ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης II
|
|
- Δίδυμος Ηλιόπουλος
- 8 χρόνια πριν
- Προβολές:
Transcript
1 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης II Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz, Galvin and Gange, Operating Systems Concepts. Deitel, Deitel and Choffnes, Operating Systems Λειτουργικά Συστήματα, Γ.Α. Παπαδόπουλος, Πανεπιστήμιο Κύπρου Λειτουργικά Συστήματα, Κ. Διαμαντάρας, ΤΕΙΘ Systems Programming in C, A.D. Marshal, University of Cardiff Σύνθεση Κ.Γ. Μαργαρίτης, Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Μακεδονίας Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
2 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης II Αλγόριθμοι αντικατάστασης σελίδων Θέματα σχεδιασμού και απόδοσης Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
3 Σελιδοποίηση Σύνοψη () Process Process Control Block Program Data User Stack Shared Address Space Main Memory Hard Disk Page Table Reference Bit Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
4 Σελιδοποίηση Σύνοψη () Virtual memory Page 0 Page Page Memory map Page table Page Page Page Physical memory Page n Page Page 8 Αναφορά σελίδας Έλεγχος χάρτη μνήμης Αν υπάρχει αντίστοιχο σημείο εισόδου στον πίνακα σελίδων για πλαίσιο φυσικής μνήμης τότε γίνεται αναφορά σ αυτό Διαφορετικά, η σελίδα δεν υπάρχει στη φυσική μνήμη και πρέπει να μεταφερθεί από τον δίσκο Αν η φυσική μνήμη είναι πλήρης, Εύρεση σελίδας προς αντικατάσταση Εναλλαγή στον δίσκο Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
5 Αντικατάσταση σελίδων Ασχολείται με την επιλογή μιας σελίδας στη μνήμη, η οποία θα αντικατασταθεί μόλις θα πρέπει να φορτωθεί μια νέα σελίδα. Το θέμα σχετίζεται και με πλήθος άλλων, όπως: Το πλήθος των πλαισίων που ανατίθενται σε κάθε ενεργή διεργασία Το σύνολο των υποψηφίων προς αντικατάσταση σελίδων Το λειτουργικό σύνολο (δες ζητήματα υλοποίησης και μοντελοποίησης) Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
6 Αλγόριθμοι αντικατάστασης σελίδων () Όταν συμβεί page fault τότε το λ.σ. πρέπει να κάνει χώρο στη κύρια μνήμη για τη νέα σελίδα αποφασίσει ποια σελίδα θα αντικατασταθεί (εναλλαγή) Αν η σελίδα έχει τροποποιηθεί (Modified/Dirty bit) πρέπει να σωθεί στο δίσκο πρώτα, αλλιώς απλά υπερ-γράφεται. Καλό είναι να μην αντικαθίσταται μια σελίδα που αναφέρεται συχνά (Referenced και Modified bits) γιατί πιθανότατα θα τη ξαναχρειαστούμε σύντομα.
7 Αλγόριθμοι αντικατάστασης σελίδων () PC 0 H Load M J M Proc s page table v vi v i Process s logical memory PC 0 A B D E Proc s page table v i v v Δεν υπάρχουν ελεύθερα πλαίσια Εύρεση μιας σελίδας προς αντικατάσταση Αν φύγει η M θα προκληθεί σφάλμα σελίδας Αν φύγει η H πιθανόν να εξυπηρετεί Ο αλγόριθμος αντικατάστασης πρέπει να ελαχιστοποιεί τα σφάλματα σελίδας 0 OS OS D H Load M J A? B M E Physical memory Process s logical memory Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
8 Αλγόριθμοι αντικατάστασης σελίδων () present/absent frame dirty/clean. Clear all bits of the swapped frame entry 0f 0 f vi vi c d c. If it s dirty, swap out a victim page. Reset a frame entry for this new page. Overwrite this frame with a desired page Page table Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
9 Δομές δεδομένων Σελίδες ή τμήματα Πλαίσια σελίδων Πίνακες σελίδων Λίστα των ελεύθερων πλαισίων σελίδων Περιέχει όλα τα πλαίσια που δεν χρησιμοποιούνται Πίνακες αλγορίθμου αντικατάστασης - Περιέχουν δεδομένα που αφορούν σελίδες και πλαίσια - Χρησιμοποιούνται για να αποφασιστεί ποιες σελίδες θα αντικατασταθούν Περιοχή εναλλαγής - Περιοχή της δευτερεύουσας μνήμης για σελίδες που δεν βρίσκονται στην κύρια μνήμη - Μια πλήρης εικόνα κάθε διεργασίας διατηρείται στην περιοχή αυτή Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
10 Αποτίμηση των αλγορίθμων Διατήρηση του πλήθους των σφαλμάτων σελίδων όσο γίνεται χαμηλά. Η απόδοση των αλγορίθμων αντικατάστασης κρίνεται από τα σφάλματα που παράγονται σε σχέση με το αλφαριθμητικό αναφοράς (reference string) που είναι μια ακολουθία αναφοράς σελίδων. Παράγεται από την καταγραφή διευθύνσεων του συστήματος στις οποίες γίνεται αναφορά. Εξαρτάται από το πλήθος των διαθέσιμων πλαισίων: Περισσότερα πλαίσια μειώνουν το πλήθος σφαλμάτων σελίδας (γενικά αλλά..παράδοξο του Belady) Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
11 Αλγόριθμοι Βέλτιστος (Optimal) Οχι πρόσφατη χρήση (Not Recently Used, NRU) Πρώτος μέσα, πρώτος έξω (First-In, First-Out, FIFO) Δεύτερη ευκαιρία (Second chance) Ρολογιού (Clock) Λιγότερο πρόσφατη χρήση (Least Recently Used, LRU) Οχι συχνή χρήση (Not Frequently Used, NFU) Γήρανσης (Aging) Λειτουργικού συνόλου (Working Set, WS) WSClock Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
12 Optimal Αντικατάσταση της σελίδας που θα χρησιμοποιηθεί αργότερα στο μέλλον. Ανέφικτος αλγόριθμος στη γενική του μορφή Χρησιμοποιείται ως benchmark Σε ειδικές περιπτώσεις μπορεί να γίνει εκτίμηση πχ συστήματα δέσμης με επαναλαμβανόμενη εκτέλεση του ίδιου προγράμματος σε παρόμοια δεδομένα.
13 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
14 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
15 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
16 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: or (both pages won t be used anymore) Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
17 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: or (pages won t be used anymore) Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
18 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: or (pages won t be used anymore) Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
19 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F Page Faults: 0 Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
20 Not Recently Used (NRU) Χρήση των Reference / Modified bits του πίνακα σελίδων. Το Refernce bit μηδενίζεται μετά από κάθε timeout (πχ 0ns), τo Modified bit δεν επηρεάζεται. Οι σελίδες χωρίζονται σε σύνολα: 0. not referenced, not modified. not referenced, modified. referenced, not modified. referenced, modified 00 0 (μετά από timeout) 0 Ο NRU απομακρύνει στη τύχη μια σελίδα από το χαμηλότερο μη-κενό σύνολο (0,,, ). Το σύνολο προτιμάται του συνόλου. Απλός και εύκολος αλγόριθμος, με αποδεκτή απόδοση.
21 First In First Out (FIFO) Το λ.σ. διατηρεί λίστα των σελίδων που βρίσκονται στη μνήμη ταξινομημένη με τη χρονική σειρά άφιξης. Αντικαθίσταται η σελίδα που μπήκε πρώτη στη μνήμη. Μειονέκτημα: η σελίδα που αντικαθίσταται μπορεί να είναι σε χρήση. Σπάνια χρησιμοποιείται στη καθαρή του μορφή αλλά σε συνδυασμό.
22 Παράδειγμα () Seven pages Four frames Reference String F F F F F F F F F F F Page Faults: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved F
23 Παράδειγμα () Seven pages Five frames Reference String F F F F F F F F F F Page Faults: 0 Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
24 Second Chance Τροποποίηση του FIFO ως εξής: αν η σελίδα προς αντικατάσταση έχει Referenced bit ίσο με, τότε η σελίδα τοποθετείται στο τέλος της ουράς με Referenced bit ίσο με 0 και με χρόνο εισόδου ίσο με τον τρέχοντα. Παράδειγμα: (a) Λίστα σελίδων σε ουρά FIFO. (b) Στη χρονική στιγμή 0 συμβαίνει page fault. Η σελίδα Α έχει εισέλθει τη χρονική στιγμή 0 και έχει R bit ==. Η σελίδα τοποθετείται στο τέλος της λίστας με R bit = 0 και χρόνο εισόδου 0. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
25 Clock Βελτίωση του αλγορίθμου Second Chance: η ουρά FIFO αντικαθίσταται από κυκλική λίστα και η μετακίνηση σελίδων και η αλλαγή χρόνου εισόδου αντικαθίσταται από μετακίνηση ενός δείκτη. Ίδια λειτουργία με το Second Chance, αλλά αποδοτικότερη υλοποίηση. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
26 Least Recently Used (LRU)() Υποθέτει οτι σελίδες που χρησιμοποιήθηκαν πρόσφατα θα ξαναχρησιμοποιηθούν σύντομα. Αντικαθίσταται η σελίδα που δεν έχει χρησιμοποιηθεί για το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Εξαιρετικός αλγόριθμος αλλά απαιτείται καταγραφή της χρονικής στιγμής αναφοράς σε κάθε σελίδα και ενημέρωση σε κάθε αναφορά στη μνήμη!! Υλοποίηση λογισμικού: λίστα των σελίδων στη μνήμη. Μετά από κάθε αναφορά στη μνήμη η αντίστοιχη σελίδα μετακινείται στη αρχή της λίστας. Αφαιρείται η τελευταία σελίδα. Πολύ ακριβή. Υλοποίηση υλικού: καταχωρητής σε κάθε θέση του πίνακα σελίδων που ενημερώνεται από το ρολόι του συστήματος σε κάθε αναφορά στη μνήμη. Αφαιρείται η σελίδα με τη μικρότερη τιμή. Απαιτεί ειδικό υλικό.
27 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
28 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
29 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
30 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
31 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
32 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
33 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
34 Παράδειγμα - 8 seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
35 Παράδειγμα - 9 seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
36 Παράδειγμα - 0 seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
37 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F F F F F F Replacement Candidates:,,, Selected: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
38 Παράδειγμα - seven pages four frames Reference String F F F F F F F F F F F F F F F Number of Page Faults: Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
39 Least Recently Used (LRU)() Αποδοτικότερη υλοποίηση υλικού: Έστω μνήμη με Ν πλαίσια σελίδας. Υπάρχει ένας πίνακας με ΝΧΝ bits. Όλα τα bits λαμβάνουν αρχικά την τιμή 0. Για κάθε αναφορά στη μνήμη, έστω στο πλαίσιο σελίδας Κ, Κ=0,,.., Ν-: τα bits της σειράς Κ τίθενται στη τιμή τα bits της στήλης K τίθενται στη τιμή 0 Σε κάθε χρονική στιγμή, η στήλη που σχηματίζει το μικρότερο δυαδικό αριθμό αντιστοιχεί στη πιο πρόσφατα χρησιμοπιημένη σελίδα, η στήλη με τον επόμενο αριθμό αντιστοιχεί στη δεύτερη πιο πρόσφατη κλπ. Έξυπνη λύση αλλά και πάλι απαιτείται ειδικό υλικό.
40 Least Recently Used (LRU)() Υλοποίηση LRU με πίνακα πλαισίων σελίδας και σειρά αναφορών: 0,,,,,, 0,,,. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
41 Not Frequently Used (NFU) Τροποποίηση LRU για υλοποίηση λογισμικού: Έστω μνήμη με Ν πλαίσια σελίδας. Υπάρχουν Ν μετρητές (σε λογισμικό). Όλοι λαμβάνουν αρχικά την τιμή 0. Σε κάθε timeout το λ.σ. σαρώνει τα N Reference bits ο πίνακα σελίδων και προσθέτει την τιμή τους (0 ή ) στον αντίστοιχο μετρητή. Αντικαθίσταται η σελίδα με τη μικρότερη τιμή στο μετρητή της (λιγότερο συχνή χρήση) και ο μετρητής του πλαισίου μηδενίζεται. Μειονέκτημα: ο NFU δεν ξεχνάει! Μια σελίδα με for loop πχ θα έχει πολύ ψηλή τιμή μετρητή και δεν θα αντικαθίσταται εύκολα. Αντίθετα, σελίδες που μόλις έχουν εισέλθει στη μνήμη θα είναι πρώτες υποψήφιες για αντικατάσταση.
42 Aging () Τροποποίηση NFU για καλύτερη προσέγγιση του LRU: Έστω μνήμη με Ν πλαίσια σελίδας. Υπάρχουν Ν μετρητές (σε λογισμικό). Όλοι λαμβάνουν αρχικά την τιμή 0. Σε κάθε timeout το λ.σ. : κάνει δεξιά ολίσθηση bit σε όλους τους μετρητές. σαρώνει τα N Reference bits ο πίνακα σελίδων και προσθέτει την τιμή τους (0 ή ) στον αντίστοιχο μετρητή στο πιο αριστερό bit. Αντικαθίσταται η σελίδα με τη μικρότερη τιμή στο μετρητή της (λιγότερο συχνή χρήση) και ο μετρητής του πλαισίου μηδενίζεται. Παρατηρήσεις: Μετρούμε μόνο μία αναφορά ανά timeout, όχι κάθε αναφορά στη μνήμη. Τα bits του μετρητή είναι περιορισμένα, σε κάποια στιγμή μηδενίζεται.
43 Aging () Εκτέλεση του αλγορίθμου για έξι πλαίσια σελίδων και πέντε clock ticks (timeout), βήματα (a) ως (e). Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
44 Working Set (WS) () Σελιδοποίηση κατ' απαίτηση (Demand paging): το λ.σ. αναμένει τις απαιτήσεις τις διεργασίας μέσω page faults. Κάθε διεργασία κατά τη φάση εκκίνησης προκαλεί συχνά page faults μέχρι να μεταφέρει στη μνήμη το σύνολο των σελίδων που απαιτούνται για να λειτουργήσει. Το σύνολο αυτών των σελίδων λέγεται Λειτουργικό Σύνολο (Working Set). Το WS μεταβάλεται με τη πάροδο του χρόνου καθώς οι σελίδες που χρησιμοποιούνται αλλάζουν. Το μέγεθος του WS όμως, μετά από μια αρχική απότομη αύξηση, σταθεροποιείται. Επιλέον, λόγω της τοπικότητας αναφορών, ενώ αρχικά συμβαίνουν αρκετά page faults στη συνέχεια ο αριθμός, και ο ρυθμός, των page faults σταθεροποείται σε ένα μικρό σχετικά αριθμό. Αν η διαθέσιμη κύρια μνήμη είναι μικρή ή ο βαθμός πολυπρογραμματισμού υπερβολικά μεγάλος τότε το WS μιας διεργασίας δε χωρά ολόκληρο στη μνήμη ή πολύ συχνά αφαιρείται από τη μνήμη με αποτέλεσμα να υπάρχει ένας υπερβολικός αριθμός page faults λόγω συνεχών εναλλαγών σελίδων αρχική καθυστέρηση ή και αλώνισμα (thrashing).
45 Thrashing () Αν μια διεργασία δεν διαθέτει αρκετές σελίδες θα παράγει πληθώρα σφαλμάτων σελίδων. Η σελίδα που αντικαθίσταται ίσως χρειαστεί και πάλι πολύ σύντομα. Συνέπεια: ο βαθμός χρήσης της CPU μπορεί να μειωθεί δραματικά. Ο επεξεργαστής σπαταλά το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου για την εναλλαγή τμημάτων παρά για την εκτέλεση των εντολών του χρήστη. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
46 Τhrashing () CPU utilization thrashing degree of multiprogramming Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
47 Working Set (WS) () Το λειτουργικό σύνολο περιλαμβάνει όλες τις σελίδες που έχουν χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια των k πιο πρόσφατων αναφορών και είναι μια χονδρική εκτίμηση που προκύπτει από τις τοπικότητες των αναφορών μιας διεργασίας. Το k καθορίζει το μέγεθος του λειτουργικού συνόλου Το λειτουργικό σύνολο μιας διεργασίας αλλάζει μέγεθος καθώς η διεργασία εξελίσσεται (χρονική στιγμή t), ενώ η βέλτιστη τιμή του είναι άγνωστη. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
48 Working Set (WS) () Λειτουργικό Σύνολο τη χρονική στιγμή t με βάση τις k πιο πρόσφατες αναφορές. Μονότονη, μη φθίνουσα συνάρτηση ως προς k. k Δύο ζητήματα: Διατήρηση του WS στη κύρια μνήμη ώστε να αποφεύγεται η αρχική καθυστέρηση ή και το thrashing. Εκτίμηση (πρόβλεψη) του WS ώστε να εφαρμοστούν τεχνικές προσελιδοποίησης (pre-paging). Το λ.σ. πρέπει να υπολογίζει το τρέχον WS ώστε να διεθέτει αρκετά πλαίσια σελίδων στη διεργασία και να προβλέπει τις σελίδες προς αντικατάσταση (ή και προς φόρτωση). Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
49 Προσκόμιση σελίδων Κατ' Απαίτηση (Demand paging) : Μεταφέρει σελίδες στην κύρια μνήμη μόνον όταν γίνει μια αναφορά σε μια διεύθυνση της σελίδας και αυτή δεν υπάρχει στη μνήμη Δημιουργούνται πολλά σφάλματα σελίδας (page faults) όταν η διεργασία ξεκινά για πρώτη φορά Προ-σελιδοποίηση (pre-paging) : Μεταφέρει περισσότερες σελίδες από αυτές που χρειάζονται Είναι περισσότερο αποτελεσματική, αλλά δεν είναι πάντοτε εφικτή, εξαρτάται από τον αλγόριθμο αντικατάστασης (πχ προ-γνώση λειτουργικού συνόλου) Αν χρησιμοποιείται DMA μπορεί να υλοποιηθεί συγχρόνως με την εκτέλεση του προγράμματος Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
50 Working Set (WS) () Τρέχων εικονικός χρόνος (Current virtual time): το λ.σ. υπολογίζει για κάθε διεργασία τον χρόνο που κατέλαβε τη CPU. Ορίζεται ένας Μέγιστος εικονικός χρόνος (ουσιαστικά το k στο προγούμενο σχήμα). Στο πίνακα σελίδων σημειώνεται εκτός από το Reference bit και ο Χρόνος τελευταίας χρήσης (δηλαδή ο τρέχων εικονικός χρόνος κατά τo page fault). Το Reference bit = 0 σε κάθε timeout. Όταν συμβεί page fault το λ.σ. σαρώνει το πίνακα σελίδων: Αν το Reference bit == τότε η σελίδα ανήκει στο WS. Το R bit τίθεται στο 0 και ενημερώνεται ο Χρόνος τελευταίας χρήσης. Αν το Reference bit == 0 τότε Αν Τεχ Χτχ > Μεχ τότε η σελίδα είναι εκτός WS αλλιώς είναι εντός WS. Αν δεν υπάρχει σελίδα εκτός WS τότε αντικαθίσταται η σελίδα με R bit == 0 και το max(τεχ Χτχ)... όμως το λ.σ. χρειάζεται tuning..
51 Working Set (WS) () age = Τρέχων εικονικός χρόνος (Current virtual time) Χρόνος τελευταίας χρήσης (Time of last use). τ = Μέγιστος εικονικός χρόνος Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
52 WSClock () Ο WS έχει το μειονέκτημα της σάρωσης όλου του πίνακα σελίδων. Ο WSClock συνδυάζει τη λειτουργία του WS με τις δομές του Clock. Ισχύουν οι τρείς χρόνοι που ορίστηκαν στο WS. Το Reference bit = 0 σε κάθε timeout. Ο πίνακας σελίδων είναι οργανωμένος ως κυκλική λίστα και ένας δείκτης δείχνει τη τρέχουσα σελίδα (τελευταία αναφορά). Όταν συμβεί page fault το λ.σ. ελέγχει τη σελίδα που δείχνει ο δείκτης: Αν το Reference bit == τότε η σελίδα ανήκει στο WS. Το R bit τίθεται στο 0 και ο δείκτης προχωρεί. Αν το Reference bit == 0 τότε Αν Τεχ Χτχ <= Μεχ τότε η σελίδα ανήκει στο WS. Ο δείκτης προχωρεί. Αν Τεχ Χτχ > Μεχ και Dirty bit == τότε η σελίδα είναι εκτός WS αλλά απαιτείται εναλλαγή. Χρονοπρογραμματίζεται για εναλλαγή. Αν Τεχ Χτχ > Μεχ και Dirty bit == 0 τότε η σελίδα είναι εκτός WS και δεν απαιτείται εναλλαγή. Μπορεί να υπεργραφεί. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
53 WSClock () Αν δεν βρεθεί καμμία σελίδα που να ανήκει στη τελευταία κατηγορία τότε το λ.σ. Περιμένει να εκτελεστεί κάποια από τις επιλεγμένες εναλλαγές για να συνεχίσει η διεργασία. Τίθεται ένα ανώτατο όριο εναλλαγών για να αποφύγουμε το thrashing. To λ.σ. χρειάζεται tuning.. Αν δεν υπάρχουν σελίδες στις δύο τελευταίες κατηγορίες τότε αναγκαστικά επιλέγουμε μια σελίδα από τη τρίτη (από το τέλος) κατηγορία με R bit == 0 αλλά εντός του WS, πιθανότατα την αρχαιότερη, αφού ο δείκτης έχει κάνει πλήρη κύκλο στη πίνακα σελίδων. Πάλι τιο λ.σ. χρειάζεται tuning.. Ο WSClock θεωρείται σχετικά απλός και πολύ αποδοτικός αλγόριθμος. Χρησιμοποιείται αρκετά. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
54 WSClock () Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
55 Σύνοψη Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
56 Θέματα σχεδιασμού και απόδοσης Μοντελοποίηση αλγορίθμων αντικατάστασης σελίδων Λειτουργικό σύνολο Ρυθμός αντικατάστασης σελίδων Τοπική ή καθολική αντικατάσταση σελίδων Βαθμός πολυπρογραμματισμού Μέγεθος σελίδας Μοιραζόμενες σελίδες Εμπλοκή του λ.σ. Χειρισμός σφάλματος σελίδας
57 Mοντελοποίηση αντικατάστασης Παράδοξο Belady (a) FIFO με πλαίσια σελίδων (b) FIFO με πλαίσια σελίδων Τα P δείχνουν τα σφάλματα σελίδων (page faults)
58 α Αλγόριθμοι στοίβας μ Μ Γενική μοντελοποίηση κατάστασης κύριας μνήμης Μ Αλφαριθμητικό αναφορών (Reference string), α ο δείκτης θέσης Αριθμός διαθέσιμων πλαισίων σελίδων μ Αλγόριθμος αντικατάστασης Ισχύει για αρκετούς αλγορίθμους (πχ LRU, FIFO) με: Μ(μ, α) C M(μ+, α) Αλφαριθμητικό απόστασης (Distance string) = Θέση σελίδας στη στοίβα πριν την αναφορά ( σημαίνει page fault)
59 Εκτίμηση λειτουργικού συνόλου Συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας αλφαριθμητικού απόστασης για δύο διαφορετικά προγράμματα (ή για δύο διαφορετικούς αλγορίθμους αντικατάστασης σελίδων για το ίδιο πρόγραμμα). Στη πρώτη περίπτωση μπορεί να οριστεί το λειτουργικό σύνολο του προγράμματος / αλγορίθμου (οι σελίδες που περιλαμβάνονται στη περιοχή k), άρα και ο απαιτούμενος αριθμός πλαισίων σελίδων ενώ στη δεύτερη όχι. Είδαμε αναλυτικά το λειτουργικό σύνολο στον αλγόριθμο Working Set (WS) και WSClock.
60 Ρυθμός σφαλμάτων σελίδας () n Fm = Σ Ck k = m+ + C, m ο αριθμός των διαθέσιμων πλαισίων σελίδων.
61 Ρυθμός σφαλμάτων σελίδας () Η μοντελοποίηση του ρυθμού σφαμάτων σελίδας εκτιμά τον αριθμό πλαισίων σελίδων που απαιτείται για το λειτουργικό σύνολο. Στη πράξη το λ.σ. αναθέτει αρχικά ένα αριθμό πλαισίων σελίδων σε κάθε διεργασία και εκτελεί συνεχείς μετρήσεις των σφαλμάτων σελίδας με τον αλγόριθμο Page Fault Frequency (PFF) ώστε να γνωρίζει τον ρυθμό σφαλμάτων σελίδων. Αν ο ρυθμός είναι πολύ υψηλός τότε χορηγεί επιπλέον πλαίσια, αλλιώς μπορεί να αφαιρέσει πλαίσια σελίδων. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
62 Τοπική ή καθολική αντικατάσταση () (a) Το λ.σ. Αρχικά κατανέμει πλαίσια σελίδων στις διεργασίες. (b) Τοπική αντικατάσταση σελίδων (επηρεάζεται μόνο η διεργασία Α). (c) Καθολική αντικατάσταση σλίδων (ελέγχονται όλες οι διεργασίες). Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
63 Τοπική ή καθολική αντικατάσταση () Συνήθως τα λ.σ. αναθέτει σε κάθε διεργασία έναν αριθμό πλαισίων σελίδας, λειτουργεί με τοπική αντικατάσταση σελίδων και παρακολουθεί την εξέλιξη του ρυθμού αντικατάστασης σελίδων κάθε διεργασίας με PFF. Σε τακτά χρονικά διαστήματα, με βάση του PFF προχωρά σε ανακατανομή των πλαισίων σελίδων (tuning της σελιδοποίησης του λ.σ. με καθολική αντικατάσταση). Ορισμένοι αλγόριθμοι (FIFO, Clock, LRU κλπ) δουλεύουν τόσο με τοπική όσο και με καθολική αντικατάσταση. Οι αλγόριθμοι λειτουργικού συνόλου (WS, WSClock) εφαρμόζονται μόνο με τοπική αντικατάσταση. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
64 Βαθμός πολυπρογραμματισμού Σε ακραίες περιπτώσεις ο αλγόριθμος PFF μπορεί να δείχνει οτι μερικές διεργασίες απαιτούν περισσότερη μνήμη αλλά δεν υπάρχει διαθέσιμη: thrashing. Λύσεις : παραπέρα tuning με προσωρινή μεταφορά μιας διεργασίας στο δίσκο ώστε να ελευθερωθεί μνήμη. σε μόνιμα προβλήματα μείωση του βαθμού πολυπρογραμματισμου.
65 Μέγεθος σελίδας () Γενικά τα υπολογιστικά συστήματα σχεδιάζονται (σε επίπεδο υλικού και αρχιτεκτονικής) για μικρό μέγεθος σελίδας (πχ Kb, στο Pentium Κb), αλλά τα λ.σ. έχουν τη δυνατότητα χειρισμού μεγαλύτερων σελίδων με τη ταυτόχρονη δέσμευση γειτονικών σελίδων. Γενικά προτιμάται σχετικά μικρό μέγεθος σελίδας. Πλεονεκτήματα Λιγότερη εσωτερική κατάτμηση (internal fragmentation) n διεργασίες, σ μέγεθος σελίδας: ~ n*(p/) η εσωτερική κατάτμηση. Λιγότερος άχρηστος κώδικας και δεδομένα στη μνήμη. Μειονεκτήματα Περισσότερες σελίδες ανά διεργασία, άρα περισσότερη (ελαφριά) κυκλοφορία εναλλαγής μεταξύ δίσκου και μνήμης. Μεγαλύτεροι πίνακες σελίδων, άρα μεγαλύτερη επιβάρυνση στη θεματική εναλλαγή.
66 Μέγεθος σελίδας () Υπολογισμός επιβάρυνσης ανά διεργασία λόγω του μεγέθους πίνακα σελίδων και της εσωτερικής κατάτμησης Μέγεθος πίνακα σελίδων s e p overhead = + p Όπου s = μέσο μέγεθος διεργασίας σε bytes p = μέγεθος σελίδας σε bytes e = μέγεθος γραμμής πίνακα σελίδων σε bytes Εσωτερική κατάτμηση Βελτιστοποίηση p = se
67 Διαμοιραζόμενες σελίδες () Δύο διεργασίες μοιράζονται τον ίδιο κώδικα αλλά διαφορετικά δεδομένα (πχ ένας επεξεργαστής κειμένου επεξεργάζεται δύο κείμενα). Τι συμβαίνει αν 'ανοίξουμε' δύο φορές το ίδιο κείμενο; Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
68 Διαμοιραζόμενες σελίδες () editor process code data - P data page tables 0 P0 P P editor data - P0 editor editor 0 data - P Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
69 Διαμοιραζόμενες βιβλιοθήκες Μια βιβλιοθήκη (read only) που χρησιμοποιείται από δύο διεργασίες Πώς είναι δυνατή η αναφορά στις ίδιες φυσικές διευθύνσεις από διαφορετικές διεργασίες κατά την εκτέλεση (σύνδεση, φόρτωση); Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
70 Κλείδωμα πλαισίων (Frame Locking) Αν ένα πλαίσιο κλειδωθεί η σελίδα που περιέχεται σ αυτό δεν μπορεί να αντικατασταθεί Πυρήνας του Λ.Σ. Δομές ελέγχου I/O buffers Συσχέτιση ενός bit κλειδώματος με κάθε πλαίσιο Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
71 Εμπλοκή του λ.σ. στη σελιδοποίηση. Δημιουργία διεργασίας Καθορισμός μεγεθών (εικόνα διεργασίας) Δημιουργία πίνακα σελίδων, δέσμευση χώρου στη μνήμη Δέσμευση χώρου στη περιοχή εναλλαγής (δίσκο). Εκτέλεση διεργασίας Φόρτωση τιμών πίνακα σελίδων διεργασίας στην MMU Καθαρίζεται το TLB Προαιρετική προ-φόρτωση σελίδων για αποφυγή σφαλμάτων. Σφάλμα σελίδας Καθορισμός της εικονικής διεύθυνσης που προκαλεί σφάλμα Αντικατάσταση σελίδας, φόρτωση σελίδας που χρειάζεται. Τερματισμός διεργασίας Αποδέσμευση σελίδων στη μνήμη και στο χώρο εναλλαγής Αποδέσμευση του πίνακα σελίδων
72 Διαχείριση σφάλματος σελίδας () Το υλικό προκαλεί διακοπή προς το πυρήνα, σώζει τον μετρητή προγράμματος, και ξεκινά τη ρουτίνα διακοπής. Η ρουτίνα διακοπής (γλώσσα assembly) σώζει τους καταχωρητές και τα υπόλοιπα στοιχεία της διεργασίας που προκάλεσε το σφάλμα. Ο έλεγχος μεταφέρεται στο πυρήνα. Ο πυρήνας ανακαλύπτει οτι πρόκειται για σφάλμα σελίδας και καθορίζει την εικονική διεύθυνση που προκάλεσε το σφάλμα. Αυτή συνήθως σώζεται σε καταχωρητή στο προηγούμενο βήμα. Το λ.σ. ελέγχει αν η εικονική διεύθυνση είναι έγκυρη και άν υπάρχουν δικαιώματα πρόσβασης. Αν υπάρχει κάποιο πρόβλημα τότε η διεργασία που προκάλεσε το σφάλμα τερματίζεται. Αν δεν υπάρχει κάποιο πρόβλημα τότε το λ.σ. ψάχνει για ελεύθερο πλαίσιο σελίδας. Αν το βρεί συνεχίζει παρακάτω, αλλιώς εκτελείται ο αλγόριθμος αντικατάστασης και προσδιορίζεται το πλαίσιο σελίδας που θα εναλλαγεί. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
73 Διαχείριση σφάλματος σελίδας () Αν το πλαίσιο σελίδας που επιλέχθηκε είναι 'βρώμικο' η σελίδα χρονοπρογραμματίζεται για εναλλαγή στο δίσκο. Η διεργασία που προκάλεσε σφάλμα αναστέλλεται για εγγραφή στο /ανάγνωση από το δίσκο και εκτελείται θεματική εναλλαγή. Αν το πλαίσιο σελίδας είναι ελεύθερο ή 'καθαρό', τότε απαιτείται μόνο ανάγνωση από το δίσκο. Η διεργασία που προκάλεσε το σφάλμα αναστέλλεται για ανάγνωση από το δίσκο και εκτελείται θεματική εναλλαγή. Όταν η Ε/Ε με το δίσκο ολοκληρωθεί, το λ.σ. τοποθετεί τη σελίδα στο πλαίσιο και ενημερώνει το πίνακα σελίδων Ο μετρητής προγράμματος της διεργασίας που προκάλεσε το σφάλμα σελίδας επαναφέρεται στην εντολή που προκάλεσε το σφάλμα. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
74 Διαχείριση σφάλματος σελίδας () Η διεργασία χρονοπρογραμματίζεται για εκτέλεση και το λ.σ. Επιστρέφει τον έλεγχο στη ρουτίνα διακοπής που το κάλεσε. Η ρουτίνα διακοπής ξαναφορτώνει τους καταχωρητές και τα υπόλοιπα στοιχεία της διεργασίας που είχε σώσει. H διεργασία συνεχίζει κανονικά την εκτέλεσή της σαν να μην είχε συμβεί σφάλμα σελίδας. Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
75 Σύνοψη διαχείρισης σφάλματος σελίδας. OS looks at another table to decide: Invalid reference abort. Just not in memory. Operating System. Trap on page fault. Αναφορά στη σελίδα M (η σελίδα M υπάρχει?) Page table load M. Restart instruction i Physical memory. Reset tables, validation bit = free frame. Bring in missing page Disk Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
76 Ενδεικτικοί χρόνοι σφάλματος σελίδας Step interrupt handling frame allocation Actions Time a few hundred to a few 000 * 0 ns thousand instructions = 0 µs a few hundred to a few 000 * 0 ns thousand instructions = 0 µs page replacement some instructions, write a 0 ms page to disk page loading some instructions, read a page 0 ms from disk page table a few hundred instructions 00 * 0 ns update = µs instruction a few instructions 0 * 0 ns restart = 0. µs Total time dominated by I/O operations ms Υποθέσεις : 00 MHz CPU clock cycle, 0 ms μέσος χρόνος προσπέλασης και μεταφοράς ανά σελίδα Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
77 Σφάλματα σελίδας και απόδοση () Μια εντολή που κανονικά χρειάζεται μερικές δεκάδες nanoseconds θα χρειαστεί δεκάδες milliseconds αν συμβεί σφάλμα σελίδας Η συχνότητα σφαλμάτων σελίδας είναι πολύ σημαντική για την απόδοση του συστήματος. Ο ρυθμός σφαλμάτων σελίδας πρέπει να παραμένει χαμηλός. EAT = hit ratio * entry found + (-hit ratio) * entry not found Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
78 Σφάλματα σελίδας και απόδοση () Ποια είναι η απώλεια απόδοσης για ρυθμό σφαλμάτων σελίδας σε 00,000; Χρόνος προσπέλασης χωρίς σφάλμα σελίδας: (Χρόνος προσπέλασης μνήμης συμπεριλαμβάνοντας τον πίνακα σελίδων και το TLB) = 00 ns Χρόνος προσπέλασης με σφάλμα σελίδας και με αντικατάσταση σελίδας για το 0% των σφαλμάτων σελίδας : (0 ms ο χρόνος φόρτωσης μιας σελίδας σε ελεύθερο πλαίσιο και 0 ms ο χρόνος αντικατάστασης σελίδας λόγω μη ύπαρξης ελεύθερου πλαισίου) 0. * 0 ms + 0. * 0 ms = 0 ms EAT = * 0 ms + ( ) * 00 ns = 00 ns ns 00 ns - απώλεια 00%! Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
79 Σφάλματα σελίδας και απόδοση () Ποιος είναι ο ρυθμός σφαλμάτων, με τις ίδιες παραδοχές, ώστε να υπάρξει απώλεια απόδοσης 0% ; Η απώλεια απόδοσης κατά 0% αντιστοιχεί σε EAT = 0 ns 0 ns > p * 0 ms + (- p) * 00 ns > p * 0,000,000 ns + 00n 0 ns > p * 0,000,000 ns p < 0 / 0,000,000 < /,000,000 Tanenbaum, Modern Operating Systems e, (c) 008 Prentice-Hall, Inc. All rights reserved
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης II
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης II Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz, Galvin
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης II
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης II Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz, Galvin
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 5β: Διαχείριση Κύριας Μνήμης Διαχείριση Δευτερεύουσας Μνήμης Αθηνά Βακάλη Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
Διαβάστε περισσότεραΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ. Λειτουργικά Συστήματα Ι. Διδάσκων: Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι Μάθημα: Λειτουργικά Συστήματα Ι ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ Διδάσκων: Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης clam@unipi.gr 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μνήμη : Πόρος ζωτικής σημασίας του οποίου η διαχείριση απαιτεί ιδιαίτερη
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (Virtual Memory)
Εικονική Μνήμη (Virtual Memory) Για τη δημιουργία των διαφανειών έχει χρησιμοποιηθεί υλικό από τις διαφάνειες παραδόσεων που βασίζονται στο βιβλίο, Silberschatz, Galvin and Gagne, Operating Systems Concepts,
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήµη. Κεφάλαιο 8. Dr. Garmpis Aristogiannis - EPDO TEI Messolonghi
Εικονική Μνήµη Κεφάλαιο 8 Υλικό και δοµές ελέγχου Οι αναφορές στην µνήµη υπολογίζονται δυναµικά κατά την εκτέλεση Ηδιεργασίαχωρίζεταισετµήµατα τα οποία δεν απαιτείται να καταλαµβάνουν συνεχόµενες θέσεις
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι. Λειτουργικά Συστήματα Ι ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ. Επ. Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι Μάθημα: Λειτουργικά Συστήματα Ι ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ Διδάσκων: Επ. Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης clam@unipi.gr 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μνήμη : Πόρος ζωτικής σημασίας του οποίου η διαχείριση απαιτεί ιδιαίτερη
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα Η/Υ
Λειτουργικά Συστήματα Η/Υ Κεφάλαιο 8 «Ιδεατή Μνήμη» Διδάσκων: Δ. Λιαροκαπης Διαφάνειες: Π. Χατζηδούκας Ιδεατή Μνήμη Οργάνωση. Εισαγωγή. Ιδεατές και πραγματικές διευθύνσεις. Λογική οργάνωση. Τμηματοποίηση
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης Εργαστηριακές Ασκήσεις
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης Εργαστηριακές Ασκήσεις Υλικό από: Modern Operating Systems Laboratory Exercises, Shrivakan Mishra Σύνθεση Κ.Γ. Μαργαρίτης, Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης III
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης III Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz,
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα (διαχείριση επεξεργαστή, μνήμης και Ε/Ε)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2015-16 Λειτουργικά Συστήματα (διαχείριση επεξεργαστή, και Ε/Ε) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Τι είναι
Διαβάστε περισσότεραΤι είναι ένα λειτουργικό σύστημα (ΛΣ); Μια άλλη απεικόνιση. Το Λειτουργικό Σύστημα ως μέρος του υπολογιστή
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2014-15 Λειτουργικά Συστήματα (διαχείριση επεξεργαστή, και Ε/Ε) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Τι είναι
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα
Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 7: Διαχείριση Μνήμης ΙΙ Γεώργιος Φ. Φραγκούλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.
Διαβάστε περισσότερα3. Σελιδοποίηση μνήμης 4. Τμηματοποίηση χώρου διευθύνσεων
ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ MHXANIKOI Η/Υ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΠΙΠΕ Ο ΜΗΧΑΝΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Γ. Τσιατούχας 6 ο Κεφάλαιο 1. Επίπεδο OSM 2. Εικονική μνήμη ιάρθρωση 3. Σελιδοποίηση μνήμης 4. Τμηματοποίηση
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 9: Ιδεατή Μνήμη. Σφάλματα Σελίδας. Τοποθέτηση & αντικατάσταση σελίδων. Τοπικότητα Αναφορών. Κατάπτωση. Παράδοξο Belady. Παραμένων
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ. Διδάσκοντες: Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης Δρ. Α. Γαλάνη Λειτουργικά Συστήματα
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι Μάθημα: ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ Διδάσκοντες: Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης (clam@unipi.gr) Δρ. Α. Γαλάνη (agalani@unipi.gr) 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μνήμη : Πόρος ζωτικής σημασίας του οποίου η διαχείριση
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 9: Ιδεατή Μνήμη. Σφάλματα Σελίδας. Τοποθέτηση & αντικατάσταση σελίδων. Τοπικότητα Αναφορών. Κατάπτωση. Παράδοξο Belady. Παραμένων
Διαβάστε περισσότεραιαχείριση Μνήµης (Memory Management)
ιαχείριση Μνήµης (Memory Management) Πως κατανέµεται η µνήµη στις διάφορες διεργασίες Τύποι Μνήµης Η µνήµη µε µηχανικά µέρη είναι σηµαντικά πιο αργή αλλά και αρκετά πιο φθηνή. Οι καταχωριτές (registers)
Διαβάστε περισσότεραΙεραρχία Μνήμης. Εικονική μνήμη (virtual memory) Επεκτείνοντας την Ιεραρχία Μνήμης. Εικονική Μνήμη. Μ.Στεφανιδάκης
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής ρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Εικονική Μνήμη (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Δευτερεύουσα μνήμη
Διαβάστε περισσότεραΜάθημα 8: Διαχείριση Μνήμης
Μάθημα 8: Διαχείριση Μνήμης 8.1 Κύρια και δευτερεύουσα μνήμη Κάθε μονάδα ενός υπολογιστή που χρησιμεύει για τη μόνιμη ή προσωρινή αποθήκευση δεδομένων ανήκει στην μνήμη (memory) του υπολογιστή. Οι μνήμες
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (1/2)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχ. και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων Εικονική Μνήμη (1/2) Λειτουργικά Συστήματα Υπολογιστών 7ο Εξάμηνο, 2016-2017 Εικονική Μνήμη
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα Η/Υ
Λειτουργικά Συστήματα Η/Υ Κεφάλαιο 7 «Διαχείριση Μνήμης» Διδάσκων: Δ. Λιαροκάπης Διαφάνειες: Π. Χατζηδούκας 1 Κύρια Μνήμη 1. Εισαγωγή 2. Βασική διαχείριση μνήμης 3. Μνήμη και πολυπρογραμματισμός 4. Τμηματοποίηση
Διαβάστε περισσότεραΙόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εικονική Μνήμη. (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2011-12 Εικονική (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Ιεραρχία η νέα τάση: [2011]
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
Λειτουργικά Συστήματα Κλειώ Σγουροπούλου Λειτουργικό Σύστημα Ένα πρόγραμμα που διαχειρίζεται τους πόρους ενός υπολογιστικού συστήματος και ενεργεί ως μεσάζων μεταξύ του χρήστη και των πόρων αυτών user
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης I
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης I Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz, Galvin
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στα Λειτουργικά
Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 6: Διαχείριση Μνήμης Ι Γεώργιος Φ. Φραγκούλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σεάδειες χρήσης Creative Commons.
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 9 : Ιδεατή Μνήμη 1/2 Δημήτριος Λιαροκάπης 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης I
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης I Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz, Galvin
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα. Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων Σχολή Διοίκησης και Οικονομίας - Λευκάδα
Λειτουργικά Συστήματα Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων Σχολή Διοίκησης και Οικονομίας - Λευκάδα Στέργιος Παλαμάς, Υλικό Μαθήματος «Λειτουργικά Συστήματα», 2015-2016 Κεφάλαιο 4: Διεργασίες Πρόγραμμα Πρόγραμμα 1 Πρόγραμμα
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Διαχείριση μνήμης I
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαχείριση μνήμης I Υλικό από: Tanenbaum, Modern Operating Systems,Structured Computer Organization Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles. Silberschatz, Galvin
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα Ι. Διαχείριση Μνήμης (Memory Management)
Λειτουργικά Συστήματα Ι Διαχείριση Μνήμης (Memory Management) 1 «Δίψα» για Μνήμη! ~1990: ένας desktop υπολογιστής είχε περίπου 1MB memory. Τα 4MB ήταν πολυτέλεια! Σήμερα: ένα laptop, ακόμα κι ένα κινητό(!)
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική Υπολογιστών
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υποσύστημα μνήμης Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Διαβάστε περισσότεραΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές
ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 10ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Εικονική μνήμη, σχεδίαση αποδοτικής κρυφής μνήμης, προγραμματισμός για κρυφή μνήμη Αρης Ευθυμίου Εικονική μνήμη ως cache Η κύρια
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά. Συστήματα Ι. Διεργασίες-Νήματα. Φ ρ ο ν τ ι σ τ ή ρ ι ο. Αριστείδης Ηλίας. Εργαστήριο Ηλεκτρονικών Υπολογιστών
Λειτουργικά Αριστείδης Ηλίας Συστήματα Ι Φ ρ ο ν τ ι σ τ ή ρ ι ο Διεργασίες-Νήματα Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα Εγκατάσταση Ιδεατής Μηχανής Linux Συστήματα Αρχείων Χειρισμός και Διαχείριση Linux
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (virtual memory)
Εικονική Μνήμη (virtual memory) Πολλά προγράμματα εκτελούνται ταυτόχρονα σε ένα υπολογιστή Η συνολική μνήμη που απαιτείται είναι μεγαλύτερη από το μέγεθος της RAM Αρχή τοπικότητας (η μνήμη χρησιμοποιείται
Διαβάστε περισσότεραΔιαχείριση Κύριας Μνήμης
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχ. και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων Διαχείριση Κύριας Μνήμης Λειτουργικά Συστήματα Υπολογιστών 7ο Εξάμηνο, 2016-2017 Διαχείριση
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Χρονοπρογραμματισμός Εργαστηριακές Ασκήσεις
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Χρονοπρογραμματισμός Εργαστηριακές Ασκήσεις Υλικό από: Κ Διαμαντάρας, Λειτουργικά Συστήματα, Τμήμα Πληροφορικής ΤΕΙΘ Σύνθεση Κ.Γ. Μαργαρίτης, Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (Virtual Μemory)
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 16 Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Απλό πείραμα int *data = malloc((1
Διαβάστε περισσότεραΠροηγμένοι Μικροεπεξεργαστές. Paging & Segmentation
Προηγμένοι Μικροεπεξεργαστές Paging & Segmentation Segmentation Τεχνική για σπάσουμε την μνήμη σε λογικά κομμάτια Κάθε κομμάτι αποθηκεύει πληροφορία σχετική με data segments for each process code segments
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήµη (Virtual Memory)
Εικονική Μνήµη (Virtual Memory) Για τη δηµιουργία των διαφανειών έχει χρησιµοποιηθεί υλικό από τις διαφάνειες παραδόσεων που βασίζονται στο βιβλίο, Silberschatz, Galvin and Gagne, Operating Systems Concepts,
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι. Κεφάλαιο 3ο: Διαχείριση Μνήμης
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι Κεφάλαιο 3ο: Διαχείριση Μνήμης 1 4.1 Απλή Διαχείριση O Διαχειριστής Μνήμης (ΔΜ) (memory manager) πρέπει να: ξέρει ποια διαμερίσματα της ΚΜ είναι κατειλλημένα μπορεί ν' αναθέτει
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα
Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 6: Διαχείριση Μνήμης Ι Γεώργιος Φ. Φραγκούλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα (Λ/Σ)
Λειτουργικά Συστήματα (Λ/Σ) Διαχείριση Μνήμης Βασίλης Σακκάς 6/12/2013 1 Διαχείριση Μνήμης 1 Το τμήμα του Λ/Σ που διαχειρίζεται τη μνήμη λέγεται Διαχειριστής Μνήμης (Memory manager). Καθήκον του είναι
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (Virtual Μemory)
ΗΥ 431 Αρχιτεκτονική Παραλλήλων Συστημάτων Διάλεξη 16 Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Απλό πείραμα int *data = malloc((1
Διαβάστε περισσότεραΣελίδα Φορτώθηκε Προσπελάστηκε Συχνότητα R Μ (dirty)
Ιδεατή Μνήμη Άσκηση 1: Ένας υπολογιστής έχει τέσσερα πλαίσια σελίδων. Οι χρονικές στιγμές φόρτωσης, τελευταίας προσπέλασης, ο αριθμός αναφορών και τα bit αναφοράς (R) και μεταβολής (M ή dirty ) φαίνονται
Διαβάστε περισσότεραΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 7ο μάθημα: Κρυφές μνήμες (cache) - εισαγωγή Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Σύστημα μνήμης! Η μνήμη είναι σημαντικό
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα. Ενότητα # 3: Διαχείριση Μνήμης Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής
Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα # 3: Διαχείριση Μνήμης Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 8 : Διαχείριση Μνήμης Δημήτριος Λιαροκάπης 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής
Διαβάστε περισσότεραΔιαχείριση Μνήμης (Memory Management)
Διαχείριση Μνήμης (Memory Management) Εισαγωγή Βασικές έννοιες και μοντέλο εκτέλεσης Εναλλαγή (swapping) Ανάθεση σε συνεχόμενα τμήματα (contiguous allocation) Σελιδοποίηση (paging) Τμηματοποίηση (segmentation)
Διαβάστε περισσότεραΕθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης.
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης Εικονική Μνήμη Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Διαβάστε περισσότεραΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ - ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ
ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ 2017-2018 ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ - ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ Διαχείριση Μνήμης
Διαβάστε περισσότεραΤεχνολογία Υπολογιστικών Συστηµάτων & Λειτουργικά Συστήµατα Κεφάλαιο 9
Τεχνολογία Υπολογιστικών Συστηµάτων & Λειτουργικά Συστήµατα Κεφάλαιο 9 Κεφάλαιο 9 ιαχείριση Μνήµης στα Λειτουργικά Συστήµατα Σκοπός του κεφαλαίου αυτού είναι να σου γνωρίσει τον τρόπο µε τον οποίο ένα
Διαβάστε περισσότεραΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 7 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ Οι διαφάνειες έχουν καθαρά επικουρικό χαρακτήρα στην παρουσίαση των διαλέξεων του μαθήματος. Δεν αντικαθιστούν σε καμία περίπτωση την παρακάτω βιβλιογραφία
Διαβάστε περισσότερα1. Εισαγωγή. Λειτουργικά Συστήματα Η/Υ. Διεργασίες. Ορισμός ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 - ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Κεφάλαιο 3 «Διεργασίες»
1. Εισαγωγή Λειτουργικά Συστήματα Η/Υ Κεφάλαιο 3 «Διεργασίες» Διδάσκων: Δ Λιαροκάπης Διαφάνειες: Π. Χατζηδούκας Η έννοια της διεργασίας (process) είναι θεμελιώδης για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο
Διαβάστε περισσότεραΗ ιεραρχία της μνήμης
Η ιεραρχία της μνήμης Οι περιορισμοί στο σχεδιασμό της μνήμης συνοψίζονται σε τρεις ερωτήσεις : 1) Πόση 2) Πόσο γρήγορη 3) Πόσο ακριβή Ερωτήματα-Απαντήσεις Ερώτημα πόση μνήμη. Είναι ανοικτό. Αν υπάρχει
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 8: Διαχείριση Μνήμης. Φυσικές και Λογικές Διευθύνσεις Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 5. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 2. Σημείωση
Κεφάλαιο 5 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 1 Σημείωση Οι παρούσες διαφάνειες παρέχονται ως συμπλήρωμα διδασκαλίας για το μάθημα «Αρχιτεκτονική Υπολογιστών» του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 5. Κεφ. 5 Λειτουργικά Συστήματα 1
Λειτουργικά Συστήματα Κεφάλαιο 5 Κεφ. 5 Λειτουργικά Συστήματα 1 Διαχείριση Κεντρικής Μνήμης Στην Κεντρική (κύρια) Μνήμη του Η/Υ αποθηκεύονται ανα πάσα στιγμή όλα τα προγράμματα που εκτελούνται στην ΚΜΕ
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα (ΗΥ321)
Λειτουργικά Συστήματα (ΗΥ321) Διάλεξη 9: Πολιτικές Αντικατάστασης Σελίδων - Λυγισμός (Thrashing) Η Απόλυτη LRU 2 Σε κάθε αναφορά στη μνήμη «Χρονοσφράγισε» το πλαίσιο Την ώρα της έξωσης: Ψάξε για την παλαιότερη
Διαβάστε περισσότεραΙόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Κρυφές Μνήμες. (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κρυφές Μνήμες (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Ιεραρχία συχνά και το
Διαβάστε περισσότεραΕνσωµατωµένα Υπολογιστικά Συστήµατα (Embedded Computer Systems)
Ενσωµατωµένα Υπολογιστικά Συστήµατα (Embedded Computer Systems) Μαθηµα 2 ηµήτρης Λιούπης 1 Intel SA-1110 µc StrongARM core. System-on-Chip. Εξέλιξη των SA-110 και SA-1100. 2 ARM cores ARM: IP (intellectual
Διαβάστε περισσότεραΛΥΜΕΝΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ. Γράψτε τις επόμενες διαδικασίες σε όποια γλώσσα προγραμματισμού προτιμάτε:
ΛΥΜΕΝΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Πρόβλημα 1: Το Πανεπιστήμιο Μακεδονίας, εφαρμόζοντας την αρχή της ισότητας μεταξύ των δύο φύλων μετέτρεψε τις τουαλέτες των φοιτητών σε κοινές τουαλέτες. Προς αποφυγή όμως παρεξηγήσεων
Διαβάστε περισσότερα2. Σκοποί και Λειτουργίες των ΛΣ. Λειτουργικά Συστήματα Η/Υ. Περίληψη. Ι. Προστασία Υλικού ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 - ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΙ ΛΣ
2. Σκοποί και Λειτουργίες των ΛΣ Λειτουργικά Συστήματα Η/Υ I. Προστασία του υλικού II. Επικοινωνία με τον χρήστη III. Διαχείριση, αξιοποίηση και έλεγχος πόρων IV. Ικανότητα και ευκολία εξέλιξης Κεφάλαιο
Διαβάστε περισσότεραΓενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»
Περιεχόμενα Γενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»... 2 Καταχωρητές... 3 Αριθμητική-λογική μονάδα... 3 Μονάδα μνήμης... 4 Μονάδα Εισόδου - Εξόδου... 5 Μονάδα ελέγχου... 5 Ρεπερτόριο Εντολών «ΑΒΑΚΑ»... 6 Φάση
Διαβάστε περισσότεραΥποστήριξη Λ.Σ. ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική
Υποστήριξη Λ.Σ. ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Επικοινωνία με περιφερειακά Αρτηρία εισόδου-εξόδου, διευθύνσεις, εγγραφές αναγνώσεις Διαδικασία εξόδου έλεγχος κατάστασης περιφερειακού περίμενε
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα 7ο εξάμηνο, Ακαδημαϊκή περίοδος 2010-2011
ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ KΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ http://www.cslab.ece.ntua.gr Θέμα
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 2β: Αθηνά Βακάλη Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.
Διαβάστε περισσότεραΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering. Εργαστήριο 8. Χειμερινό Εξάμηνο
Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering Οργάνωση και Σχεδίαση Η/Y (HY232) Εργαστήριο 8 Χειμερινό Εξάμηνο 2016-2017 1. Προσομοίωση λειτουργίας ιεραρχίας
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 8: Διαχείριση Μνήμης. Φυσικές και Λογικές Διευθύνσεις Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και
Διαβάστε περισσότεραChapter 4 (1) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης
Chapter 4 (1) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης Διαφάνειες διδασκαλίας από το πρωτότυπο αγγλικό βιβλίο (4 η έκδοση), μετάφραση: Καθ. Εφαρμογών Νικόλαος Πετράκης, Τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών του
Διαβάστε περισσότεραΙεραρχία Μνήμης. Ιεραρχία μνήμης και τοπικότητα. Σκοπός της Ιεραρχίας Μνήμης. Κρυφές Μνήμες
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κρυφές Μνήμες (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Για βελτίωση της απόδοσης
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά συστήµατα. Λογισμικό Συστήματος 1
Λειτουργικά συστήµατα Λογισμικό Συστήματος 1 Figure 3.1 Batch processing 0-2 Λογισμικό Συστήματος Figure 3.2 Interactive processing 0-3 Λογισμικό Συστήματος Figure 3.3 Software classification 0-4 Λογισμικό
Διαβάστε περισσότεραΜηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,
Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο, 2016-2017 ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ Μικροϋπολογιστής Υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την είσοδο, επεξεργασία και έξοδο πληροφοριών. Είδη μικροϋπολογιστών:
Διαβάστε περισσότεραΕικονικοποίηση. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο Εξάμηνο,
Εικονικοποίηση Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο Εξάμηνο, 2016-2017 Εικονικοποίηση - Σύνοψη Γενικά Οργάνωση VMM Τεχνικές Εικονικοποίησης Εικονικοποίηση Μνήμης Live Migration Εικονικοποίηση - Σύνοψη Γενικά Οργάνωση
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 4 : Κρυφή Μνήμη Καρβούνης Ευάγγελος Δευτέρα, 30/11/2015 Χαρακτηριστικά Θέση Χωρητικότητα Μονάδα Μεταφοράς
Διαβάστε περισσότεραΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ (Τμήματα Υπολογιστή) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ:ΠΟΖΟΥΚΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΤΜΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Κάθε ηλεκτρονικός υπολογιστής αποτελείται
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 5α: Διαχείριση Κύριας Μνήμης Αθηνά Βακάλη Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 3 : Μια άποψη του κορυφαίου επιπέδου λειτουργίας και διασύνδεσης του υπολογιστή Καρβούνης Ευάγγελος Η έννοια
Διαβάστε περισσότεραΔιεργασίες (μοντέλο μνήμης & εκτέλεσης) Προγραμματισμός II 1
Διεργασίες (μοντέλο μνήμης & εκτέλεσης) Προγραμματισμός II 1 lalis@inf.uth.gr Ο κώδικας δεν εκτελείται «μόνος του» Ο εκτελέσιμος κώδικας αποθηκεύεται σε ένα αρχείο Το αρχείο είναι μια «παθητική» οντότητα
Διαβάστε περισσότεραΤμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Οργάνωση Υπολογιστών
Οργάνωση Υπολογιστών Υπολογιστικό Σύστημα Λειτουργικό Σύστημα Αποτελεί τη διασύνδεση μεταξύ του υλικού ενός υπολογιστή και του χρήστη (προγραμμάτων ή ανθρώπων). Είναι ένα πρόγραμμα (ή ένα σύνολο προγραμμάτων)
Διαβάστε περισσότεραChapter 4 ( ή 1 στο βιβλίο σας)
Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Chapter 4 ( ή 1 στο βιβλίο σας) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης Δέκατη (10 η ) δίωρη διάλεξη. Διαφάνειες διδασκαλίας από
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Υπολογιστών
Οργάνωση Υπολογιστών Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό
Διαβάστε περισσότεραΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Λειτουργικά Συστήµατα
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Λειτουργικά Συστήµατα 3.1 Η εξέλιξη των λειτουργικών συστηµάτων 3.2 Αρχιτεκτονική λειτουργικών συστηµάτων 3.3 Συντονισµός των δραστηριοτήτων του υπολογιστή 3.4 Χειρισµός ανταγωνισµού µεταξύ
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα (ΗΥ321)
Λειτουργικά Συστήματα (ΗΥ321) Διάλεξη 8: Σελιδοποίηση & Swapping Από τα Προηγούμενα 2 Φυσική μνήμη Έλλειψη προστασίας Περιορισμένο μέγεθος Συνεχείς ή κατά κανόνα συνεχείς περιοχές Διαμοίραση ορατή στα
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (virtual memory)
Εικονική Μνήμη (virtual memory) Πολλά προγράμματα εκτελούνται ταυτόχρονα σε ένα υπολογιστή Η συνολική μνήμη που απαιτείται είναι μεγαλύτερη από το μέγεθος της RAM Αρχή τοπικότητας (η μνήμη χρησιμοποιείται
Διαβάστε περισσότεραΕίναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή
1 Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή μνήμη(cache). Η cache είναι πολύ σημαντική, πολύ γρήγορη,
Διαβάστε περισσότεραΠροηγµένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών
Προηγµένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών Το εκπαιδευτικό υλικό που ακολουθεί αναπτύχθηκε στα πλαίσια του έργου «Προηγµένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών», του Μέτρου «Εισαγωγή
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 11-12 : Δομή και Λειτουργία της CPU Ευάγγελος Καρβούνης Παρασκευή, 22/01/2016 2 Οργάνωση της CPU Η CPU πρέπει:
Διαβάστε περισσότεραΠεριγραφή και Έλεγχος ιεργασιών
Περιγραφή και Έλεγχος ιεργασιών Περίληψη ιεργασίες Πολυπρογραµµατισµός Καταστάσεις ιεργασιών Περιγραφή διεργασιών στο ΛΣ Έλεγχος διεργασιών Το ΛΣ Linux 1 ιεργασία (process) ιεργασία είναι κάθε πρόγραµµα
Διαβάστε περισσότεραΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι Μάθημα: Λειτουργικά Συστήματα Ι ΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Διδάσκων: Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης clam@unipi.gr 1 Χρονοδρομολογητής ή χρονοπρογραμματιστής (scheduler) είναι το τμήμα του Λ.Σ.
Διαβάστε περισσότεραΕπιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Επιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης
Διαβάστε περισσότεραVirtual Memory. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 24-25 Νεκ. Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr Virtual Memory http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό
Διαβάστε περισσότεραΥ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Κρυφές μνήμες
Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Κρυφές μνήμες Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Κρυφές μνήμες (cache memory) Βασική οργάνωση, παράμετροι: γραμμές, συσχετιστικότητα, συνολική χωρητικότητα Επίδοση:
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy)
Κεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy) 1 Συστήματα Μνήμης Η οργάνωση του συστήματος μνήμης επηρεάζει τη λειτουργία και απόδοση ενός μικροεπεξεργαστή: Διαχείριση μνήμης και περιφερειακών (Ι/Ο) απότολειτουργικόσύστημα
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 4: Λογισμικό Συστήματος
Κεφάλαιο 4: Λογισμικό Συστήματος Ερωτήσεις 1. Να αναφέρετε συνοπτικά τις κατηγορίες στις οποίες διακρίνεται το λογισμικό συστήματος. Σε ποια ευρύτερη κατηγορία εντάσσεται αυτό; Το λογισμικό συστήματος
Διαβάστε περισσότεραΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Μάθημα: ΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Διδάσκoντες: Καθ. Κ. Λαμπρινουδάκης (clam@unipi.gr) Δρ. Α. Γαλάνη (agalani@unipi.gr) 1 Συμβαίνει συχνά πολλές διεργασίες να ανταγωνίζονται για τον έλεγχο
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 3. Διδακτικοί Στόχοι
Κεφάλαιο 3 Σε ένα υπολογιστικό σύστημα η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) εκτελεί τις εντολές που βρίσκονται στην κύρια μνήμη του. Οι εντολές αυτές ανήκουν σε προγράμματα τα οποία, όταν εκτελούνται,
Διαβάστε περισσότεραi Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 6-7 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας
Διαβάστε περισσότεραΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ο ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος - Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ονομάζουμε
Διαβάστε περισσότεραΙόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας
Διαβάστε περισσότερα