CHAPITRE IV : GESTION DE LA MEMOIRE - LOUKAM
adresse logique l’adresse de base contenue dans un registre Fig 4 2 Conversion d’adresses logiques en adresses physiques par translation Dans ce schéma, la valeur du registre de translation est additionnée à chaque adresse logique générée par un processus utilisateur Par exemple, si l’adresse de base est 14000, un accès à
Gestion de la mémoire - univ-orleansfr
Adresse logique et adresse physique Adresse logique ou adresse virtuelle (virtual address) Adresse générée par la CPU Adresse physique Adresse vue par l’unité de mémoire MMU (Memory Management Unit): Dispositif matériel qui fait la conversion des adresses virtuelles à physiques Syste`mes d’exploitation - M´ırian Halfeld-Ferrari
Module 8 – La mémoire virtuelle - Engineering
La conversion de l’adresse logique en adresse physique est effectuée en utilisant les mécanismes étudiés dans le chapitre précédent Module 8 15
Gestion de la Mémoire 1ère partie: Point de vue processeur
Adresse en mémoire contenue dans le registre ldtr Pour convertir une adresse logique en adresse linéaire, il faut passer par ces tables Lecture du Segment Selectordans l’adresse logique Lire le Segment Descriptordans la table (GTD ou LDT) pour connaître l’adresse de début de segment Vérifier les droits d’accès Calculer l’adresse
Chapitre 4 – Questions et Exercices
mémoire dans un registre du processeur L'instruction spécifie l'adresse logique du mot mémoire L'exécution de l'instruction comporte plusieurs étapes permettant la conversion de l'adresse logique en une adresse physique et finalement la copie du contenu du mot dans le registre Énumérez et expliquez ces différentes étapes
Objectifs du COURS - robertcireddufreefr
Deux adresses particulières existent Il s’agit de l’adresse du réseau et de l’adresse de diffusion L’adresse du réseau s’obtient en effectuant un ET logique entre l’adresse IP et le masque de sous-réseau Exemple : Quelle adresse réseau possède la machine 194 45 67 98/26 ? 194 45 67 98 → 11000010 00101101 01000011 01100010
Côté Cours : les principes de base de l’adressage IP
Une addition LOGIQUE entre l’adresse IP d’un poste et son masque permet de déterminer l’adresse du réseau à laquelle appartient le poste 3 Calcul de l'adresse réseau Elle est calculée par application en binaire du masque sur l’adresse IP en utilisant la fonction ET (AND logique) Seul 1 AND 1 = 1, toutes les autres combinaisons
IP - My Sti2d
Pour déterminer l’adresse réseau à partir d’une adresse IP, on effectue l’opération logique suivante : Exemple : l’adresse IP « 192 58 120 47 » s’écrit en binaire : 11000000 00111010 01111000 00101111 C’est donc une adresse de classe C puisqu’elle commence par « 110 » son masque par défaut est donc 255 255 255 0
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IFT-10544 Systèmes d'exploitation été 2006
Chapitre 4 - Questions et Exercices
Questions
1) Qu'est-ce qu'une adresse logique ?
2) Pourquoi devons-nous traduire les adresses lors de l'édition des liens (relocalisation) ?
3) Pourquoi devons-nous traduire les adresses lors de l'exécution d'une instruction par le processeur ?
4) Comment procède le MMU pour faire la traduction d'adresse pour
un système avec allocation contiguë de la mémoire, un système paginé et un système segmenté ?5) Comment procède le MMU pour assurer la protection de la mémoire dans
un système avec allocation contiguë de la mémoire, un système paginé et un système segmenté ?6) Comparez les 4 algorithmes d'allocation contiguë de la mémoire.
7) Décrivez le rôle de la table des pages et son contenu.
8) Décrivez le rôle et le fonctionnement du TLB.
9) Décrivez les différences entre une table normale des pages, une table hiérarchique des pages
(plusieurs niveaux) et une table inversée des pages. 10) Le processeur Intel Pentium permet un adressage de la mémoire par segmentation avecpagination. Nous supposons que ce mode (segmenté-paginé) est utilisé dans un système avec
mémoire virtuelle (chargement de page sur demande). Le Pentium comporte une pagination avec deux niveaux. Considérons l'exécution d'une instruction qui copie le contenu d'un motmémoire dans un registre du processeur. L'instruction spécifie l'adresse logique du mot mémoire.
L'exécution de l'instruction comporte plusieurs étapes permettant la conversion de l'adresse logique en une adresse physique et finalement la copie du contenu du mot dans le registre. Énumérez et expliquez ces différentes étapes . Le déroulement de ces étapes sera influencé par diverses conditions. Il peut donc y avoir plusieurs déroulements possibles que vous devez considérer et expliquer.11) Décrivez la traduction d'adresse dans le PC/RT.
12) Pourquoi utilise-t-on la mémoire virtuelle ?
Pourquoi ça fonctionne ?
13) Nous avons un système à mémoire virtuelle basé sur le chargement de page sur demande (donc
un système paginé). Le CPU est en train d'exécuter une instruction (LOAD M) demandant la copie du contenu d'une position mémoire dans un registre du processeur. Malheureusement,cette position mémoire (M) n'est pas en mémoire (i.e., n'appartient pas à une page présentement
en mémoire physique). Décrivez les différentes étapes qui devront être effectuées pour exécuter
cette instruction, en partant du moment où le processeur essaie initialement d'exécuter cette instruction. Votre réponse devrait donc nous permettre de voir comment fonctionne la mémoire virtuelle avec chargement de page sur demande. Nous considérons qu'il y a des pages physiques de disponibles (pas besoin de faire un remplacement de page). Ne tenez pas compte de la présence d'un TLB (Translation Look-aside Buffers). Nous considérons qu'il n'y a pas de cache- mémoire et qu'il y a une table de page par processus (table de page standard).14) Décrivez brièvement les différents algorithmes de remplacement de page.
15) Qu'est-ce que le working set ?
16) Comment contrôle-t-on le nombre de pages alloués à un processus dans Unix et dans Windows ?
17) Comment est utilisé le "page buffering" (liste des pages libres) dans Unix et dans Windows ?
18) Quel algorithme de remplacement de page utilise-t-on dans Unix et dans Windows ?
19) Expliquez le fonctionnement des 4 types d'organisation de la mémoire cache.
Voir les questions 18, 19, 20 et 22 à la fin du chapitre.Questions d'un ancien examen
Voir l'annexe A des notes de cours page A-8 et A-10.Exercices
Voir les problèmes à la fin du chapitre.
Problèmes portants sur les adresses : 1, 2 et 5. Calcul de temps effectif : 3, 4, 10, 11, 15, 16, 21 et 23-b.Allocation de mémoire contiguë : 12 et 17.
Allocation de mémoire contiguë avec allocation de haut et bas niveau : 14 et page 4-20.Algorithme de remplacement de pages : 8, 9, 13,
Mémoire cache : 23-a 24.
Autres : 6 et 7.
Exercices d'un ancien examen
Voir l'annexe A des notes de cours page A-9 à A-11.Réflexions
Il faut se poser des questions sur les relations qui existent entre les concepts et composantes étudiées.
Adresse logique vs adresse physique.
Besoin de traduction d'adresse, besoin de support matériel (MMU), besoin de protection mémoire.
Aspect système dans la compilation, l'édition des liens et l'exécution d'un programme.Le noyau comme un gestionnaire de ressources: où sont les aspects politiques et où sont les aspects
mécanismes dans la gestion de la mémoire ? Peut-on faire la distinction entre organisation de la mémoire et gestion de la mémoire ?Peut-on dire qu'une organisation simple (allocation contiguë) est plus difficile à gérer (à bien utiliser,
éviter les pertes) par rapport à une organisation plus complexe (allocation paginée et segmentée) ?
Que cherchent à faire les algorithmes First-Fit, Next-Fit, Bwst-Fit et Worst-Fit ? Est-ce la compaction est
la solution à ce problème ? Quel est son coût ?Dans la pagination, les pages n'ont pas besoin d'être contiguës. Comment cela simplifie-t-il la gestion de
la mémoire ? Par contre, la pagination demande un MMU plus complexe. Comment se fait la traduction d'adresse ? Comment cela affecte-t-il le temps effectif d'accès mémoire. Pourquoi a-t-on besoin d'un TLB ?Comparaison de table normale, de table hiérarchique (plusieurs niveaux) et de table inversée des pages.
Avantage de la segmentation. Fonctionnement de la segmentation. Coût de la segmentation.Pourquoi combiner segmentation et pagination ?
Hiérarchie de la mémoire et principe du cache. Principe de fonctionnement de la mémoire virtuelle.
Importance de l'aspect "localité".
Étapes du "chargement de page sur demande". Pourquoi procède-t-on ainsi ? Remplacement de page. Pourquoi faut-il faire un remplacement de page ? Pourquoi est-il important de bien choisir la page à enlever ? Comparaison entre les algorithmes de remplacement de page. Utilité du "page buffering". "Working set". Comment contrôle-t-on le nombre de pages d'un processus. Remplacement local vs remplacement global.Mémoire cache. Principe de fonctionnement. Besoins matériels. Comparaison entre les 4 organisations.
Révision
Espace logique vs espace physique.
Traduction d'adresse et protection mémoire (MMU).Modification de l'espace d'adressage lors de la compilation, de l'édition des liens et du chargement en
mémoire. Édition des liens et fichiers ELF. Allocation contiguë et translation en mémoire. Partitions fixes. Partitions variables (ou dynamiques). Algorithme du First-Fit, Next-Fit, Best-Fit et Worst-Fit.Combinaison de la gestion des tâches (FIFO), de l'allocation de la mémoire (partitions variables) et de
l'allocation du CPU.Fragmentation interne vs fragmentation externe.
Temps effectif d'accès mémoire.
Pagination (allocation non contiguë).
Traduction de numéro de page logique en numéro de page physique (frame). Table des pages. Translation Lookaside Buffer, TLB (cache de la table des pages). Table des pages hiérarchique ou à niveaux multiples. Table inversée des pages.Mémoire segmentée. Table des segments.
Système segmenté et paginé.
Processeurs Intel (386 et pentium). Fonctionnement de la segmentation et de la pagination.Le PC-RT ou IBM 6150. Segmentation. Pagination avec table inversée des pages (fonction de hashing).
Mémoire virtuelle.
Principe du cache. Conserver dans la mémoire rapide l'information immédiatement nécessaire. Mémoire virtuelle paginée et chargement de page sur demande.Traitement des fautes de page.
Remplacement de page et algorithmes de sélection de la page à remplacer (victime) : FIFO, OPTIMAL,
LRU (page la moins récemment utilisée), Seconde Chance (ou CLOCK). Bit de page valide, bit de référence de page et bit de page modifiée. "Page buffering" (liste de page libre). "Working set" et détermination du nombre de pages allouées à un processus.Remplacement local ou global. Écroulement.
Unix: liste de page libre et algorithme de "two handed clock". Windows: plusieurs listes de page, adaptation de la seconde chance.Mémoire-cache.
Organisation par secteurs, organisation à association complète, organisation par association directe et
organisation par association d'ensemble (à x voies).