27. Загрузка программы. Сегментация.

Механизм организации виртуальной памяти, при котором виртуальное пространство делится на части произвольного размера — сегменты. Этот механизм позволяет, к примеру, разбить данные процесса на логические блоки.[2] Для каждого сегмента, как и для страницы, могут быть назначены права доступа к нему пользователя и его процессов. При загрузке процесса часть сегментов помещается в оперативную память (при этом для каждого из этих сегментов операционная система подыскивает подходящий участок свободной памяти), а часть сегментов размещается в дисковой памяти. Сегменты одной программы могут занимать в оперативной памяти несмежные участки. Во время загрузки система создает таблицу сегментов процесса (аналогичную таблице страниц), в которой для каждого сегмента указывается начальный физический адрес сегмента в оперативной памяти, размер сегмента, правила доступа, признак модификации, признак обращения к данному сегменту за последний интервал времени и некоторая другая информация. Если виртуальные адресные пространства нескольких процессов включают один и тот же сегмент, то в таблицах сегментов этих процессов делаются ссылки на один и тот же участок оперативной памяти, в который данный сегмент загружается в единственном экземпляре. Система с сегментной организацией функционирует аналогично системе со страничной организацией: время от времени происходят прерывания, связанные с отсутствием нужных сегментов в памяти, при необходимости освобождения памяти некоторые сегменты выгружаются, при каждом обращении к оперативной памяти выполняется преобразование виртуального адреса в физический. Кроме того, при обращении к памяти проверяется, разрешен ли доступ требуемого типа к данному сегменту.

Виртуальный адрес при сегментной организации памяти может быть представлен парой (g, s), где g — номер сегмента, а s — смещение в сегменте. Физический адрес получается путем сложения начального физического адреса сегмента, найденного в таблице сегментов по номеру g, и смещения s.

Недостатком данного метода распределения памяти является фрагментация на уровне сегментов и более медленное по сравнению со страничной организацией преобразование адреса.

28. Оверлеи

Оверлей - операция наложения друг на друга двух или более слоев, в результате которой образуется один производный слой, содержащий композицию пространственных объектов исходных слоев, топологию этой композиции и атрибуты, арифметически или логически производные от значений атрибутов исходных объектов. Оверлейная сеть (от англ. Overlay Network) — общий случай логической сети, создаваемой поверх другой сети. Узлы оверлейной сети могут быть связаны либо физическим соединением, либо логическим, для которого в основной сети существуют один или несколько соответствующих маршрутов из физических соединений. Примерами оверлеев являются сети VPN иодноранговые сети, которые работают на основе интернета и представляют из себя «надстройки» над классическими сетевыми протоколами, предоставляя широкие возможности, изначально не предусмотренные разработчиками основных протоколов. Коммутируемый доступ в интернет фактически осуществляется через оверлей (например, по протоколу PPP), который работает «поверх» обычной телефонной сети.

29. Перемещение программы(swapping). Своппингом называется метод управления памятью, основанный на том, что все процессы, участвующие в мультипрограммной обработке, хранятся во внешней памяти. Процесс, которому выделен CPU, временно перемещается в основную память (swap in/roll in). В случае прерывания работы процесса он перемещается обратно во внешнюю память (swap out/roll out). Замечание: при своппинге из основной памяти во внешнюю (и обратно) перемещается вся программа, а не её отдельная часть. Своппинг иногда используют при приоритетном планировании CPU. В этом случае с целью освобождения памяти для высокоприоритетных процессов, низкоприоритетные процессы перемещаются во внешнюю память. Основное применение своппинг находит в системах разделения времени, где он используется одновременно с Round Robin стратегией планирования CPU.

30. Виртуальная память. Страничная подкачка.. Виртуа́льная па́мять (англ. Virtual memory) — технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств, и обеспечить защиту памяти между разными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище (см. Свопинг).При использовании виртуальной памяти упрощается программирование, так как программисту больше не нужно учитывать ограниченность памяти, или согласовывать использование памяти с другими приложениями. Для программы выглядит доступным и непрерывным все допустимое адресное пространство, вне зависимости от наличия в ЭВМ соответствующего объема ОЗУ.

Трансляция адресов обеспечивает реализацию виртуальной памяти путем отделения пространства виртуальных адресов процесса от физического адресного пространства процессора. Каждая страница виртуальной памяти помечается как присутствующая или отсутствующая в оперативной памяти. Если процесс ссылается на адрес виртуальной памяти, который отсутствует в оперативной памяти, генерируется аппаратное исключение, которое называется отказом страницы (page fault). Обслуживание отказов страниц, или страничная подкачка (paging), дает процессам возможность выполняться, даже когда они находятся в оперативной памяти лишь частично.

31. Стратегии преобразования “страница-фрейм. В искусственном интеллекте под фреймом понимают структуру, содержащую описание объекта в виде атрибутов и их значений. В общем смысле под фреймом (англ. frame — кадр, рамка) понимают определенную структуру, содержащую некоторую информацию. Фрейм (frame) — это отдельный, законченный HTML - документ, который вместе с другими HTML – документами может быть отображен в окне web – браузера. Фреймы по своей сути очень похожи на ячейки таблицы, однако более универсальны. Фреймы разбивают web-страницу в отдельные мини-кадры, расположенных на одном экране, которые являются независимыми от друга друга. Каждое окно может иметь собственный адрес. При нажатии на любую из ссылок, расположенных в одном фрейме, вы можете рассматривать страницы, показанные в другом окне.