Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

VIRTUAALMÄLU (0)

1 Hindamata
Punktid
ÕPPEASUTUS
Operatsioonisüsteemide teooria alused Rühma nr
Nimi
VIRTUAALMÄLU
Referaat
Juhendaja : Nimi
Tallinn Aasta

Sisukord


1Virtuaalmälu 3
1.1.Eesmärk 3
2.Virtuaalmälu realiseerimine 5
2.1.Lehekülgede laadimine nõudmisel 5
3.Protsesside loomine 5
4.Mälu haldus 5
4.1. Ümberpaigutamine 6
5.Probleemid 6
5.1. Virtuaalne mälu ja veateated 6
5.2. Virtuaalne mälu võib jõudlust aeglustada 7
6.Kokkuvõte 7
7.Kasutatud kirjandus 8

  • Virtuaalmälu


    See on kujutletav mälupiirkond, millest osa paikneb muutmälus ja osa kõvakettal. Virtuaalmälul on oma mäluaadresside süsteem ning  programmid  kasutavad reaalsete mäluaadresside asemel neid virtuaalseid aadresse käskude ja andmete salvestamiseks. Kui programmi tegelikult täidetakse, siis muudetakse virtuaalsed aadressid reaalseteks mäluaadressideks.
    Joonis 1 Virtuaalmälu
  • Eesmärk


    Virtuaalmälu eesmärgiks on suurendada mäluaadresside ruumi, mida programm saab kasutada. Näiteks võib virtuaalmälus olla kaks korda rohkem aadresse kui põhimälus. Virtuaalmälu kasutav programm ei saa küll kõike tööks vajalikku korraga põhimällu kirjutada, kuid arvuti suudab siiski sellist programmi täita, kopeerides  kettalt  põhimällu ainult täitmise antud antud etapil vajalikke programmiosi. Mida väiksem on põhimälu , seda sagedamini peab arvuti suhtlema kõvakettaga ja seda aeglasemalt programm töötab. Seepärast ongi iga programmi puhul ära näidatud soovitatav põhimälu suurus, mis tagab programmi täitmise normaalse kiirusega.
    Et hõlbustada kopeerimist virtuaalmälust reaalsesse mällu jaotab   opsüsteem  virtuaalmälu kindlat arvu mäluaadresse sisaldavateks lehekülgedeks, mida hoitakse kettal seni, kuni neid vaja läheb. Kui lehekülge on vaja, siis kopeerib opsüsteem selle kettalt põhimällu, muutes virtuaalaadressid reaalseteks aadressideks.
  • Virtuaalmälu realiseerimine


    Virtuaalmälu saab realiseerida kahel viisil:
    • Lehekülgede laadmine nõudmisel ( demand paging)
    • Segmentide laadmine nõudmisel (demand segmentation)

  • Lehekülgede laadimine nõudmisel


    • Iga lehekülg laaditakse mällu alles siis, kui seda esimest korda vaja läheb:
      • Vähem I/O pöördusi
      • Vähem mälu vaja
      • Kiirem reaktsiooniaeg
      • Rohkem protsesse
    • Lehekülge vajatakse, kui keegi selle lehekülje poole pöördub:
      • Vigane lehekülje aadress => lõpetame protsessi
      • Lehekülge pole mälus => toome ta mällu ja jätkame
    • Sarnane lehekülgede saalimisele, aga „laisem“ mällu toomisel.

  • Protsesside loomine


    Virtuaalmälu annab võimalusi efektiivsemaks protsesside loomiseks:
    • Copy-on-Write
      • Vanem- ja lapsprotsess jagavad esialgu leheküljetabeleid
      • Leheküljed on mõlema jaoks readonly, esimesel kirjutamisel tehakse mõlemale koopia
      • Efektiivsem protsesside loomine
    • Aadressiruumi kaudu nähtavad failid ( Memory -mapped files)
      • mmap() primitiiviga seatakse faili sisu kättesaadavaks mingis aadressivahemikus
      • Esimene pöördumine loeb andmeid mällu, faili sulgeminekirjutab kettale
      • read()/write() vs mmap()

  • Mälu haldus


    Mäluhaldus on tehtud nii, et mälu saaks rahuldada järgnevaid mehaanisme: 
    • Relocation – mälus ümberpaigutamine – swapi liigutamine ehk saalimine
    • Protection – mälu kaitsmine
    • Sharing – mälu jagamine
    • Loogiline mälu organiseerimine
    • Füüsiline mälu organiseerimine 

    Joonis 2 Mälu haldus

    4.1. Ümberpaigutamine

    Virtuaalmäluga süsteemides peavad mälus paiknevad programmid olema võimelised erinevatel aegadel ümber kolima teistesse mälu piirkondadesse. Seda on vaja seetõttu, et olles ümber tõstetud virtuaalmällu, pole tema tagasitõmbamine endisesse asukohta tihti võimalik.
    Virtuaalmälu haldusüksus peab hakkama saama ka paralleelsete tegevustega.
    Operatsioonisüsteemi mäluhaldus peaks seetõttu olema suuteline programmi mälus teise asukohta tõstma ning korraldama programmi koodi mäluviiteid ja aadresse nii, et nad alati viitaksid õigele asukohale mälus. nt kõik õpilased klassist välja, õpetaja ütleb ükshaaval, kes kuhu istuma hakkab.
  • Probleemid


    5.1. Virtuaalne mälu ja veateated


    Kui arvutis hakkavad ilmuma veateated, mis hoiatavad vähese virtuaalse mälu eest ( low virtual memory ), tuleks RAM-i suurendada või vähendada saalefailide suurust, et arvuti saaks programme jooksutada. Tavaliselt haldab Windows neid suurusi automaatselt, aga neid saab ka manuaalselt muuta, kui vaikimisi suurus ei ole piisav.

    5.2. Virtuaalne mälu võib jõudlust aeglustada

    Kui virtuaalse mälu suurus on suhteliselt suur võrreldes reaalse mäluga, toimub rohkem andmete vahendamist kõvakettalt ja kõvakettale. Kõvakettale ligipääsemine on palju aeglasem kui kasutada süsteemi mälu. Kasutades korraga süsteemis liiga paljusid programme korraga ebapiisava hulga RAM-ita, põhjustab pideva andmete vahetuse ketta vahel (trashing), mis võib tõsiselt aeglustada süsteemi jõudlust.
  • Kokkuvõte


    Virtuaalmälu on oluline osa kaasaegsest arvutiarhitektuurist. Virtuaalmälu süsteemid lahutavad protsesside poolt kasutatavad mäluaadressid tegelikest füüsilistest aadressidest, kirjutades osa mälu sisut kettale ja suurendades nii efektiivse vaba mälu mahtu. Kui arvutil jääb muutmälu (RAM) programmi jooksutamisel või opereerimiseks puudu, kasutab operatsioonisüsteem virtuaalmälu. Virtuaalmälu ühendab arvuti RAM-i ajutise ruumiga kõvakettal. Kui RAM hakkab otsa saama, liigutab virtuaalmälu andmeid RAM-ist, mida nimetatakse saalefailiks (paging file). Andmete liigutamine saalefaili vabastab RAM-i, et see saaks oma töö lõpule viia.
    Mida rohekem RAM-i arvutil on, seda kiiremini programmid jooksevad. Kui RAM-i vähesuse tagajärjel muutub arvuti aeglasemaks võib tunduda, et õige otsus oleks virtuaalmälu suurendada. Kuigi tegelikult loeb arvuti andmeid RAM-i pealt kiiremini kui kõvakettalt – st et RAM-i suurendamine on kasulikum.
    Virtuaalmälu on seega arvutisse installeeritud füüsilise mälu ehk muutmälu (RAM) ja Sinu kõvakettale loodud nn pseudomälu (paging fail ehk pagefile ehk saalefail) kogusumma - virtuaalmälu = saalefail (paging file) + füüsiline mälu (RAM).
  • Kasutatud kirjandus


  • e – Teatmik : IT ( http://vallaste.ee/index.htm?Type=UserId&otsing=2296 )
  • Roos, M Virtuaalmälu ( http://kodu.ut.ee/~mroos/os/loeng15-2x2.pdf )
  • Nandwani, Sagar Virtual Memory ( http://www.techjunctionplace.com/2012/10/virtual-memory.html )
  • ProgrammerInterview.com What is virtual memory, how is it implemented, and why does operating systems use it? ( http://www.programmerinterview.com/index.php/operating-systems/how-virtual-memory-works/ )
  • Vasakule Paremale
    VIRTUAALMÄLU #1 VIRTUAALMÄLU #2 VIRTUAALMÄLU #3 VIRTUAALMÄLU #4 VIRTUAALMÄLU #5 VIRTUAALMÄLU #6 VIRTUAALMÄLU #7 VIRTUAALMÄLU #8 VIRTUAALMÄLU #9
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 9 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2016-11-15 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 8 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor marialaan Õppematerjali autor
    1. Virtuaalmälu
    1.1. Eesmärk
    2. Virtuaalmälu realiseerimine
    2.1. Lehekülgede laadimine nõudmisel
    3. Protsesside loomine
    4. Mälu haldus
    4.1. Ümberpaigutamine
    5. Probleemid
    5.1. Virtuaalne mälu ja veateated
    5.2. Virtuaalne mälu võib jõudlust aeglustada
    6. Kokkuvõte
    7. Kasutatud kirjandus

    Kasutatud allikad

    Sarnased õppematerjalid

    Operatsioonisüsteemi alused
    23
    docx

    Operatsioonisüsteemi alused

    · Vajadus ajajaotussüsteemide järele suurensed sisendväljundseadmete eriti aga elektronkiiretoruga terminalide kasutusele võtmisega. Multiuser systems · Ajajaotussüsteemid võimaldasid luua mitmekasutaja süsteemid, kus üks keskprotsessor ja ühine põhimälu ühendatakse arvukate terminalidega · Osa ülesannetest nagu näiteks andmete sisestamine ja redigeerimine operaatori poolt toimub dialoogi reziimis aga massiivsed arvutused pakettreziimis. Virtual memory · Virtuaalmälu ­ see on tehnoloogia, mis kasutab muutmälu mahu suurendamiseks teistest mälu , näiteks kõvaketta vaba ruumi · Mälu mis ei kuulu põhimälu või muutmälu alla vaid kasutav kõvaketta mahtu Kasutajaõigused · Mitmekasutaja süsteemides tuli lahendada kasutajaõiguste probleem Reaalaja süsteemid · Reaalajasüsteem on eriotstarbeline süsteem, kus protsessori tegevusele ja andmete liikumisele on kehtestatud ajalised piirangud.

    Operatsioonisüsteemide alused
    Tarkvara ja riistvara
    10
    doc

    Tarkvara ja riistvara

    saata nii heli kui pilti väljundseadmesse. 17. Virtuaalmälu- See on kujutletav mälupiirkond, millest osa paikneb muutmälus ja osa kõvakettal. Virtuaalmälul on oma mäluaadresside süsteem ning programmid kasutavad reaalsete mäluaadresside asemel neid virtuaalseid aadresse käskude ja andmete salvestamiseks. Kui programmi tegelikult täidetakse, siis muudetakse virtuaalsed aadressid reaalseteks mäluaadressideks. Virtuaalmälu eesmärgiks on suurendada mäluaadresside ruumi, mida programm saab kasutada. Näiteks võib virtuaalmälus olla kaks korda rohkem aadresse kui põhimälus. Virtuaalmälu kasutav programm ei saa küll kõike tööks vajalikku korraga põhimällu kirjutada, kuid arvuti suudab siiski sellist programmi täita, kopeerides kettalt p õhimällu ainult täitmise antud antud etapil vajalikke programmiosi. Mida

    Informaatika
    Moodul 1 – Info- ja sidetehnoloogia-IST-mõisted
    19
    docx

    Moodul 1 – Info- ja sidetehnoloogia (IST) mõisted

    Mälu. Termini ,,mälu" all mõeldakse arvuti sisemälu, mis füüsiliselt koosnebmälukiipidest (ketasmälu nimetataksevälismäluks). Mälukiip ­ kiip, mis säilitab programme ja andmeid kas ajutiselt (RAM), alaliselt (ROM, PROM) või kuni neid muudetakse (EPROM, EEPROM, välkmälu). Välismälu ­ protsessorile ainult sisend-väljundkanali kaudu kättesaadav põhimälust aeglasem ja suurem mälu, näiteks kõvaketas. Lisaks sise- ja välismälule on kasutusel veel virtuaalmälu, mis kujutab endast sisemälu laiendust kõvakettale. Personaalarvutites kasutatakse virtuaalmälu siis, kui sisemälu mahust ei piisa programmide täitmiseks. RAM (Random Access Memory) ­ muutmälu, suvapöördusmälu. Arvuti keskne mäluseade, kuhu saab andmeid kirjutada ja kust saab neid lugeda. Suvapöördus (random access) tähendab seda, et igal mälupesal on oma aadress ning nii lugemiseks kui kirjutamiseks on võimalik pöörduda suvalise aadressi poole. Enamik

    Arvutiõpetus
    Operatsioonisüsteemid
    23
    pdf

    Operatsioonisüsteemid

    arvutis muutmälu plokid. et.wikipedia.org Kuna arvutis on piiratud hulk operatiivmälu, tingimustes kus töötavaid protsesse on rohkem kui üks ja kus kõik protsessid vajavad töötamiseks mingit hulka operatiivmälu tuleb operatiivmälu erinevate protsesside vahel jagada. Mäluhaldusega tuleb tagada, et iga töötav protsess saab oma kasutusse vajaliku hulga mäluruumi ning vajadusel suunab mäluhaldur vähemkasutatavad protsessid operatiivmälu asemel kasutama saalemälu. Saalemälu ehk virtuaalmälu on võimalus, kus operatiivmälu laiendusena kasutatakse ära osa kõvakettaruumist. Sellisel juhul jäetakse protsessile mulje, et vajalik info asub operatiivmälus, tegelikult kirjutatakse ja loetakse seda hoopis kõvakettalt. Erinevates operatsioonisüsteemides on see funktsioon realiseeritud erinevalt: UNIXi laadsetes operatsioonisüsteemides kasutatakse selleks reeglina spetsiaalselt selleks otstarbeks eraldatud kõvaketta loogilist osa ehk partitsiooni. Microsoft Windows operatsioonides

    Arvutiõpetus
    Arvutid eksamipiletid joonistega
    142
    pdf

    Arvutid eksamipiletid joonistega

    See ongi scan kood. Kui korraga on mõnel horisontaalil alla vajutatud rohkem kui üks klahv on ka vertikaalidel rohkem kui ühes järgus 0. Valitakse välja neist üks ja vastav kood saadetakse protsessorisse. Kui see oli vale klahv, siis selle parandamine on juba klaviatuuri kasutaja asi. Pilet 8 1. Loendurid. (p2) 2. Virtuaalmälu. 3. Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne. Loendurid Loenduriteks nimetatakse impulsside loendamiseks ette nähtud loogikalülitust. Loenduril on sünkrosisend (loendussisend) ja m väljundit. Iga impulsi saabumisel sünkrosisendisse muudab üks või mitu väljundit oma väärtust. Teatud arvu väljundkombinatsioonide järel kogu väljundkombinatsioonide jada kordub. Erinevate väljundkombinatsioonide arvu nim mooduliks. Loenduril võib olla ka loendamist lubav sisend (E)

    Arvutid
    Arvutid I eksamipiletid 2013
    17
    pdf

    Arvutid I eksamipiletid 2013

    Teades horisontaalile väljastatud koodi ja vertikaalidelt loetud koodi saab kindlaks teha milline klahv on alla vajutatud. See ongi scan kood. Kui korraga on mõnel horisontaalil alla vajutatud rohkem kui üks klahv on ka vertikaalidel rohkem kui ühes järgus null. Valitakse välja neist üks ja vastav kood saadetakse protsessorisse. Kui see oli vale klahv siis selle parandamine on juba klaviatuuri kasutaja asi. Pilet 8 1. Loendurid. - Vaata pilet 2 2. Virtuaalmälu. 3. Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne. Virtuaalmälu virtuaalmälu Mõned opsüsteemid (näit. MS Windows) kasutavad virtuaalmälu. See on kujutletav mälupiirkond, millest osa paikneb muutmälus ja osa kõvakettal. Virtuaalmälul on oma mäluaadresside süsteem ning programmid kasutavad reaalsete mäluaadresside asemel neid virtuaalseid aadresse käskude ja andmetesalvestamiseks. Kui programmi tegelikult täidetakse, siis

    Arvutid i
    Operatsioonisüsteemide aluste konspekt
    15
    doc

    Operatsioonisüsteemide aluste konspekt

    P4 5 4 SJF (mitteväljatõrjuv) P1 P3 P2 P4 OPS osad *Tuum *Protsessihaldur *Plaanur *Failihaldur Osad Tase Nimi Funktsioon 0 Tuum Protsessi juhtimine ja sünkroniseerimine 1 Mälusuperviisor Mälujuhtimist ja virtuaalmälu toetamine 2 Operaatori interfeis Dialoog kasutajaga 3 Seadmete juhtimine Loogiliste ja füüsiliste seadmete vastavusse viimine. S/V seadmete puhverdamise

    Operatsioonisüsteemide alused
    ARVUTID I-IAF 0041
    86
    pdf

    ARVUTID I (IAF 0041)

    ........................................ 19 13. Optilised mäluseadmed (CD-ROM, holograafiline mälu) (213-217) ................................... 21 14. Alamprogrammide poole pöördumine ja pinumälu (Stack) (217-224) ................................ 22 15. Erineva pöördumisviisidega mälud: LIFO, FIFO, assotsiatiivmälu ja kahe pordiga mälu (217-226) ..................................................................................................................................... 23 16. Virtuaalmälu (lehekülgedeks jagamine, segmenteerimine) (241-248) ................................. 24 17. Mikroarvuti ja siinid (AB, DB, CB) address bus, data bus, control bus (250-260) ............. 26 18. Siinide juhtimine - katkestusteta süsteem, katkestustega süsteem ja prioriteedid (265-282)29 19. Andmevahetus mikroarvutis: paralleeledastus, järjestikedastus, veakindlad koodid (282- 291) .................................................................................................................

    Informaatika




    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun