Вопрос 19.

Управление ресурсами:

Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со стороны мультипрограммной операционной системы. Методы распределения памяти без использования дискового пространства Распределение памяти разделами переменной величины Одним из методовборьбы с фрагментацией является перемещение всех занятых участков в сторону старших либо в сторону младших адресов, так, чтобы вся свободная память образовывала единую свободную область Методы распределения памяти с использованием дискового пространства Виртуальное адресное пространствокаждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной системы размера, называемые виртуальными страницами. При каждом обращении к памяти происходит чтение из таблицы страниц информации о виртуальной странице, к которой произошло обращение. При каждом обращении к оперативной памяти аппаратными средствами выполняются следующие действия При страничной организации виртуальное адресное пространство процесса делится механически на равные части Странично-сегментное распределение Разновидностью виртуальной памяти является свопингИерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных В системах, оснащенных кэш-памятью, каждый запрос к оперативной памяти выполняется в соответствии со следующим алгоритмом

Процессоры Intel 80386, 80486 и Pentium с точки зрения рассматриваемых в данном разделе вопросов имеют аналогичные средства, поэтому для краткости в тексте используется термин "процессор i386", хотя вся информация этого раздела в равной степени относится к трем моделям процессоров фирмы Intel. Средства поддержки сегментации памяти Форматы селектора и дескрипторов данных и кода Дескрипторвиртуального сегмента состоит из нескольких полей, основными из которых являются поле базы - базового 32-разрядного физического адреса начала сегмента, поле размера сегмента и поле прав доступа к сегменту - DPL (Descriptor Privilege Level) В процессоре i386 существует большое количество системных сегментов, к которым в частности относятся системные сегменты типа LDT, шлюзы вызова подпрограмм и задач и сегменты состояния задачи TSS При небольшом размере страницы процессора i386относительно размеров адресных пространств, таблица страниц должна занимать в памяти весьма значительное место - 4 байта Средства вызова подпрограмм и задач Очевидно, что первый способ непригоден для вызова функций операционной системы, имеющей обычно нулевой уровень прав, из пользовательской программы, работающей, как правило, на третьем уровне Кроме этого, сегмент TSSможет включать дополнительную информацию, необходимую для работы задачи и зависящую от конкретной операционной системы (например, указатели открытых файлов или указатели на именованные конвейеры сетевого обмена)

Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-вывода компьютераОсновная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни обеспечивают экранирование особенностей аппаратуры от верхних, а те, в свою очередь, обеспечивают удобный интерфейс для пользователей. Обработка прерываний Независимый от устройств слой операционной системы Хотя большая часть программного обеспечения ввода-вывода находится внутри ОС, некоторая его часть содержится в библиотеках, связываемых с пользовательскими программами.