Mäluhaldusest referaat (0)

KOOL
ÕPPEGRUPP
BLALBAL
Mälu haldamine
Referaat
Juhendaja :
Tartu 2010

Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus 3
1.Mis on mälu haldamine? 4
2. Virtuaalmälu 4
3. Operatsiooni süsteemide plussid ja miinused. 4
4. Saaleala 5
4.1 Saaleseaktsioon 5
4.1.1 Saalefaili ja saaleseaktsiooni reserveerimine 5
4.1.2 Linuxi eriline omadus saalimise osas 5
5. Visklemine 5
6. Mälu kaitse 6
7. Segmenteerimine 6
8. Overlay 6
Kokkuvõte 6
Kasutatud kirjandus: 8

Sissejuhatus

Miks ma valisin sellise teema nagu mäluhaldus? Ma tundsin huvi , kuidas mälu haldamine töötab ja tahtsin analüüsida ning rohkem teada saada millest see siiski oleneb ning milleks seda on tõesti vaja. On juttu ka kuidas töötab operatsioonisüsteemides. Kindlasti juba varem on tekkinud huvi sellekohta, et kuidas arvuti läheb kiiremaks mälu lisamisel. Mäluhaldus töötabki mälu jagamisel protsesside vahel.

1.Mis on mälu haldamine?

Kui lühidalt öelda siis mälu haldus on operatiivmälu jagamine protsesside vahel. Mälu haldamise süsteem on windowsis dosi omast tunduvalt erinev. Dosi programmid kasutavad arvuti mälu ja muid ressursse vastavalt oma vajadustele. Windowsi programmid seevastu peavad alati arvestama ka muude programmide olemasoluga. Mäluhaldus on väga pikk ja lai teema

2. Virtuaalmälu

Virtuaalmälu on kujutletav mälupiirkond, millest osa paikneb muutmälus ja osa kõvakettal. Virtuaalmälu kuulub mitme operatsioonisüsteemi koosseisu. Kuna iga operatsioonisüsteem vajab virtuaalmälu ainult oma töö ajal (st mitte kunagi korraga), siis teiste saalealade säilitamine peale hetkel töötava süsteemi oma on ilmne ruumi raiskamine. Palju tõhusam oleks ühe ja sama saaleala ühiskasutus. Taoline variant on võimalik, kuid vajab veidi häkkerioskusi ja mõned väidavad ,et siis peab eraldama kaks korda enam kilobaite , kui on füüsilist mälu.
Virtuaalmälu kasutamisel on eelised:
1)On võimalik jooksutada rohkem programm
2) Programeerija ei pea muretsema selle üle ,et kood tervikuna põhimällu mahuks. Lihtsustab programeerimist
3) Programmi laadimise ja saalimise aeg lüheneb , sest mittekasutatavat koodiosa ei paiguta põhimällu

3. Operatsiooni süsteemide plussid ja miinused.

Linuxil on selline boonus ,et käideldava mälu suurus kasvab oluliselt. Nii ,et tuum peaks kirjutama kasutamata mäluploki sisu kõvakettale , et mälu saaks kasutada muudeks tegevusteks. Nii on poole kiirem ja ei kasuta mälu tühistele asjadele vaid nende jaoks , mille jaoks sul ikka tõeliselt on vaja. Aga kui muidu esialgset sisu vaja läheb , loetakse jälle mällu tagasi. Kogu selline protseduur on tehtud kasutajale läbipaistvaks.
DOS ei võimalda saalimist, kuid enamus kasutab seda tehnikat siiski.
Loomulikult on ka teatud probleeme, kuna op süsteemi töö muutub keerulisemaks ning on vaja lisatuge riistvara poolt.
Ei saa kindel olla alati ,et kõik laitmatult töötaks ,võib vigu esineda kuid tavakasutaja sellest ei pruugi aru saada.
Linuxi all töötavad programmid näevad ainult vaba mälu ja ei märka ,et osa sellest paikneb aeg-ajalt kettal. Muidugi on kirjutamine ja lugemine kõvakettal aeglasem kui päris mälul , mistõttu programmid ei tööta sama kiiresti .

4. Saaleala

Saalealaks nimetatakse virutaalmälus kasutatavat kõvaketta osa. Ütleme nii ,et saalimine tähendab programmi üleviimist kiirest muutmälust aeglasesse mällu (kõvakettale) ja vastupidi. Esimest nimetakse väljasaalimiseks ja teist sissesaalimiseks.

4.1 Saaleseaktsioon

Saaleseakstsioon on muudest kiirem , sest saalefaili suurust saab muuta hõlpsamini. Saaleala suurusest annab ettekujutuse töö süsteemiga ning pärast vajaduse korral ka saab luua sobiva saalesektsiooni.

4.1.1 Saalefaili ja saaleseaktsiooni reserveerimine

Nende reserveerimine: Saalefail reserveerib kettaruumi ,et tuum saaks kiiresti täita kõik failile ketta eraldamiseks vajalikud sammud ja tuum kasutab neid sektoreids on sellele eraldatud juba. Ava failis tähendab ,et selle koha jaoks pole ketta sektoreid määratud ja tuum ei peaks neid kasutama. Aga saaleseaktsioon pole ka väga teistest eriline ,sest ta luuakse põhimõtteliselt täpselt samamoodi kui iga teine sektsioon. Ainuke erinevus seisnebki selles ,et saalesektsiooni kasutatakse puhta sektsioonina ehk ta ei sisalda ühtki failisüsteemi. Soovitav on saalesektsioonid tähistada tüübiga 82 Linuxis.

4.1.2 Linuxi eriline omadus saalimise osas

Linuxi väga eriline omadus on ,et see lubab kasutada mitut saalesektsiooni ja/või saalefaili samal ajal. See tähendab ,et kui kohati on vaja erandlikult suurt saaleala , võib moodustada täiendava ajutise saalefaili.

5. Visklemine

Kui protsessile on eraldatud vähem mälupaneele, kui ta aktiivselt kasutab, siis tekkib nn. visklemine (thrashing): protsess asendab pidevalt selliseid lehekülgi, mida tal kohe jälle vaja läheb. Sellega kaasneb selle protsessi töö tunduv aeglustumine (kuna kõvakettalt lugemine on aeglane). Kuna see protsess visklemise korral muudkui kasutav kõvaketast, siis aeglustub ka kõikide teiste protsesside töö, mis kõvaketast vajavad, seega aeglustub kogu süsteemi töö. Seega peab op. süsteem arvestama protsessi poolt aktiivselt kasutatavate paneelide arvu ning kui see on eraldatud paneelide arvust suurem, siis võimaluse korral eraldama rohkem mälupaneele või siis selle protsessi ajutiselt kettale saalima.

6. Mälu kaitse

Klassikaliselt kõik mälukaitse meetodid baseeruvad ühel kahest:

•   püsiaadresside meetodil
  
•   mäluvõtmete meetodil
  

Igale multiprogrammerimise piirkondadele eraldatakse viimase astme mälus kindel mälutsoon, kuhu juurdepääs on ainult selle taseme programmidel.
Kasutusel lehekülg organisatsiooni korral, kus tekitatakse spetsiaalne juhtstruktuur, võtmemälu ning igale leheküljele fikseeritakse seal oma kood. Kuna igal programmil on oma PSW olekusõna, siis igale PSW-le kinnitatakse teatud hulk mälukoode. On olemas erandid, superviisori programid, kelledel on 0 võti ehk juurdepääs kõigile võtmemälus fikseeritud lehekülgedele.

7. Segmenteerimine

Segmenteerimine on programmi organiseerimis viis, kus programmi aadressstruktuur peegeldab tema sisulist liigendust. Selleks, et tagada segmenteerimist peab olema segmentide tabeli registris, kaheosaline aadress. Aadress peab koosnema segmendi aadressist ja vajaliku info aadressist segmendil e. kaugusest segmendi alguses. Segmentide linkimine loogilisel tasemel, kuna segmendid on nii sise- kui välismälus. Iga programmi element on määratud segmendiga ja asukohaga segmendis, seega pöördumine programmi poole on kahe etapiline.
Eelis. Vahetult toetub moodulprogrammeerimist

8. Overlay

Overlay (ülekatte) idee seisneb selles, et mälus hoitakse vaid seda koodi osa, mida tõesti hetkel vaja läheb - kui vajatakse mingit uut teeki mida veel mälus polnud, siis visatakse vana välja ning selle asemel loetakse uus. Overlay’d hoitakse kettal absoluutsete mälupiltidena

Kokkuvõte

Kokkuvõtteks võime nii öelda,et väga tähtis on mäluhalduse osa arvutis. Kõik käib läbi selle halduse ja mõnel operatsiooni süsteemil on isegi kiirem kui muul. Kõik oleneb kuidas on tehtud , et kas mälus on kohe haldmisel üks , mitu või nii pandud , et jätab mällu eelmise protsessi.

Kasutatud kirjandus:

Otsingumootor : Google
http://www.lap.ttu.ee/erki/failid/konspekt/operatsioonisusteemid_lac5700/lac5700_konspekt_ii.html
http://webcache.googleusercontent.com/search?oe=utf-8&rls=org.mozilla%3Aen-US%3Aofficial&client=firefox-a&hl=et&q=cache:o_Ydb6AFqQ8J
: http://raunz.pri.ee/tty/operatsioonisysteemid_idk3550/opsysteemid_loeng4.doc+m%C3%A4lu+haldamine&ct=clnk
http://www.ise.ee/cdrom/cd2/linux/ptk4.ht m
http://www.pld.ttu.ee/~priidu/courses/os/OS2003/OS2003%20-%20Memory%20Slides.pdf
http://minitorn.cs.tlu.ee/~nullyks/slaidid.odp