Systèmes d'Exploitation - Gestion de la mémoire
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Catalan
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Systèmes
d’Exploitation
Didier Verna
EPITA
Généralités Systèmes d’Exploitation
Allocation
contigüe Gestion de la mémoire
Monoprogrammation
Multiprogr
Pagination
Didier VernaSegmentation
didier@lrde.epita.fr
http://www.lrde.epita.fr/˜didier
Version EPITA du 28 septembre 2009
1/25 Table des matières
Systèmes
d’Exploitation
Didier Verna
1 GénéralitésEPITA
Généralités
Allocation
2 Allocation contigüecontigüe
Monoprogrammation Monoprogrammation
Multiprogr
Pagination Multiprogr
Segmentation
3 Pagination
4 Segmentation
2/25 Qu’est-ce que la mémoire ?
Zone de stockage adressable
Systèmes
d’Exploitation Point de vue mémoire
IDidier Verna Source inconnue : compteur programme, indexationetc.
EPITA
I Utilisation inconnue : instructions, donnéesetc.
Généralités Point de vue programme
Allocation
I Adresses symboliques : variables, fonctionsetc.contigüe
Monoprogrammation I Adresse de chargementapriori inconnue
Multiprogr
I Mémoire partagée
Pagination
Point de vue systèmeSegmentation
I Gérer la « hiérarchie de mémoire »
caches! . . .! disques
4/25 Niveaux d’adressage
Systèmes
d’Exploitation Adresse symbolique : manipulée au niveau du
Didier Verna programme
EPITA
Adresse logique : générée par le CPU
Généralités physique : emplacement mémoire réelAllocation
contigüe
Monoprogrammation MMU (Memory Management Unit) : dispositif de liaison
Multiprogr
d’adresse
Pagination
Segmentation
5/25 Liaison d’adresse
Systèmes
d’Exploitation Problème
IDidier Verna Adresses symboliques=) adresses ...
Voir
d’Exploitation
Didier Verna
EPITA
Généralités Systèmes d’Exploitation
Allocation
contigüe Gestion de la mémoire
Monoprogrammation
Multiprogr
Pagination
Didier VernaSegmentation
didier@lrde.epita.fr
http://www.lrde.epita.fr/˜didier
Version EPITA du 28 septembre 2009
1/25 Table des matières
Systèmes
d’Exploitation
Didier Verna
1 GénéralitésEPITA
Généralités
Allocation
2 Allocation contigüecontigüe
Monoprogrammation Monoprogrammation
Multiprogr
Pagination Multiprogr
Segmentation
3 Pagination
4 Segmentation
2/25 Qu’est-ce que la mémoire ?
Zone de stockage adressable
Systèmes
d’Exploitation Point de vue mémoire
IDidier Verna Source inconnue : compteur programme, indexationetc.
EPITA
I Utilisation inconnue : instructions, donnéesetc.
Généralités Point de vue programme
Allocation
I Adresses symboliques : variables, fonctionsetc.contigüe
Monoprogrammation I Adresse de chargementapriori inconnue
Multiprogr
I Mémoire partagée
Pagination
Point de vue systèmeSegmentation
I Gérer la « hiérarchie de mémoire »
caches! . . .! disques
4/25 Niveaux d’adressage
Systèmes
d’Exploitation Adresse symbolique : manipulée au niveau du
Didier Verna programme
EPITA
Adresse logique : générée par le CPU
Généralités physique : emplacement mémoire réelAllocation
contigüe
Monoprogrammation MMU (Memory Management Unit) : dispositif de liaison
Multiprogr
d’adresse
Pagination
Segmentation
5/25 Liaison d’adresse
Systèmes
d’Exploitation Problème
IDidier Verna Adresses symboliques=) adresses ...
Didier Verna
Systèmes d’Exploitation Gestion de la mémoire
Version E PITA du 28 septembre 2009
didier@lrde.epita.fr http://www.lrde.epita.fr/˜didier
Allocation contigüe Monoprogrammation Multiprogrammation
Table des matières
22/
4
Pagination
Segmentation
1
2
3
Généralités
emdsE’pxoltitaoiSystèlarénéGAollAsétirVieidnDITEPnaergoaronrpoiMnmmtaoncocatiüeMontignSiomeegagnPatinmmaroitaitlugorptntaoin
Qu’est-ce que la mémoire ? Zone de stockage adressable
Point de vue mémoire I Source inconnue : compteur programme, indexation etc. I Utilisation inconnue : instructions, données etc. Point de vue programme I Adresses symboliques : variables, fonctions etc. I Adresse de chargement a priori inconnue I Mémoire partagée Point de vue système I Gérer la « hiérarchie de mémoire » caches → . . . → disques
/4DionerdirnVePIaEéGATarénétilllAsSystmèse’dxElpioatititammargorpitluMgmSeontinagiPaonügMenoitoicncotationammarogronopneatitno
Niveaux d’adressage
Adresse symbolique : manipulée au niveau du programme Adresse logique : générée par le CPU Adresse physique : emplacement mémoire réel M MU (Memory Management Unit) : dispositif de liaison d’adresse
Problème I Adresses symboliques = ⇒ adresses physiques I À 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.
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Liaison d’adresse
/6
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.
Techniques de haut niveau
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Systèmes d’Exploitation
Didier Verna E PITA
Généralités
Allocation contigüe
Monoprogrammation
Multiprogrammation
Pagination
Segmentation
9/25
Monoprogrammation Mainframes, Palm et systèmes embarqués,
MS-DOS
Systèmes d’Exploitation
Didier Verna E PITA
Généralités
Allocation contigüe
Monoprogrammation
Multiprogrammation
Pagination
Segmentation
012/5
Multiprogrammation « OS/MFT » sur OS/360
&
partitions
fixes
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).
Localisation et protection
Par M MU : (CDC 6600, Intel 8088)
= ⇒ Commutation de contexte plus coûteuse.
Multiprogrammation & partitions dynamiques
a
Principe I Une partition mémoire par processus I Allocation / libération de la mémoire en fonction de l’ordonnancement I Idem pour le swapping Implémentations 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 : lent I Listes chaînées : zone libre / occupée, adresse de début et longueur. Tri par adresse, taille, listes distinctes de processus, trous. Listes doublement chaînées.
litnmentatiogeSnoitanigaPnoiatmmraogprtiulnMtaoiarmmrpgooMonigüeconttionloca
Politiques 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.
