Chương 4: Quản lý bộ nhớ trong

Ch

ng IV

ươ

Qu n lý b nh

ộ

ả

ớ

M c đích

ụ

ể ươ

ị • Sau ch ượ ệ

ệ

ượ ươ ủ ấ

ơ ồ

ớ ả ệ

ng này, sinh viên có th hi u ể đ c khái ni m đ a ch logic và đ a ch v t ỉ ậ ị ỉ lý khi th c hi n ch ng trình. N m b t ự ắ ắ ươ ng c các c u trúc c b n c a ch đ ơ ả trình và các s đ qu n lý b n c a h ệ ộ ớ ủ ả t đi u hành. Ngoài ra sinh viên còn bi ề ế đ c khái ni m v b nh o và nguyên ề ộ ượ t c ho t đ ng c a nó. ắ ạ ộ ủ

N i dung

ộ

ơ ả

ng trình. ươ

ơ ả ả ộ

ộ

• Các khái ni m c b n. ệ • Các c u trúc c b n c a ch ấ ủ • Các s đ qu n lý b nh . ớ ơ ồ • B nh o. ớ ả • Câu h i ôn t p. ỏ ậ

I. Các khái ni m c b n ệ

ơ ả

I.1. Các yêu c u c a qu n lý b nh ớ ủ ộ ầ ả

trong ả ộ ớ ữ

ộ ủ

ộ

c t ứ nh (word), m i t • Qu n lý b nh là m t trong nh ng yêu c u c b n hàng đ u c a h đi u hành. ệ ề ầ ầ ch c nh m ng m t ả ư ổ ộ nh có ớ ỗ ừ ớ

ơ ả • B nh đ ớ ượ chi u các t ừ ề m t đ a ch . ỉ ộ ị ổ ệ ườ ớ

• Vi c trao đ i thông tin v i môi tr ệ ọ

ỉ ụ ể ộ ị

ng bên ngoài th c hi n thông qua thao tác đ c ự ghi d li u vào m t đ a ch c th nào đó ữ ệ trong b nh . ớ ộ

I.1. Các yêu c u c a qu n lý b nh trong

ầ ủ

ộ

ớ

ả

ệ

ấ

ị

H đi u hành ch u trách nhi m c p phát b nh cho ớ ộ sau: các ti n trình khi có yêu c u d a trên các y u t ế ố ầ

ệ ề ế

ự

ng thích gi a đ a ch logic và đ a ch v t lý:

ự ươ

ỉ

• S t ị Cách chuy n đ i đ a ch v t lý thành đ a ch logic. ỉ ậ

ữ ổ ị

ỉ ậ ỉ

ị ị

ể

ả

ộ

ồ

• QU n lý b nh v t lý bao g m: Phân b và thu h i không gian nh , qu n lý không gian t

ổ do. ự

ớ ậ ớ

ả

ồ

ế

ẻ

• Chia s thông tin: cho phép các ti n trình có th ể chia s không gian nh . ớ

ẻ

ả

ặ

ạ

ớ

• B o v b nh : Ngăn ch n sâm ph m vùng nh ớ ệ ộ c a ti n trình khác. ủ

ế

I.2. Quá trình gán đ a ch ỉ

ị

ầ ệ ươ ể ự

ế

• Đ th c hi n ch ộ ử ng trình, h đi u hành c n ệ ề napf nó vào b nh đ t o l p các ti n trình ớ ể ạ ậ t ươ

ồ ị

ệ ổ ệ

ng ng và x lý. ứ • Các đ a ch trong ch ng trình ngu n là đ a ị ỉ ươ ng đ i, khi th c hi n ch ng trình nó ch t ươ ỉ ươ ự ố ph i th c hi n chuy n đ i v các đ a ch ỉ ị ề ể ự ả tuy t đ i trong b nh . ớ ệ ố ộ

Các khái ni mệ

ỉ

ị

ố

ế

ượ

ng đ i: Là đ a ch do h ệ ị ỉ ươ c c p pháp cho các bi n khi ấ

ị

ế

• Đ a ch logic-đ a ch t ỉ ị th ng t o ra và đ ố ạ ng trình. d ch ch ươ ị ỉ ậ ị trong b nh và đ ớ ộ th c hi n ch ươ ệ ớ

ự ộ

ượ

ị

ỉ

ị

• B nh logic: Là t p h p các đ a ch loogic đ ươ • B nh v t lý: là t p h p các đ a ch v t lý t

ợ ng trình. ợ

• Đ a ch v t lý-Đ a ch tuy t đ i: Là đ a ch c th ỉ ụ ể ệ ố ỉ c c p phát cho các bi n khi ấ ượ ng trình. ậ phát sinh khi d ch ch ộ ậ ng v i đ a ch logic khi th c hi n ch

ươ ng trình.

ớ ậ ớ ị

ỉ ậ ươ

ị ệ

ứ

ự

ỉ

Các khái ni mệ

ầ

c kích th ướ t quá kích th ộ ướ ướ ộ

• Ch đ l p trình trong b nh th c: C n ớ ự c b nh logic ớ ộ c b nh v t lý ớ ậ ớ ả ộ

• Ch đ l p trình trong b nh o: Kích c b nh o không ph thu c vào ụ ộ

ế ộ ậ xác đ nh tr ị không v ượ ế ộ ậ th ướ kích th c b nh v t lý. ớ ả ộ ộ ướ ớ ậ

II. Các c u trúc c b n c a ch

ng

ơ ả

ủ

ấ

ươ

trình

ổ

ươ

ch c ch ứ

ộ

ươ

ng trình ở ng trình này ng trình trong b ộ ng

ớ

ỉ ươ

ạ ị

• Có nhi u ph ng pháp t ề b nh trong đ th c hi n. Các ch ệ ể ự ớ ki u đ nh v ch khác nhau ị ị ở ể nh và th i đi m th c hi n ánh x đ a ch t ệ ự ể ờ đ i thành đ a ch tuy t đ i. ệ ố

ị ộ

ố ấ ộ

ả ạ

ủ ấ

ệ

ế

ấ

ộ

ỉ • C u trúc m t ch ng trình th hi n cách qu n lý ả ể ệ ươ b nh v t lý b nh logic và hình nh c a nó ớ ậ ở ộ ớ khi th c hi n. Các d ng c u trúc g m: C u trúc ấ ồ ự tuy n tính, c u trúc đ ng, Overlay, phân đoan, phân trang

II.1. C u trúc tuy n tính

ế

ấ

• Các modul t p h p thành m t ch ợ

ọ

ề ệ

ng ươ ộ ậ c gán đ a trình, m i bi n ngoài đ u đ ị ượ ế ch c th . Khi th c hi n ch c n đ nh v ỉ ầ ị ị ch ớ ự ng trình m t l n vào b nh ộ ầ ỉ ụ ể ươ ộ

II.1. C u trúc tuy n tính

ế

ấ

• ị ả

ị ị ứ ệ

ộ

ớ

ch c biên d ch Ư ể và đ nh v , th i gian th c hi n nhanh, có tính l u đ ng cao, d dàng sao chép ch • Nh u đi m: Đ n gi n, d t ễ ổ ơ ự ờ ễ ộ ệ ố ộ v i ớ ỉ ệ ớ

ươ ượ kích th ư i m t h th ng khác. ng trình t c đi m: Lãng phí b nh t l ể ng trình. c ch ướ ươ

II.2. C u trúc đ ng

ấ

ộ

• Các modul c a ch ủ

ộ

ợ ố

ị ệ

ố ế ệ ạ ả

ớ ỏ

c t p ng trình đ ậ ượ ươ t. Khi th c hi n h h p m t cách riêng bi ệ ệ ự ệ th ng ch c n đ nh v modul g c. Trong ị ố ỉ ầ i modul nào thì quá trình th c hi n, c n t ầ ớ ự h th ng c p pháp không gian nh và ớ ấ i phóng n p ti p modul đó. Khi xong, gi modul kh i không gian nh và thu h i b ồ ộ nh .ớ

II.2. C u trúc đ ng

ấ

ộ

•

ộ

ế

ượ

c b nh , kích th ớ

ướ c ch

ụ

ướ

c b ộ ng ươ

ể

ạ

ệ ả

ệ

c nêu ngay trong ch

ươ

ng trình l n, ng

ươ

ướ

ớ

ả ắ

ẫ ụ

ươ

t ki m đ u đi m: Ti ệ Ư ể nh không ph thu c vào kích th ộ ớ trình. • Nh ượ ng ườ ử ụ ph i đ ả ượ d n đ n kích th ế d ng ph i n m ró c u trúc ch công c đi u khi n b nh c a h đi u hành. ớ ủ

c đi m: Vi c n p và xóa các modul do i s d ng đ m nhi m, do đó câu l nh này ệ ng trình ngu n ồ i s ườ ử ng trình và các ệ ề

c ch ấ ộ

ụ ề

ể

II.3. C u trúc Overlay

ấ

ng trình sau khi biên d ch • Các modul ch ị

ng trình.

ố

ể ạ ượ ượ

ươ c g i b i m c 0. ọ ở c g i b i m c 1. ọ ở

ứ ứ

c g i

m c i-1.

ứ

ượ

ứ

ọ ở ứ

ươ đ c chia thành các m c: ượ – M c 0: Ch a modul g c đ n p ch ứ ứ – M c 1: Ch a các modul đ ứ ứ – M c 3: Ch a các modul đ ứ ứ – ……. – M c i: Ch a các modul đ ứ

II.3. C u trúc Overlay

ấ

II.3. C u trúc Overlay

ấ

• ộ ể

ầ ử ụ ớ ệ

ơ ươ ố ươ

ấ

ng trình. ươ

c đi m: V n yêu c u ng • Nh ầ ể ự ẫ ướ

u đi m: Cho phép s d ng b nh ớ Ư nhi u h n ph n b nh h th ng dành ộ ề ng trình ng trình. C u trúc ch cho ch ấ màng tính ch t tĩnh, nó không thay đ i ổ trong các l n th c hi n ch ệ ầ ụ

ấ ộ ụ ộ

ớ ẫ ố ủ

i s d ng ườ ử ụ cung c p thông tin ph . Hi u qu ti t ả ế ệ ki m b nh v n ph thu c vào các t ệ ổ ch c và b trí các modul c a ch ng ươ ứ trình.

II.4. C u trúc phân đo n

ấ

ạ

• Ch ng trình đ ượ ươ

ậ

ộ ứ ể

ả ả

ứ ệ ạ

c phân đo n thành các ạ modul đ c l p. Thông tin v các modul ề c ch a trong m t b ng đi u khi n g i đ ề ộ ả ọ ượ là b ng qu n lý đo n. Trong b ng qu n lý ả ạ ả đo n còn ch a các thông tin tr giúp vi c ợ đ nh v các modul vào b nh . ớ ả ẽ ự

ộ • H th ng s d a vào b n qu n lý này đ ể ả t vào b nh cho ế ầ ộ ớ

ị ị ệ ố n p các modul c n thi ạ i khi h t kh năng. t ớ ế ả

II.4. C u trúc phân đo n

ấ

ạ

• ầ ể

ệ ườ ử ụ ọ ệ ả

ự ộ ồ ố

ả ử ụ ệ

c đi m: Hi u qu s d ng b nh ớ ng u đi m: Không yêu c u ng i s d ng Ư ph i khai báo thên thông tin, m i công ả vi c đ u do h th ng đ m nhi m, khi ề ố ệ ng b nh tăng thì t c đ th c dung l ượ ớ ng trình cũng tăng. hi n ch ươ ệ • Nh ể ượ ụ ộ

ộ ph thu c vào cách phân chia ch ươ trình thành các modul đ c l p. ộ ậ

II.5. C u trúc phân trang

ấ

• Ch ị ượ

ươ ế

ằ ầ

ề ả

ứ ả ọ

ề ố

ng trình. c biên d ch nh c u trúc ng trình đ ư ấ c phân chia thành tuy n tính, sau đó đ ượ các ph n b ng nhau g i là trang. Thông ọ c ch a trong b ng tin v các trang đ ượ đi u khi n g i là b ng qu n lý trang. H ệ ả ể th ng s d a vào b ng này đ n p các ả ẽ ự t khi th c hi n ch trang c n thi ự ế ầ ể ạ ươ ệ

II.5. C u trúc phân trang

ấ

• t hi u qu s d ng ố ả ử ụ ệ

ụ

c đ ng trình ch áp d ng ỉ ươ c qu n lý theo ki u phân ể ả

u đi m: Phát huy t ể Ư b nh . ớ ộ • Nh c đi m: Ch ể ượ v i b nh ượ ướ ớ ộ trang

III. Các s đ qu n lý b nh

ơ ồ

ả

ộ

ớ

ạ

ố ị

ấ

ớ ượ

ầ

ượ

ộ

ậ

ộ

ỗ

ng trình và t

ứ

ự

ầ

i c u trúc các ph n ho ch c n ph i ả ầ i h đi u hành và ph i ch đ n khi các ả

III.1. S đ phân ho ch c đ nh ơ ồ • B nh đ c chia thành n ph n không nh t ầ ộ t b ng nhau và m i ph n d c s d ng thi ử ụ ỗ ế ằ nh m t b nh đ c l p g i là m t phân ọ ộ ớ ộ ộ ư ho ch. M i phân ho ch có th n p đ c m t ượ ể ạ ạ ạ ch c th c hi n m t cách ch ộ ệ ổ ươ đ c l p. ộ ậ • Đ s a l ể ử ạ ấ n p l ạ ạ ệ ề ch ươ

ng trình k t thúc đ tránh m t thông tin. ể

ạ ờ ế ấ

ế

ạ

ơ ồ

• Các thu t toán l a ch n ọ

ầ

ủ ớ

ậ ạ

III.1. S đ phân ho ch c ố đ nhị ự phân ho ch đ s d ng: ể ử ụ – First fit: Ch n phân ho ch đ u ạ ọ tiên đ l n đ c p phát. ể ấ – Best fit: Ch n phân ho ch nh ỏ ạ ọ

nh t đ đ c p phát.

ạ

ấ ủ ể ấ – Worst fit: Ch n phân ho ch ọ l n nh t đ c p phát. ấ ể ấ ớ

ơ ồ

ạ

•

III.1. S đ phân ho ch c ố đ nhị u đi m: đ n gi n, d t ả ơ

ch c, gi m th i ờ ả ễ ổ ứ

• Nh

ở ơ

ng trình nh h n kích c ph n ho ch ch a nó thì b h còn th a ộ ớ

ừ

c ch ướ ạ ử ụ

ươ ứ ượ

ự

ệ

ế

ẽ

ươ c nó l n h n phân ho ch l n nh t.

Ư ể gian tìm ki m.ế c đi m: ể – N u kích th

ớ

ng trình s không th c hi n n u kích ạ

ấ

ớ

ượ ế th ầ ướ s không s d ng đ ẽ – Ch th ướ

III.2. S đ phân ho ch đ ng

ơ ồ

ạ

ộ

ộ ả

ố ự ệ

ự ệ

ươ ổ

ạ ợ

ộ ậ ả ạ

• B nh có m t b ng qu n lý không gian ớ ộ ả nh t do th ng nh t. Khi th c hi n ớ ự ấ ng trình, h th ng d a vào kích ch ươ ố ng trình đ phân b không th c ch ể ướ gian nh thích h p t o thành vùng nh ớ ớ đ c l p và t o b ng qu n lý riêng. Khi k t ế ả thúc nó s thu h i l i. ồ ạ ẽ

III.2. S đ phân ho ch đ ng

ơ ồ

ạ

ộ

• ụ

ộ ề

ề c đi m: Xu t hi n hi n t ấ

c không gian nh u đi m: T n d ng đ Ư ể ớ ượ ậ t do, các modul đi u khi n b nh không ự ớ ể ph i sao chép nhi u n i. ơ ả • Nh ệ ượ ạ ệ ượ ươ ể ạ

ả ắ ắ ơ

ướ ạ

ng phân ng trình ph i đo n ngo i vi, do các ch ả b trí r i rác kh p n i và s p x p các ế ố c ng trình vào các đo n có kích th ch ươ không phù h p.ợ

ạ

ộ

III.2. S đ phân ho ch đ ng ắ

ơ ồ ng ệ ượ

ụ

ờ

ợ

ng trình đang

ể ừ

ộ ố

ặ

ạ

ộ

ng trình và ạ

Đ kh c ph c hi n t ể này: + Tìm th i đi m thích h p ể đ d ng ch ươ ho t đ ng. ạ ộ + Đ a m t s ho c toàn b ộ ư ng trình đang ho t ch ạ ươ đ ng cùng tr ng thái c a nó ủ ộ ra ngoài b nh . ớ + Tái đ nh v ch ị ươ ị khôi ph c tr ng thái ho t ạ ụ đ ng.ộ

III.3. S đ hoán đ i (Swapping)

ơ ồ

ổ

• D a trên nguyên t c m t ch

ự ạ ộ ố

ể ng trình ẽ ạ ả

ớ ấ ươ

ế

ụ ạ ộ

ở ươ ắ ng đ i dài s t m th i tr ng thái ch t ờ ờ ươ chuy n ra b nh ngoài đ gi i phóng ể ớ ộ ng trình khác. vùng nh c p phát cho ch ng trình k t thúc tr ng thái ch Khi ch ươ ờ ạ c n p vào b nh đ ti p t c nó s đ ớ ể ế ẽ ượ th c hi n. ệ ự

III.3. S đ hoán đ i (Swapping)

ơ ồ

ổ

ồ

ầ

ể ư ươ

ổ

ươ

S đ sawpping ơ c n m t b nh ớ ộ ộ t ) ừ (đĩa ngoài đ l n đ l u ủ ớ ng tr các ch ữ trình b hoán ị cho đ i. Và phép h th ng ố ệ tr c truy nh p ự ậ ti p đ n các ế ế ch trình ng này

III.3. S đ hoán đ i (Swapping)

ơ ồ

ổ

ả ệ

ữ

ể ng trình đ ượ ờ

ụ ủ ớ ầ ổ c c p gi ấ ự ậ

• Trong các h Swapping, c n ph i quan tâm đ n th i gian chuy n đ i gi a các tác ờ ế CPU v . M i ch ươ ỗ đ l n đ không th y rõ s ch m tr do ễ ấ ể các thao tác swap gây ra. • Và nó cúng gây ra hi n t ệ ượ

ạ ậ ồ ậ ỹ

ng phân đo n b nh , do v y ph i s d ng k thu t d n ả ử ụ ớ b nh . ớ ộ ộ

III. 4. S đ phân đo n

ơ ồ

ạ

• Các modul ch ng trình đ ị ượ ươ

ộ ệ

ứ ả

ỗ ộ ả ử ầ

c biên d ch t. Thông tin v các ề c ch a trong m t b ng qu n lý trong b ng ng ả ươ

ặ ở

ướ ủ

ị ộ

m t cách riêng bi modul đ ượ đo n (SCB). M i ph n t ạ ng ng v i m t modul c a ch t ộ ớ ứ ươ ủ : trình và đ c đ c tr ng b i 3 y u t ế ố ư ượ – D u hi u D: Cho bi c n p vào b t modul đ ộ ạ ế ệ ấ ượ c n p) nh hay ch a? (D=0 ch a đ ạ ượ ớ ư ư – Đ a ch A c a vùng nh đ c đ nh v . ị ị ớ ượ ủ ỉ – Đ dài L kích th c c a modul.

III. 4. S đ phân đo n

ơ ồ

ạ

• Đ truy c p t

ả

ậ ớ

ộ ữ ệ

i m t d li u c n ph i qua hai ầ

ộ ể

c ph n t ầ

ế

ứ ộ

ướ

ớ

ị

ườ

ị

ử ạ ộ ứ

ỗ

ố ườ

ệ

ấ

ể c:ướ b – B c 1: L y n i dung thanh ghi c ng v i s(s ố ớ ộ ướ ấ th s trong hi u modul) đ tìm đ ử ượ ệ SCB. N u D=0, thì n p modul vào b nh , xin ớ ạ c p không gian nh theo kích th c L, tìm modul ấ c b nh ngoài và đình v vào vùng nh đ ớ ượ ở ộ ớ ng đ a ch A đ i n i dung tr c p pháp, s a l ể ỉ ấ i modul th s. N u không tìm đ nó ch t c ượ ế ỉ ớ i và ng ng th c modul, h th ng thông báo l ự ừ ệ hi n. N u tr ng d u hi u D=1, h th ng th c ệ ứ ố c 2. hi n b ệ

ế ướ

III. 4. S đ phân đo n

ơ ồ

ạ

ỉ

ộ

ớ

ườ ừ ầ

ệ ố ị

– B c 2: H th ng l y n i dung tr ng đ i tính t ố i b nh theo đ a ch v a tính đ ỉ ừ ị

ng đ a ch A ị đ u đo n) và ạ c đ ể ượ

ấ ướ c ng v i d(đ a ch t ỉ ươ ộ truy c p t ớ ậ ớ ộ đ c/ghi d li u.

ả ử

ủ

ọ Ví d : gi ụ ị

ữ ệ s modul đ u tiên c a ch ầ ố

ượ

ể

ớ

ể

c đ a ch 03426 truy nh p d li u.

ng trình(s=1) ươ ng đ i d=03026, đ dài modul có đ a ch t ỉ ươ ộ c n p L=5000, đ a ch đ u A=400, modul đã đ ị ạ ỉ ầ vào b nh (D=1), n i dung thanh ghi Rs là 3. Đ ộ ộ ể ớ i modul h th ng c ng 3 v i 1 đ tìm ra truy c p t ộ ệ ố ậ ớ th 4 trong SCB, l y 400+03026 đ tìm ph n t ấ ầ ử ứ đ ỉ ị ượ

ữ ệ

ậ

III. 4. S đ phân đo n

ơ ồ

ạ

• ỏ

ch c ứ t, do v y nó có th áp d ng trên ậ ể

ả ử ụ

ươ

u đi m: Không đòi h i công c t ụ ổ ể Ư đ c bi ụ ệ ặ m i h th ng. ọ ệ ố • Nh ể ượ ộ ụ ườ ử ụ

c đi m: Hi u qu s d ng b nh ớ ộ ng trình c a ủ ng i s d ng. B nh x y ra hi n t ệ ượ i b ch c l ộ ứ ạ ệ ấ ộ ậ ả ổ ạ

ph thu c vào c u trúc ch ng ớ ả phân đo n, do v y ph i t nh .ớ

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

• Là tr

ng h p đ c bi

ợ

ệ

ủ

ườ

ạ

ặ ơ ồ ươ

ớ

ộ ớ ậ ọ

ằ

t c a s đ phân ơ ồ đo n. Trong s đ phân trang thì b nh ớ ng trình) và b nh v t lý logic (b nh ch ộ ộ c chia thành các ph n b ng nhau g i là đ ầ ượ trang.

ượ

ố ứ ự

ỉ

ố

• Các trang đ ị ướ

ộ

ủ

ụ

ộ

ướ ươ ng trình.

0, 1, 2,.. g i c đánh s th t ọ là đ a ch trang. S trang ph thu c vào kích ụ ộ c b nh . Còn s th c trang và kích th ố ớ ng trình ph thu c trang c a b nh ch ộ c ch vào kích th ướ

ớ ươ

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

• M i trang đ ỗ ượ ễ ặ ộ

ạ

c bi u di n m t c p (p,d) ể trong đó: p là s hi u trang, d là đ i ch ỉ ố ệ đ u trang. t ừ ầ ươ ng đ i tính t ố

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

• Khi th c hi n ch ự

ố

ậ

ự

ươ ả

ả

ặ

ở

c n p vào b ộ

ượ

ế

ạ

ng trình, h th ng xây ệ ệ d ng m t b ng qu n lý trang đ xác l p m i ộ ả ố ể quan h gi a trang v t lý và trang logic. M i ỗ ậ ệ ữ c đ c tr ng b i hai trong b ng đ ph n t ượ ầ ử tr ng tin: ườ – D u hi u D: Cho bi ấ ệ ớ

t trang đã đ ạ ư

ứ

ỉ

ị

nh hay ch a(D=0 ch a n p). ậ ị ả

t đ tìm trang

– Đ a ch Ap: là đ a ch trang v t lý ch a trang logic đang xét. N u D=0 thì Ap ph i thêm các thông tin c n thi ơ ộ ầ

b nh ngoài. ớ

ế ế ể

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

• B ng qu n lý trang đ ả ả ứ

ể

ớ

ả

ứ

ế

ạ

ứ

ộ

ỉ

ị

ộ

ầ ậ ể

ấ

ạ

ớ

– B c 2: L y đ a ch Ap ghép v i d t o ra đ a ị i đ ể

ậ

ớ

ỉ ch v t lý c a d li u và truy c p t ữ ệ ủ đ c/ghi d li u. ữ ệ

ướ ỉ ậ ọ

c ch a trong thanh ượ ghi Rp. Đ truy c p d li u c n qua hai ữ ệ c:ướ b – B c 1: L y n i dung Rp công v i p đ truy ộ ướ ấ c p t th p trong b ng qu n lý trang i ph n t ầ ử ứ ậ ớ ng ng v i trang p). N u D=0, n p trang (t ớ ươ vào b nh , đ a ch Ap s ch a đ a ch trang ẽ ớ ị trong b nh v t lý. ớ ậ ị

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

• ộ ậ ể

ộ

ạ ị ộ ấ

ậ

• Nh ể ế

ượ ỗ ợ ị ỗ

u đi m: Làm tăng t c đ truy c p b ộ ố Ư nh , không b phân đo n b nh . Tình ạ ớ ớ tr ng thi u b nh ch x y ra khi t t c ỉ ả ả ớ ế c s d ng. các trang v t lý đ ử ụ ượ c đi m: C n ph i có thi ả ầ h tr đ nh v trang vì m i trang ch trình không ph i là m t modul hoàn ch nh ộ t b v t lý ị ậ ng ươ ỉ ị ả

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

Hi u qu c a s đ phân trang ph thu c ơ ồ ả ủ ụ ộ

ệ vào cách n p trang và thay th trang. ế ạ

ủ

ươ

ng trình vào b ộ

ươ

c: Cho phép ng ườ ử ụ b nh logic v i kích th ớ ớ ượ

ậ

i s d ng c c các trang c n t chu n b s d ng trong quá trình th c

ướ ở ộ ả ự ị ử ụ

ướ ầ ự

ẩ

i pháp n p trang: ạ t c các trang c a ch

• Các gi ả – N p t ạ ấ ả đ u. nh ngay t ừ ầ ớ – Gi i pháp n p tr ạ ả t o ch ng trình ạ tùy ý. Do v y ph i d báo đ thi ế hi n.ệ

III.5. S đ phân trang

ơ ồ

c n p khi

ậ

ầ

ữ ệ

– N p trang theo yêu c u: Trang ch đ ỉ ượ ủ

ệ i pháp thay th trang:

ổ

ẫ c thay th tr ướ

ế ướ

ạ

trang có l n đ i cu i các th i đi m đ i lâu nh t.

ể

ầ

ấ

ổ

ố

ổ

– Gi

ạ ạ ầ xu t hi n yêu c u truy c p d li u c a trang ấ • Các gi ế ả – Gi i pháp đ i vòng ho c đ i ng u nhiên. ặ ả – Gi i pháp FIFO: Trang n p tr c. ả – Gi i pháp LRU(Last Recently Used): Thay th ế ả ờ i pháp LFU(Last Frequently Used): Thay th ế

ả

trang có t n su t s d ng th p nh t. ấ ử ụ

ấ

ầ

ấ

ơ ồ ế ợ

ả ệ

ộ

ể

ả

ộ c ch ợ c ch

ỏ

ả

ướ ướ

ớ ượ ả ử ụ ớ ế ệ ộ

III.6. S đ k t h p phân trang và phân đo nạ • S đ phân trang đ m b o hi u qu s ơ ồ ả ử ả d ng b nh không ph thu c vào kích ớ ụ ụ ng trình, đi u khi n trang th ề ươ ướ thu n l i đ n gi n. Tuy nhiên khi kích ơ ậ c b ng ng trình l n, kích th th ướ ả ướ ớ ươ qu n lý trang cũng l n theo d n đ n lãng ế ẫ ớ ả phí b nh , kích th c trang quá nh thì ướ ớ ộ c b ng qu n lý trang l n, n u kích th ế ả c n p kích th c trang l n thì s trang đ ạ ố gi m tác đ ng đ n hi u qu s d ng b ộ ả nh .ớ

ơ ồ ế ợ

ạ ề ộ

ự

ộ

ậ

III.6. S đ k t h p phân trang và phân đo nạ • S đ phân đo n linh ho t h n v đ dài ạ ơ ơ ồ c a các đo n nên ph c t p trong th c ạ ứ ạ ủ hi n và c p phát b nh . ớ ệ ượ ư ườ

ấ • Do v y, đ phát huy đ ể c đi m, ng ể ượ ơ ồ ế ợ

c u đi m và h n ạ ể ch nh ng s i ta th ử ườ ế d ng s đ k t h p phân trang và phân ụ đo n.ạ

ơ ồ ế ợ

III.6. S đ k t h p phân trang và phân đo nạ

ượ • Trong s đ này, ch ơ ồ

ơ ồ ng trình đ ạ

ỗ

ả ng trình l ậ

ạ i đ ạ ượ ạ ả

c biên ươ d ch theo s đ phân đo n và có m t ộ ị b ng qu n lý đo n chung. M i đo n ả ạ c biên t p theo s đ ch ơ ồ ươ phân trang và t o ra t ng b ng qu n lý ả ừ trang riêng cho m i đo n. ạ ỗ

ơ ồ ế ợ

• M i đ a ch truy c p d li u đ

c bi u ể ượ (s, p, d) trong ầ ử ị ở

III.6. S đ k t h p phân trang và phân đo nạ ỗ ữ ệ ậ ỉ di n b i m t b 3 ph n t ộ ộ ễ đó: – s là s hi u đo n c n truy c p trong b ng ầ

ậ

ạ

ả

– p là s hi u trang c n truy c p trong b ng ầ

ậ

ả

ệ ạ ệ

đ u trang.

ố qu n lý đo n. ố qu n lý trang. ỉ ươ

ả – d đ a ch t ị

ng đ i tính t ố

ừ ầ

ơ ồ ế ợ

ậ ệ ữ ệ

III.6. S đ k t h p phân trang và phân đo nạ • Đ truy c p d li u, h th ng th c hi n 3 ố

ự ệ

ộ

truy c p ph n t

ả

ậ

ả

– B c 2: N u D=0, th c hi n n p PCB t

ươ

ệ

ng A, c ng n i dung tr

ậ

ộ

ấ ộ ầ ử ứ ế ướ c p nh p n i dung tr ộ ậ A v i p đ truy c p th i ph n t ể

ự ườ ớ

ậ

ớ ướ

ủ

ớ

ớ th s trong b ng qu n lý đo n. ạ ng ng, ứ ạ ng ộ ườ th p trong PCB. ầ ử ứ – B c 3: H th ng ghép n i dung c a Ap v i d đ ể ộ ữ ệ

ệ ố tìm ra đ a ch đ c ghi d li u. ỉ ọ

ị

ể cướ b – B c 1: L y n i dung thanh ghi Rs c ng v i s và ướ

IV. B nh o

ớ ả

ộ

ớ ả

ộ

ớ ả

ộ ỹ

ộ

ạ

ộ

ng trình không đ ớ ậ ư

ộ

ồ ớ

ộ

ấ

ỉ

ỉ ả

IV. 1. Khái ni m b nh o. ệ • B nh o (Virtual memory) là m t k thu t ậ c cho phép x lý m t ch ượ ươ ử n p toàn b vào b nh v t lý. B nh o ớ ả ộ ộ mô hình hóa b nh nh m t b ng l u tr ộ ữ ư ả ớ t h n v i khái r t l n và đ ng nh t, tách bi ớ ệ ẳ ấ ấ ớ i s ni m b nh logic và b nh v t lý. Ng ườ ử ộ ệ d ng ch nhìn th y và làm vi c trong không ụ gian đ a ch o, còn vi c chuy n đ i sang b ộ ổ ệ nh v t lý do h đi u hành th c hi n ệ ệ ề

ớ ậ ệ ể ự

ị ớ ậ

IV.2. Cài đ t b nh o

ặ ộ

ớ ả

• B nh o có th đ ộ ớ ả ự ặ

ậ ầ ỹ

c cài đ t d a vào ể ượ hai k thu t: Phân trang theo yêu c u và phân đo n theo yêu c u. ầ ạ

ậ ầ

ế ỹ ụ • K thu t phân trang theo yêu c u đ ượ ậ ỹ

ổ ế ợ ộ ớ ỹ ế ậ ầ ứ ể

b nh trong và ngoài. t các trang c áp d ng ph bi n. S d ng k thu t phân ử ụ trang k t h p v i k thu t swapping. Yêu c u có m t c ch ph n c ng đ phân ầ bi ớ ệ ớ ở ộ

IV.2. Cài đ t b nh o

ặ ộ

ớ ả

ồ

ả

ộ

trang đang

c tình tr ng m t ạ ớ

ở ộ

ộ

ớ – B nh ngoài: L u tr các trang không đ

ượ b nh trong hay b nh ngoài. ượ

ữ

ớ

ộ ạ

n p vào b nh trong ộ

ớ

ơ – B ng trang: Ph n ánh đ • C ch bao g m: ế ả

IV.3. Hi n t

ng l

i trang

ệ ượ

ỗ

ố ộ ệ

ướ

c 2, ng

ỗ

ướ

• Khi h th ng truy xu t đ n m t trang, ế c n p vào b ộ ạ ượ ư i trang. H ệ c sau: hay không? i, k t thúc ế ỗ ướ ấ ợ ệ c l ượ ạ

Nêu h p l ch

– B c 2: Tìm v trí ch a trang c n truy xu t trên

ứ

ầ

ấ

ị

ươ ướ đĩa t

.ừ

ấ nh ng trang này ch a đ ư nh trong s làm phát sinh l ẽ ớ i theo các b đi u hành x lý l ử ề – B c 1: Ki m tra truy xu t h p l ể sang b ợ ệ ng trình.

IV.3. Hi n t

ng l

i trang

ệ ượ

ỗ

ộ

ướ

ấ

ế

ố ướ

ọ

ể

ế ộ

ậ

ể

ả ướ ộ

ộ

ớ

ạ ậ

ậ

ố

ớ ấ ả ả – Tái kích ho t ch

ng trình

– B c 3: Tìm trang v t lý tr ng trong b nh ớ ậ chính. N u tìm th y sang b c 4. N u không ch n m t trang đang s d ng và chuy n n i ộ ử ụ dung trang này ra b nh ngoài, c p nh p ậ ớ ộ ng ng. b ng qu n lý trang t ứ ươ ả – B c 4: Chuy n trang muoosns truy xu t t ấ ừ b nh ngoài vào b nh trong, n p trang c n ầ truy xu t vào trang v t lý tr ng, c p nh p n i ộ dung b ng qu n lý trang. ạ

ươ

IV.4. Thay th trang

ế

ỗ ệ ả ạ

ộ ớ

ầ ố ớ

• Khi có l ế ố ự i trang, h th ng ph i n p trang ố thi u vào b nh . N u không còn trang ế tr ng trong b nh trong, h th ng c n ệ ộ th c hi n vi c thay th trang. ế ệ ệ

ậ ụ ế

ớ ể ơ ồ ộ

• Các thu t toán thay th trang áp d ng nh trong s đ qu n lý b nh ki u phân ả ư trang.