[PDF] Systèmes dExploitation - Gestion de la mémoire





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Gestion de la mémoire

Allocation d'espace pour l'accroissement de la pile et d'un segment de données. Modèle de mémoire fusionné (mélange de pagination et segmentation).



Systèmes dExploitation - Gestion de la mémoire

contigüe. Monoprogrammation. Multiprogrammation. Pagination. Segmentation. Systèmes d'Exploitation. Gestion de la mémoire. Didier Verna didier@lrde.epita.fr.



Module 7 Gestion de la mémoire

Partitions dynamiques: fragmentation externe qui conduit au besoin de compression. ?. Segmentation sans pagination: pas de fragmentation interne mais 



Smart card introduction

La segmentation est visible au programmeur mais la pagination ne l'est pas. • Le segment est une unité logique de protection et partage tandis que la page ne l 



Chapitre 4

Programmation du Noyau Linux. Olivier Dalle. Mémoire. Translation d'adresses. Unité de Segmentation. Unité de Pagination. Programme. Adresse Logique.



La gestion de la mémoire

segmentation de l'espace d'adressage des programmes pour les raisons suivantes La pagination consiste à diviser la mémoire et les processus en blocs de ...



Gestion de la mémoire

En combinant segmentation et pagination. MULTICS combine les avantages des deux techniques en s'affranchissant des principaux défauts qu'ils ont : fragmentation 



La gestion de la mémoire

? la segmentation : les programmes sont découpés en parcelles ayant des longueurs variables appelées. «segments». ? la pagination : elle consiste à diviser la 





1. Segmentation 2. Pagination

Segmentation. On considère la table des segments suivante pour un processus P1 : Index Base Limite Calculez les adresses physiques correspondant aux 



Page Segmentation using Visual Adjacency Analysis - arXivorg

Page segmentation is a web page analysis process that divides a page into cohesive segments such as sidebars headers and footers Current page segmentation approaches use either the DOM textual content or rendering style information of the page However these approaches have a number of drawbacks such as a large number of



Page Segmentation Using Convolutional Neural Network and - Spr

Paging Segmentation Page size Page size is de?ned by the hardware Often of the form 2n between 512 bytes and 16 MB typically 4-8 KB page number page offset p d m ?n n Must be carefully chosen: too large means more internal fragmentation too small means too much overhead in paging management and processing



W4118: segmentation and paging - Department of Computer

Implementation of page table Page table is stored in memory Page table base register (PTBR) points to the base of page table • x86: cr3 OS stores base in process control block (PCB) OS switches PTBR on each context switch Problem: each data/instruction access requires two memory accesses Extra memory access for page table 21

What is page segmentation?

It is aimed at segmenting the entire document images into small regions with homogeneous contents and high level semantics such as paragraphs, titles, lists, tables and figures. Page segmentation is a prerequisite for many following applications such as text line transcription, table structure analysis and figure classification, etc.

How effective is page segmentation using convolutional neural network and graphical model?

In this paper, we propose an effective method for page segmentation using convolutional neural network (CNN) and graphical model, where the CNN is powerful for extracting visual features and the graphical model explores the relationship (spatial context) between visual primitives and regions.

What are the advantages of paging a segment?

Given to segmentation unit Linear address given to paging unit Check: permissions Segment sharing Easier to relocate segment than entire program Avoids allocating unused memory Flexible protection Efficient translation Segments have variable lengths how to fit? Eliminate fragmentation due to large segments

What are the principles of segmentation?

Segmentation A. Divide an object into independent parts. B. Make an object easy to disassemble. C. Increase the degree of fragmentation or segmentation. Principle 2. Taking out A. Separate an interfering part or property from an object, or single out the only necessary part. Principle 3.

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Généralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

SegmentationSystèmes d"Exploitation

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didier@lrde.epita.fr http://www.lrde.epita.fr/˜didier 1/24

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Généralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

SegmentationTable des matières

1Généralités2Allocation contigüeMonoprogrammation

Multiprogrammation

3Pagination4Segmentation2/24

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EPITAGénéralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

SegmentationNiveaux d"adressage

Adresse symbolique: manipulée au niveau du

programmeAdresse logique: générée par le CPUAdresse physique: emplacement mémoire réelMMU(Memory Management Unit) : dispositif de liaison

d"adresse 4/24

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EPITAGénéralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

SegmentationLiaison d"adresse

Problème

I

Adresses symboliques=)adresses physiques

IÀ 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. 5/24

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EPITAGénéralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

SegmentationTechniques de haut niveau

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. 6/24

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Généralités

Allocation

contigüeMonoprogrammation

Multiprogrammation

Pagination

SegmentationMonoprogrammation

Mainframes, Palm et systèmes embarqués, MS-DOSRAM

RAMRAM RAM

ROM ROM

RAM

User Program

User Program

Operating SystemOperating System

Operating SystemDevice Drivers

0xFF..

0x00(BIOS)

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Généralités

Allocation

contigüe

MonoprogrammationMultiprogrammation

Pagination

SegmentationMultiprogrammation & partitions fixes

" OS/MFT » sur OS/360Operating SystemPartition 1Partition 2Partition 3Partition 4

Operating System

Partition 1Partition 2Partition 3Partition 4

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Généralités

Allocation

contigüe

MonoprogrammationMultiprogrammation

Pagination

SegmentationLocalisation et protection

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).Par MMU:(CDC 6600, Intel 8088)adresse

logiqueadresse physiqueSystèmes d"Exploitation

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Généralités

Allocation

contigüe

MonoprogrammationMultiprogrammation

Pagination

SegmentationMultiprogrammation & partitions dynamiques

Principe

I

Une partition mémoire par processus

IAllocation / libération de la mémoire en fonction de l"ordonnancement

IIdem pour le swappingImplémentations

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 : lentI

Listes chaînées :zone libre / occupée, adresse de début et longueur. Tri par adresse, taille, listes distinctes de processus, trous. Listes doublement chaînées. 11/24

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Généralités

Allocation

contigüe

MonoprogrammationMultiprogrammation

Pagination

SegmentationPolitiques 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.12/24

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Généralités

Allocation

contigüe

MonoprogrammationMultiprogrammation

Pagination

SegmentationFragmentation

Apparition de zones inoccupées dans la mémoireTypes I

Fragmentation externe: espace suffisant pour

l"allocation d"un nouveau processus, mais non contiguI Fragmentation interne: allocation volontaire de zones inoccupées pour diminuer le travail de gestion de la mémoireCompactage I Défragmentation de la mémoire par translation des processus (code dynamique) IStratégies de compactage difficiles à trouver, lenteur13/24

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Généralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

MultiprogrammationPagination

SegmentationPagination

Allocation de zones de mémoire non contigües pour un même processusCadres de page: mémoire physique découpée en

zones de taille fixeAdresse logique: numéro de page + déplacement dans la pageTable de pages: liaison entre numéro de page et cadre de page (une table par processus)Taille des pages: puissance de 2 15/24

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Allocation

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Monoprogrammation

MultiprogrammationPagination

SegmentationMMUpour la paginationpdmémoiref d

table de pagesadresse logique

UCadresse

physique16/24

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Allocation

contigüe

Monoprogrammation

MultiprogrammationPagination

SegmentationCaractéristiques

Pas de fragmentation externe, mais fragmentation

internePetites pages=)moins de fragmentationGrandes pages=)commutation moins coûteuseImpossible par définition d"accéder à une page interdite

Mécanismes de contrôle : pages (in)valides, en lecture, écriture, exécutionetc.Implémentation du partage de la mémoire plus facile

Taille moyenne des pages : 2 - 4 Ko

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Allocation

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Monoprogrammation

MultiprogrammationPagination

SegmentationSupport matériel

La pagination doit être rapide (ns)Registres dédiés :possible seulement pour des petites tables (ex. DEC PDP-11 : adresse 16 bits, pages de 8ko=)8 entrées).Mémoire principale :un unique registre " PTBR » (Page Table Base Register). Surcharge de commutation de contexte faible, mais temps d"accès double.Registres associatifs :" TLB» (Translation Look-Aside Buffers). Fonctionne comme un cache de la table de pages (ex. Motorola 68030 : TLBà 22 entrées, i486 : 32 entrées, taux de présence de 98%).I Gestion logicielle des TLB:par le système au lieu du

MMU(Architectures RISC : Sparc, MIPS, Alpha).

Acceptable pour des TLBassez grands (64 entrées).

Simplifie le MMU.18/24

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Généralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

MultiprogrammationPagination

SegmentationPagination à plusieurs niveaux

Exemple (courant) : adressage sur 32 bits + pages de 4 Ko. Une table de page contient alors 1 million d"entrées, soit 4

Mo de mémoire!!À éviter

I allouer autant d"espace en contigu Icharger l"intégralité des tables de page en mémoirePagination de la table de page I

SPARC: pagination 32 bits à trois niveaux

IMotorola 68030: pagination à quatre niveauxProblème: trois ou quatre indirections à chaque fois

que l"on doit récupérer un octet. 19/24

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Allocation

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MultiprogrammationPagination

SegmentationTable de pages inversée

Autre solution au problème de la taille des tables de pagesPrincipe I Une unique table de pages pour tout le système, indexée par les cadres de page IChaque entrée contient un numéro de processus et un numéro de page virtuelleProblèmes I Liaison d"adresse plus compliquée (parcours de la table).=)TLB, tables de hash par adresse virtuelle. IPartage de pages plus difficile à implémenter au niveau système.Utilisation actuelle: IBM, HP, de plus en plus d"architectures 64 bits. 20/24

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Généralités

Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

PaginationSegmentationSegmentation

Segmentationvs.Pagination

I Pagination :obtenir un espace d"adresselinéaireaussi grand que souhaité.=)Dimension 1 ISegmentation :obtenirplusieursespaces d"adressage distincts (segments).=)Dimension 2 (ex. compilateur + pile, source, table de symboles, ASTetc.)Principe I

Segment = unitélogique(niveau utilisateur)

ITaille variable, mais indépendante des autres segments IFacilité de partage (ex. bibliothèques partagées) IFacilité de protection (ex. lecture, écriture. exécution)Implémentation I Table de segments :idée analogue à la pagination

IAdresse logique: nom du segment + déplacement

ISegmentation et pagination combinée22/24

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Généralités

Allocation

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Multiprogrammation

PaginationSegmentationSegmentation et Pagination

Exemple : Intel Pentium16K segments de 4 Go par processus, dont : I8K segments privés (une table de descripteurs locale " LDT » par processus) I8K segments partageables (une table de descripteurs globale " GDT)Sélecteur de segment (16 bits) + offset (32 bits)=) " Adresse linéaire » (32 bits)Base Address Limit

Other fieldsDescriptor

+RingG/L DTIndex113 2

Offset32

32 bits linear address

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Allocation

contigüe

Monoprogrammation

Multiprogrammation

PaginationSegmentationIntel Pentium (suite)

Pagination :Pagination à 2 niveaux.

Pages de 4Ko.Directory Page Offset10 10 12Protection :

4 anneaux différents.

Progression en

profondeur par portes / guichets. 210

3Syscalls

DLLsUserland

Kernel

24/24
quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18
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