Systèmes d'Exploitation - Gestion de la mémoire

Didier Verna

Description

Systèmes
d’Exploitation
Didier Verna
EPITA
Généralités Systèmes d’Exploitation
Allocation
contigüe Gestion de la mémoire
Monoprogrammation
Multiprogr
Pagination
Didier VernaSegmentation
[e-mail]
http://www.lrde.epita.fr/˜didier
Version EPITA du 28 septembre 2009
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Systèmes
d’Exploitation
Didier Verna
1 GénéralitésEPITA
Généralités
Allocation
2 Allocation contigüecontigüe
Monoprogrammation Monoprogrammation
Multiprogr
Pagination Multiprogr
Segmentation
3 Pagination
4 Segmentation
2/25Qu’est-ce que la mémoire ?
Zone de stockage adressable
Systèmes
d’Exploitation Point de vue mémoire
IDidier Verna Source inconnue : compteur programme, indexationetc.
EPITA
I Utilisation inconnue : instructions, donnéesetc.
Généralités Point de vue programme
Allocation
I Adresses symboliques : variables, fonctionsetc.contigüe
Monoprogrammation I Adresse de chargementapriori inconnue
Multiprogr
I Mémoire partagée
Pagination
Point de vue systèmeSegmentation
I Gérer la « hiérarchie de mémoire »
caches! . . .! disques
4/25Niveaux d’adressage
Systèmes
d’Exploitation Adresse symbolique : manipulée au niveau du
Didier Verna programme
EPITA
Adresse logique : générée par le CPU
Généralités physique : emplacement mémoire réelAllocation
contigüe
Monoprogrammation MMU (Memory Management Unit) : dispositif de liaison
Multiprogr
d’adresse
Pagination
Segmentation
5/25Liaison d’adresse
Systèmes
d’Exploitation Problème
IDidier Verna Adresses symboliques=) adresses ...

Sujets

• Processus cognitifs
• Partition héraldique
• Grippe aviaire chez l'animal
• Niveau (jeu vidéo)
• Système d'exploitation
• Architecture 32 bits

Informations

• Publié par: Tidus
• Nombre de lectures: 303
• Langue: Catalan

Extrait

Systèmes d’Explotitaoi D n dieiVrre E P na A G IT érénital lA sé acolnoit tnoc Mono igüe rammprog M n lu taoi goaritrpn P ioatmm ioatinag tnemgeS n noita /215

Didier Verna

Systèmes d’Exploitation Gestion de la mémoire

Version E PITA du 28 septembre 2009

[e-mail] http://www.lrde.epita.fr/˜didier

5

Allocation contigüe Monoprogrammation Multiprogrammation

Table des matières

22/

4

Pagination

Segmentation

1

2

3

Généralités

em d s E’pxoltitaoi Systè larénéG A ollA séti rVieid n D IT E P naer goaronrpoi M nmmta on co cati üe Mo ntig n S io meeg ag n Patin mmaroitaitlugorp tntaoin

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Qu’est-ce que la mémoire ? Zone de stockage adressable

Point de vue mémoire I Source inconnue : compteur programme, indexation etc. I Utilisation inconnue : instructions, données etc. Point de vue programme I Adresses symboliques : variables, fonctions etc. I Adresse de chargement a priori inconnue I Mémoire partagée Point de vue système I Gérer la « hiérarchie de mémoire » caches → . . . → disques

/4 Di on erdirnVe PI a E éG AT arénétil llA s Systmèse ’dxElpioatit itammargorpitluM gmSe ontinagiPa on üg M enoit oi c ncota tionammarogronop neatitno

tsyS orrgnopoitnomaam iproMultmatigram anigaP no mgeS noit ontitaen mèse ’dxElpioatiton DidierVerna E PI éG AT arénétil llA s atocn c io tione M gü 5/25

Niveaux d’adressage

Adresse symbolique : manipulée au niveau du programme Adresse logique : générée par le CPU Adresse physique : emplacement mémoire réel M MU (Memory Management Unit) : dispositif de liaison d’adresse

itatxplo idie ion D Ssy d s E’ ètem n ion Pagin ogrammat emtntaoi taoi S n ge ogprnoMo üeigntco rpitluM noitammar énér ITA G na E P rVer itnoolac sé lA lati

Problème I Adresses symboliques = ⇒ adresses physiques I À quel moment fabriquer une adresse physique ? Solutions I Compilation : « Code absolu » Adresse de chargement connue. Exemple : command.com . I Chargement : « Code translatable » Adressage relatif. I Exécution : « Code dynamique » L’emplacement du programme peut varier dans le temps. Nécessite un matériel spécial.

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Liaison d’adresse

/6

nomgneatit tsmèse ’dxElpioat Sy ATIP énéGilar A sét onti diDiVeera E rn poorM e noamitrgma atiolloc tigü n con igaP noit eS noitan ipltMu on maamgrro 7

Recouvrements : (overlays) charger un processus par tranches de code indépendantes. Niveau utilisateur. Chargement dynamique : charger le code nécessaire uniquement quand on en a besoin. Niveau utilisateur. Édition de liens dynamique : bibliothèques partagées. Swapping : déplacement de processus entre mémoire et mémoire auxiliaire (disques). Coûteux en commutation.

Techniques de haut niveau

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Systèmes d’Exploitation

Didier Verna E PITA

Généralités

Allocation contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

Segmentation

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Monoprogrammation Mainframes, Palm et systèmes embarqués,

MS-DOS

Systèmes d’Exploitation

Didier Verna E PITA

Généralités

Allocation contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

Segmentation

012/5

Multiprogrammation « OS/MFT » sur OS/360

&

partitions

fixes

Segmentation amitno aPiganitno noit oi c ncotaA s ll liténéra TA Gé a E PI margorpitluM noitmaamgrroopon e M gü reidnreV itat iD noExd’oipl stSyesèm 152/1

Modification du code : (OS/MFT, édition de liens) nécessite de connaître les mots à modifier. Ne résoud pas le problème de protection.

= ⇒ Blocs de 2kB protégés par un code de 4 bits (PSW).

Localisation et protection

Par M MU : (CDC 6600, Intel 8088)

= ⇒ Commutation de contexte plus coûteuse.

syS ’E s d metè atitloxp diei oi D n an P E Vrre énér IT 1 A 2 G / é 2 s 5 Al

Multiprogrammation & partitions dynamiques

a

Principe I Une partition mémoire par processus I Allocation / libération de la mémoire en fonction de l’ordonnancement I Idem pour le swapping Implémentations I Bitmap : 1 bit par zone mémoire (kB) indiquant si la zone est libre ou occupée. Attention à la taille des zones • Avantages : simple, taille du bitmap connue • Inconvénients : lent I Listes chaînées : zone libre / occupée, adresse de début et longueur. Tri par adresse, taille, listes distinctes de processus, trous. Listes doublement chaînées.

lit nmentatiogeS noitanigaP noiatmmraogprtiul n M taoiarmmrpgooMon igüecont tionloca

Ss d metèys loAltica alérésit oM eü rpon oc no gitn ation Did ’Exploit P E TI G A né eiVrrean atntmeeg n S ioatin noi ulti ion M mmatogra P n ga taoiarmmrpgo 13/25

Politiques d’allocations

First-Fit : premier trou suffisant. Rapide. Next-Fit : idem, mais recherche à partir de l’emplacement précédent. Un peu moins bon. Best-Fit : trou le plus petit possible. Moins performant. Worst-Fit : trou le plus grand. Bof. Quick-Fit : maintient de listes par tailles fréquentes. Rapide pour la recherche, lent pour la désallocation.

Remarque : attention aux politiques de tri des listes.