Upload
faradars
View
62
Download
16
Embed Size (px)
Citation preview
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
:مدرسفرشید شیرافکن
دانشجوی دکتری دانشگاه تهران (بیو انفورماتیک: دکتری( )کامپیوتر نرم افزار: کارشناسی و کارشناسی ارشد )
سیستم های عامل
1
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
( بخش سوم)6فصل
مدیریت حافظه
2
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
سطحیصفحه بندی چند .کنندمیپشتیبانیایگستردهمنطقیآدرسفضایازمدرنهایسیستم
وشدهبزرگصفحهجدولاندازهنتیجهدروشدخواهندزیادصفحهجدولهایدرایههامحیطایندر
یفضاهابهراآنبایددهیم،تخصیصاصلیحافظهدرهمجوارطوربهراصفحهجدولخواهیمنمیچون
.کردتقسیمکوچکتری
فحهصنیزصفحه،جدولخودکهکرداستفادهسطحیدوبندیصفحهالگویازتوانمیکاراینبرای
.شودمیبندی
3
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
مثال(کیلو بایت4. )استبایت صفحات اندازه . بیتی استفاده می کند32سیستمی از یک جدول صفحه دو سطحی و آدرس های مجازی
.استدرایه1024دارایسطحدوایندرصفحهجدولهرپساست،بیتی10دومواولسطحایندکس
122
202
4
خواهددرایهدارایصفحهجدولکنیم،استفادهسطحیتکبندیصفحهازاگر.داردصفحه5بهنیازبایتیکیلو20فرایندیک
.شدخواهداستفادهآندرایه5فقطکهبود
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
مثال
صفحهجدولیکگیرد،جایصفحهیکداخلبایدجدولهرآنکهدلیلبه.بگیریدنظردررازیرمشخصاتباسیستمی
است؟نیازموردسطحچند.استشدهاستفادهسطحیچند
بایت4=صفحهجدولمدخلهراندازهوبایت64=صفحاتظرفیتوبیتی18=مجازیپذیرآدرسفضای
5
آفست بیت 6: بایت 64اندازه هر صفحه
. بیت را به چند قسمت، تقسیم کنیم12باید ببینیم که این حال . بیت برای شماره صفحه جا داریم12بنابراین
: مدخل های هر جدول صفحه که می تواند در یک صفحه جای گیردتعداد
. بیت است4برابر پس اندیس های
:منطقیآدرس
4642
4
iPT
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
TLB
Translation Lookaside Buffers
پنهانوکوچکسریع،جستجویافزارسختیک
.نامندمینیزترجمهکناریبافرهاییادستیدممیانگیرهایراTLBانجمنیثباتهای
6
hit)اصابتنسبت ratio):شودپیداانجمنیثباتهایدرصفحهشمارهکهدفعاتیتعداددرصد.
.تاسشدهپیداصفحهشمارهکردیم،مراجعهانجمنیثباتهایبهکهدفعاتیتعداداز80%کهیعنی،80%اصابتنسبتمثال
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
7
TLBعملیات صفحه بندی و
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
آنجایبهراجدیدورودیوکردهحذفراهاورودیازیکیبایدعاملسیستمباشد،پرTLBاگر
.دهدمیقرار
کهبعدیفرایندتاشودپاکTLBبایددهد،رخ(جدیدصفحهجدولانتخاب)بسترتعویضکهبارهر
.نکنداستفادهنادرستایترجمهاطالعاتازشود،اجراخواهدمی
8
شمارهاگرشود،میتولیدآدرسیوقتی.گیردمیقرارTLBدرصفحهجدولهایورودیازاندکیتعدادبندیصفحهدر
ارجاعد،نباشموجوداگر.شودمیاستفادهحافظهبهدستیابیبرایآنقابشمارهازشود،پیداانجمنیثباتهایدرصفحه
پیداسرعتبهبعدیمراجعاتدرتاشودمیاضافهTLBبهقابشمارهوصفحهشمارهوگرفتهانجامبایدصفحهجدولبه
فرادرس.شود
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
9
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
دسترسیموثر زمان
محاسبهازپساصلیحافظهدرنظرموردکلمهبهدسترسیزمانوآدرسترجمهزمانمجموع
.فیزیکیآدرس
10
سادهو جدول صفحه TLBموثر دسترسی با فرض استفاده از زمان
Access Translation MemT T T
Translation TLB TLB Mem TLB MemT H T (1 H) (T T ) T (1 H) T
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
مثالانجامTLBطریقازحافظهبهارجاعاتاز85%وباشدشدهذخیرهحافظهدرصفحهجدولاینکهفرضبا
عدمفرضباشود،انجامثانیهنانو5هزینهباTLBبهارجاعوثانیهنانو250حافظهارجاعهرهزینهوشود
طمتوسطوربهحافظهبهارجاعهرمذکور،سیستممعماریدرعملیاتتوازیعدموصفحهنقصانرخداد
؟کشدمیطولچقدر
Translation TLB MemT T (1 H) T
5 (0.15 250) 42.5 ns
Access Translation MemT T T 42.5 250 292.5ns
11
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
(Thrashing)کوبیدگی
.استاصلیحافظهاندازهبامتناسبوثابت مقداریداد،فرایندهامجموعهبهسیستمیکدرتوانمیکهصفحاتیقابکلتعداد
اصلیحافظهدرراکندمیاستفادهآنهااززمانیکطیدرکهصفحاتیمجموعهنتواندفرایندیککهشودمیباعثهاقابتعدادکاهش
.شودمیزیادهاصفحهنقصتعدادنتیجهدر.کندبارگذاری
.یابدمیکاهشسیستمکاراییوشودمیهاصفحهمبادلهصرففرایندها، اجرایجایبهCPUزمانوضعیت،ایندر
.گویندمی(Thrashing)کوبیدگیپدیده، اینبه
12
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
(Working Sets)مدل مجموعه کاری
استفادهموردحافظه، بهاخیرمراجعهkدرکهداردوجودصفحاتازایمجموعه،(t)زمانیلحظههردر
.گویندمیکاریمجموعهمجموعه،اینبه.اندشدهواقع
.دهدمیاختصاصکافیقابآنبهفرایند،هرکاریمجموعهبهنظارتباعاملسیستم
ازوشدهمعلقپردازششود،هاقابکلتعداداززیادترفرایندها،کاریمجموعههایاندازهمجموعاگر
.شودمیپیشگیریکوبیدگی
13
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
مثال:حافظهصفحاتبهبرنامهیکارجاعات
0 , 1 , 4 , 2 , 0 , 2 , 6 , 5 , 1 , 2 , 3 , 2 , 1 , 2 , 6 , 2 , 1 , 3 , 6 , 2
T:ارجاعچهاردهمینوسیزدهمینبینزمان
ارجاعپنج:
:کاریمجموعه
14
{1,2, 3}
0 , 1 , 4 , 2 , 0 , 2 , 6 , 5 , 1 , 2 , 3 , 2 , 1 , 2 , 6 , 2 , 1 , 3 , 6 , 2
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
مثال
15
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
(PrePaging)پیش صفحه بندی :دداررویکرددوشود،آوردهحافظهداخلبهبایدصفحهیککهزمانیتعیینمورددرواکشیسیاست
بندیصفحهپیش-2درخواستیبندیصفحه-1
.ودشمیآوردهاصلیحافظهبهصفحهآنشود،صفحهیکازمکانیبهایمراجعهکهزمانیفقط،درخواستیبندیصفحهدر
.ندشومیآوردهداخلبهنیزشدهدرخواستصفحهخطایوسیلهبهآنچهازغیربههاییصفحه،بندیصفحهپیشدرولی
فحهصپیشکهباشد،میکاریکشروعدرصفحهخطایزیادیتعداددادنرخ،درخواستیبندیصفحهخصوصیاتازیکی
میحافظهبهیکجا،صورتبهرافرایندنیازموردصفحاتتمامابتداازوداردزیادبندیصفحهاینازجلوگیریبهسعیبندی
.آورد
.دهدمیرخصفحهخطاییککهبارهریاشودگرفتهکاربهفرایندشروعزماندریاتواندمیبندیصفحهپیشسیاست
16
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
(PFF)الگوریتم فرکانس نقص صفحهPage Fault Frequency
نکراازصفحهخطاینرخاگر.شودمیتعیینصفحهخطاینرخبرایپایینوباالکرانروشایندر
پایینکرانازصفحهخطاینرخاگر.شودمیدادهتخصیصفرایندآنبهدیگریقابشود، بیشترباال،
.شودمیگرفتهپسفرایندازقابیشود،کمتر
17
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
قابلحددوبینرابندیصفحهنرخکهکندمیسعیPFFبنابراین
لوگیریج(حافظهاتالف)افراطو(کوبیدگی)تفریطازتاداردنگهقبول
.شود
18
فرادرس
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
19
فرادرسپایان
FaraDars.org
عاملآموزش سیستم های
faradars.org/fvsft103
20
این اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در فرادرس« آموزش سیستم های عامل»
.تهیه شده است
.برای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایید
فرادرس
FaraDars.org