Разработка операционных систем (стр. 5 из 9)

а < Адр. < б

При выходе любого адреса программы за отведенные ей границы, работа программы прерывается.

3.2.3. Мультипрограммирование с переменными разделами. (multiprogramming with a variable number of tasks (MVT).

Метод Multiprogramming with a Variable number of Tasks предполагает разделение памяти на разделы и использование загрузочных модулей в перемещаемых адресах, однако, границы разделов не фиксируются.

0	ОС
90 Кб	а	Раздел 1
П5	П4	П3	П2	П1	Раздел 2
	Раздел 3
Раздел 4
80 Кб

Как следует из рисунка, в начальной фазе отсутствует фрагментация, связанная с тем, что размер очередного процесса меньше размера, занимаемого этим процессом раздела. На этой фазе причиной фрагментации является несоответствие размера очередного процесса и оставшегося участка памяти. По мере завершения работы программы освобождаются отдельные разделы. В том случае, когда освобождаются смежные разделы, границы между ними удаляются и разделы объединяются.

0	ОС
90 Кб	а	Раздел 1
П7	П6	П5	100 Кб
Раздел 4

За счет объединения или слияния смежных разделов образуются большие фрагменты, в которых можно разместить большие программы из очереди.

Таким образом, на фазе повторного размещения действуют те же причины фрагментации, что и для метода MFT.

3.2.4. Мультипрограммирование с переменными разделами и уплотнением памяти.

Ясно, что метод Multiprogramming with a Variable number of Tasks порождает в памяти множество малых фрагментов, каждый из которых может быть недостаточен для размещения очередного процесса, однако суммарный размер фрагментов превышает размер этого процесса.

Уплотнением памяти называется перемещение всех занятых разделов по адресному пространству памяти. Таким образом, чтобы свободный фрагмент занимал одну связную область.

На практике реализация уплотнения памяти сопряжена с усложнением операционной системы и обладает следующими недостатками:

1. в тех случаях, когда мультипрограммная смесь неоднородна по отношению к размерам программ, возникает необходимость в частом уплотнении, что расходует ресурс процессорное время и компенсирует экономию ресурса памяти.

2. во время уплотнения все прикладные программы переводятся в состояние “ожидание”, что приводит к невозможности выполнения программ в реальном масштабе времени.

3.2.5. Основные стратегии заполнения свободного раздела.

Рассмотренные методы мультипрограммирования предполагают наличие входной очереди/очередей к разделам основной памяти.

В том случае, когда освобождается очередной раздел, операционная система должна выбрать один из процессов для размещения его в памяти. Алгоритм выбора может использовать одну из следующих трех стратегий:

1. стратегия наиболее подходящего (best fit strategy) выбирает процесс, которому в освободившемся разделе наиболее тесно (выигрыш в памяти).

2. стратегия первого подходящего (first fit strategy) выбирает первый процесс, который может разместить в освободившемся разделе.

3. стратегия наименее подходящего (last fit strategy) выбирает процесс, которому в освободившемся разделе наиболее свободно (в этом случае остающийся фрагмент часто достаточен для размещения еще одного процесса).

3.3. Страничная организация памяти.

Страничная организация памяти (paging) относится к методам несмежного размещения процессов в основной памяти.

Основное достоинство страничной организации памяти заключается в том, что она позволяет свести к минимуму общую фрагментацию за счет полного устранения внешней фрагментации и минимизации внутренней фрагментации.

3.3.1. Базовый метод.