Иерархия памяти

Иерархия памяти. Именующая функция и функция памяти. Эволюция видов организации памяти.

Лекция 9

Глава 8. Управление памятью

2. Особенности страничной и сегментной организации памяти.

Комбинированная сегментно-страничная организация.

Литература

· [Дейтел 87] Дейтел Г., Введение в операционные системы. М."Мир",1987.

· [Кейлингерт 85] Кейлингерт П., Элементы операционных систем, М."Мир", 1985.

· [Кейслер 86] Кейслер С., Проектирование операционных систем для малых ЭВМ, М."Мир", 1986.

· [Колин 75] Колин А., Введение в операционные системы, М."Мир", 1975.

· [Цикритзис 77] Цикритзис Д., Бернстайн Ф., Операционные системы, М."Мир", 1977.

Организация оперативной (основной) памяти компьютера - один из важнейших факторов, определяющих построение ОС. Под организацией памяти понимают, каким образом представляется и используется оперативная память. Будет ли размещаться в памяти только одна программа пользователя или несколько программ одновременно. При одновременном размещении нескольких программ - предоставляется ли им одинаковый объем памяти, или память разбивается на несколько разделов различных размеров. Предусматривается жесткое разбиение памяти на разделы, или динамическое, позволяющее быстро реагировать на изменение потребностей пользователей в ресурсах памяти. Требуется ли размещение выполняемых пользовательских программ в конкретном разделе, или предусмотрено размещение программ в любых подходящих для них разделах. Должна ли программа размещаться в одном непрерывном блоке ячеек памяти, либо допустима возможность разбиения программ на отдельные блоки, размещаемые в любых свободных участках оперативной памяти.

Рассмотрим иерархическую организацию памяти, рис. 8.

Время доступа к памяти

уменьшается

Кэш-память

Скорость доступа к памяти

возрастает

Стоимость памяти в расчете Оперативная

на бит растет память

Емкость памяти уменьшается

Внешняя

память

Рис.8 Иерархическая организация памяти

Чтобы программа могла выполняться, а к данным возможно обращение, они должны размещаться в оперативной памяти. Очевидно, что программы и данные, которые в данный момент не нужны, можно хранить во внешней памяти, а затем переписывать в оперативную по мере надобности. Кэш-память вносит в систему еще один уровень высокоскоростных обменов, сюда могут передаваться программы и данные для непосредственного использования ЦП, что обеспечивает значительный выигрыш во времени выполнения.

Система с несколькими уровнями иерархии памяти должна обеспечивать

достаточно высокую интенсивность челночных обменов программами и данными между устройствами памяти различных уровней.