bo'lmagan hollarda, uni diskdan almashtirishni tashkil qilishingiz kerak. Xotirada sahifa mavjudligini nazorat qilish uchun sahifalar jadvalidagi sahifa atributlarining bir qismi bo'lgan maxsus mavjudlik biti kiritiladi.
Shunday qilib, asosiy xotirada jarayonning barcha tarkibiy qismlari bo'lishi shart emas. Ushbu tashkilotning muhim natijasi shundan iboratki, jarayon egallagan xotira hajmi asosiy xotira hajmidan kattaroq bo'lishi mumkin. Mahalliylik printsipi ushbu sxemani kerakli samaradorlik bilan ta'minlaydi.
Xotirada faqat qisman bo'lgan dasturni bajarish qobiliyati bir qator aniq afzalliklarga ega.
Dastur jismoniy xotira miqdori bilan cheklanmaydi. Dasturiy ta'minotni ishlab chiqish soddalashtirilgan, chunki katta virtual bo'shliqlardan foydalanilgan xotira miqdori haqida tashvishlanmasdan foydalanish mumkin.
Dasturni (jarayonni) xotiraga qisman joylashtirish va dasturlar o'rtasida xotirani moslashuvchan tarzda qayta taqsimlash imkoniyati paydo bo'lganligi sababli, xotiraga ko'proq dasturlarni joylashtirish mumkin, bu esa protsessor yukini va tizim o'tkazuvchanligini oshiradi.
Dasturning bir qismini diskka tushirish uchun zarur bo'lgan kiritish / chiqish miqdori klassik almashtirish versiyasiga qaraganda kamroq bo'lishi mumkin va buning natijasida har bir dastur tezroq ishlaydi.
Shunday qilib, "ko'rinish" dasturini (operatsion tizim ko'magida) ta'minlash imkoniyati amalda cheksizdir (32-bitli arxitektura uchun odatiy o'lcham 2 32 = 4 GB) manzilli foydalanuvchi xotirasi (mantiqiy). manzil maydoni) sezilarli darajada kichikroq asosiy xotira (jismoniy manzil maydoni) Bu juda muhim jihat.
Lekin kirish virtual xotira boshqa, unchalik muhim bo'lmagan vazifani - alohida xotira segmentlariga kirishni boshqarishni ta'minlash va xususan, foydalanuvchi dasturlarini bir-biridan himoya qilish va operatsion tizimni foydalanuvchi dasturlaridan himoya qilish imkonini beradi. Har bir jarayon o'zi bilan ishlaydi virtual manzillar, ular kompyuter uskunasi tomonidan jismoniylarga tarjima qilinadi. Shunday qilib, moslashtirilgan jarayon boshqa jarayonlar bilan bog'liq ma'lumotlar bilan band bo'lgan asosiy xotira sahifalariga bevosita kirish imkoniyatidan mahrum.
Misol uchun, 64 KB mantiqiy xotiraga ega bo'lgan 16 bitli PDP-11/70 kompyuterda 2 MB gacha operativ xotira bo'lishi mumkin. Operatsion tizim bu kompyuter shunga qaramay qo'llab-quvvatlanadi virtual xotira, bu foydalanuvchi jarayonlari o'rtasida asosiy xotirani himoya qilish va qayta taqsimlashni ta'minladi.
bilan tizimlarda eslang virtual xotira dastur yaratadigan manzillar (mantiqiy manzillar) virtual deb ataladi va ular virtualni tashkil qiladi manzil maydoni... Atama " virtual xotira"dasturchi haqiqiy xotiradan boshqa xotira bilan ishlayotganligini bildiradi, uning hajmi asosiy xotira hajmidan potentsial kattaroqdir.
Virtual xotira - bu xotiraning umumiy hajmini oshirish, bir nechta manzil xotira bo'shliqlarini tashkil qilish, ularni himoya qilish va kompyuterning asosiy xotirasi va ikkilamchi xotira o'rtasida mashina kodini va ma'lumotlarini ko'chirish jarayonini avtomatlashtirish uchun ishlab chiqilgan texnologiya.
Virtual xotira texnologiyasi hozirda barcha zamonaviy protsessorlarda apparatda qo‘llab-quvvatlanadi.
Agar ma'lumotlar tashqi xotira qurilmalarida joylashgan bo'lsa, xotira alohida fayl yoki qattiq diskdagi maxsus bo'lim sifatida ko'rsatilishi mumkin.
“Swap” atamasi ham mavjud bo‘lib, bu virtual xotira (aniqrog‘i, uni ifodalash usuli) yoki almashtirish fayli degan ma’noni anglatadi.
Virtual xotira texnologiyasidan foydalanish quyidagilarga imkon beradi:
mijoz dasturiy ta'minoti orqali xotira manzilini soddalashtirish;
kompyuterning operativ xotirasini oqilona boshqarish (undagi faqat faol foydalanilgan xotira maydonlarini saqlash);
jarayonlarni bir-biridan ajratib oling (jarayon barcha xotiraga mutlaq egalik qilishini taxmin qiladi).
Virtual xotirani amalga oshirishning bir necha yo'li mavjud: virtual xotirani almashtirish, paging va parchalanish.
Swapping virtual xotirani amalga oshirish usullaridan biri bo'lib, unda individual, odatda faol bo'lmagan jarayonlar RAMdan qattiq diskka ko'chiriladi va shu bilan boshqa jarayonlarni yuklash uchun RAM bo'shatiladi. Jarayonlar to'liq RAM va qattiq disk o'rtasida harakat qiladi, shuning uchun ba'zida ba'zi jarayonlar RAMda butunlay yo'q bo'lishi mumkin. Agar jarayonni qayta ishga tushirish kerak bo'lsa, u xotira menejeri tomonidan RAMga qaytariladi. Yuklash va tushirish jarayonlarini tanlashning turli xil algoritmlari, shuningdek, RAM va disk xotirasini yuklangan jarayonga ajratishning turli usullari mavjud.
Ko'p operativ xotirani ishlatadigan, lekin protsessor vaqtini kam yoki umuman talab qilmaydigan ko'plab interaktiv ilovalar ishlayotganda almashtirish eng samarali hisoblanadi.
Almashtirish mexanizmining kamchiliklaridan biri paging faylining (almashinuv fayli) parchalanishi bo'lishi mumkin. Parchalangan paging faylidan sahifa ma'lumotlarini o'qish va yozishda qattiq disk boshlarini keyingi maydonning boshiga o'zgartirish uchun juda ko'p vaqt kerak bo'ladi, bu esa tizim ishlashining pasayishiga olib kelishi mumkin.
Almashtirishni eng samarali tashkil etish va mahsuldorlikni oshirish uchun quyidagi usullar qo'llaniladi:
1. Swap fayli uchun bo'sh joy ajratiladi, uning hajmi RAM miqdorini 1 ga, 2 ga yoki 3 ga ko'paytiriladi.
2. Agar kompyuter yoki noutbukda bir nechta qattiq disklar mavjud bo'lsa, u holda paging fayli kamroq yuklanganida joylashgan bo'lishi kerak.
3. Diskdagi paging faylini eng yuqori o'qish/yozish tezligiga ega va diskning boshiga imkon qadar yaqinroq joylashtiring.
4. Windows da ishlaganda, almashtirish faylini FAT32 fayl tizimiga ega bo'limga joylashtirgan ma'qul, shu bilan birga u NTFS ga qaraganda ishonchli emas.
5. Agar sizda engil yuklangan tizimda etarlicha katta hajmdagi RAM (2 Gb dan ortiq) bo'lsa, siz paging faylidan butunlay voz kechishingiz mumkin.
22.Tashqi xotira va ularning turlari
|
| |