Работа с виртуальной памятью - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н.Цель работы: Создать программу для определения страниц оперативной памяти, используемых процессом.Дело в том, что с развитием и появлением новых компьютерных технологий, машины несомненно преобразились в лучшую сторону: в мире профессиональных программистов уже не существует понятия “ОЗУ на ферритовых сердечниках” или “накопителей на магнитных лентах”. Машина не простаивала зря: при одновременном выполнении нескольких программ и команд в работе процессора появлялась новая функция анализ и распределение машинного времени, отведенного на выполнение каждой программы; Действительно, метод мультипрограммной работы оказался потрясающе эффективным, но для его успешной реализации требовалось очень много оперативной памяти, так как всякая программа, которая может быть вызвана впоследствии, оставляет небольшую (а иногда и очень большую!) свою часть резидентной в оперативной памяти. Возможны два варианта: сохранить большую часть ОЗУ свободной, по надобности загружая в ОП ту или иную программу, требующую непосредственного выполнения и, после этого, отработав с данной программой, отчистить содержимое ОП для загрузки новой программы. Именно на этом этапе на помощь пользователю приходит виртуальная память, которая позволяет модифицировать ресурсы памяти, сделать объем оперативной памяти намного больше, для того чтобы пользователь, поместив туда как можно больше программ, реально сэкономил время и повысил эффективность своего труда.В настоящее время процесс динамического распределения памяти осуществляется методом относительной адресации (с использованием виртуальных адресов), в виде страничной и сегментной организации памяти. Так называемая физическая память, которая включает в себя ОЗУ и ВЗУ так же разбивается на страницы объем которых должен соответствовать размерам ВП, иначе, изза неправильности размеров, ячейки физической памяти не будут совпадать с ячейками ВП, что приведет к путанице и “зависанию” системы. Но при работе второй программы, операционная система должна организовать перепись той страницы, где находится вторая программа, в Оперативную Память. Эта таблица является неотъемлемой частью организации ВП с СО, так как в ней содержится вся информация о страницах, на данный момент находящихся в памяти. Пусть виртуальная память содержит 8 страниц по 2048 Байт в каждой странице.Несомненно, применение виртуальной памяти в современных машинах это важнейшее достижение как в компьютерной технологии, так и в максимизации удобств создаваемых для пользователя. С организацией ВП с СО пользователь получил реальную возможность загружать в память большее количество программ для того чтобы машина обрабатывала программы сразу (в действительности процессор устанавливает приоритет для каждой программы, находящейся в памяти, и далее в соответствии с приоритетом выделяет определенное количество времени на реализацию каждой программы или команды). Метод организации виртуальной памяти со страничной организацией значительно повысил эффективность работы с машиной. Основным недостатком виртуальной памяти пожалуй является то количество времени, которое машина тратит на обращение к внешней памяти. Совсем иначе обстоит дело с диском: для того чтобы найти необходимую информацию, нужно сначала “раскрутить” диск, потом найти необходимую дорожку, в дорожке найти сектор, кластер, далее считать побитовую информацию в ОП.Эти массивы независимые участки называются сегментами. Сегмент представляет собой единый логический объект, содержащий какую-либо процедуру, массив или набор данных. Как правило информация, содержащаяся в сегменте, однородная, то есть в одном сегменте могут находится только служебные коды программы, другой может являться сегментом стека, третий содержать коды связи с объектными (.obj) файлами и т. д. Отличие сегмента от страницы состоит в том, что длинна сегмента может изменяться в процессе работы. Адрес ячейки в данном случае складывается из 3х частей: первая содержит номер самого сегмента (S egment), по этому номеру машина обращается к сегментной таблице.Как было сказано выше, с развитием компьютерных технологий стали появляться новые перспективы использования персональных компьютеров. В § 3 упоминается о компьютере Intel™ 486DX4 с тактовой частотой 75Mhz, произведенным фирмой Texas Instruments. Для этих целей необходимо использовать “серьезное” программное обеспечение (скажем, производимое фирмой Silicon Graphics ®), требующее огромного количества оперативной памяти. Виртуальная память применяется во многих программах, операционных оболочках, коммуникационном программном обеспечении. В следующих пунктах приведены примеры использования виртуальной памяти в современных компьютерах с различными программами.Виртуальная память в оболочке Windows 3.1 используется только в расширенном (extended) режиме.

Содержание

1. Виртуальная память. Общие понятия

2. Страничная организация виртуальной памяти

3. Преимущества и недостатки ВП со страничной организацией

4. Сегментно-страничная организация виртуальной памяти

5. Виртуальная память в современных компьютерах

6. Использование ВП в Microsoft ® Windows™ 3.1*

7. Использование SWAP файла виртуальной памяти

Список использованных источников

Приложение