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Jakob DietschyArnold Huber
Karl Philip SchneiderLukas Unterberger
Daniel Dötzl
Gruppe 2MEMORY MANAGEMENT
Betriebssystem muss Funktionen zum Memory Management bereitstellen:
• Prozesse müssen effektiv im Hauptspeicher sein
• Nicht verwendetet Prozesse auslagern
Memory Management
• Organisation zwischen Hauptspeicher und Sekundärspeicher
• Protection: schützt vor ungewolltem Zugriff anderer Prozesse auf einen Speicherbereich
• Sharing: mehrere Prozesse können auf einen gemeinsamen Speicherbereich zugreifen
Anforderungen an das Memory Management
• Fixed Partitioning
• Dynamic Partitioning
• Buddy System
Positionierung Hauptspeicher
Speicher wird entweder in gleich große oder verschieden große Partitionen auf gespaltet
Fixed Partitioning
Partitionen sind variabel – in Bezug auf Größe und Anzahl
Dynamic Partitioning
Compaction: Mechanismus des OS, der von Zeit zu Zeit die Prozesse im Speicher so verschiebt, dass Löcher wieder verschwinden. Sehr rechenzeitintensiv.
Durch Placement Algorithm werden Prozesse möglichst clever in Speicher eingelagert, sodass Effekt der externen Fragmentierung klein bleibt und Compaction möglichst selten aufgerufen werden muss.
Mögliche Placement Algorithmen: First-Fit, Next-Fit, Best-Fit
Externe Fragmentierung
First-Fit
Best-Fit
Next-Fit
Placement Algorithmen
Wegen der internen bzw. externen Fragmentierung beim Partitioning wurde Paging und Segmentierung entwickelt.
Paging & Segmentierung
Hauptspeicher -> in kleine Frames unterteilt (Frames alle gleich groß !)
Prozesse werden in Pages unterteilt(Page genauso groß wie Frame !)
Paging
Paging
Prozesse werden in Segmente aufgeteiltTyp.Bsp.: Segment Programmteil
Segment dazugehörige Dateien
Die Segmente können bei der Einlagerung im Speicher beliebig platziert werden.
Diese müssen dabei nicht benachbart sein.
Segmentierung
Virtual Memory
• Charakteristika von Paging und Segmentierung– Dynamische Adreßübersetzung– Ein Prozeß kann aufgeteilt werden
• Konsequenzen aus der Charaktieristika:– Virtual Memory– Mit Virtual Memory größere Anzahl an Prozessen– Prozeß größer als Hauptspeicher
Viritual Memory
Prozeßabarbeitung mit Virtual Memory
• Resident Set
• Memory Fault Interrupt
• Principle Of Locality
• Trashing
Prozessbearbeitung
Virtual Memory Paging
• Adreßraum in Frames• Erweiterung der Page Tables um
– Present Bit P
– Modify Bit M
• „Page Table Pointer“ Register
Virtual Memory Paging
Fetch Policy
• Demand Paging
• Prepaging
Fetch Policy
Sekundärspeicher
Page L Page F Page # Page F Page #
Aus-lagerung
Hauptspeicher
Global Replacement Policy
„Frame Locking“
Page LPage L
Page FPage F
Page #Page #
Page #Page #
Page FPage F
Local Replacement Policy
Page #Page #
Page #Page #Page #Page #
Resident-Set-ManagementVariable Allocation
Fixed Allocation
Aus-lagerung
Replacement Policy
OPT – Optimal RP
LRU – Last Recently Used RP
LRU – First-In-First-Out RP
Clock RP
Page Faults
Strategien - Algorithmen
Implementierung einfach aufwendig
gering hoch
Referenzierung Zeit Anzahl Aufrufe
Jakob DietschyArnold Huber
Karl Philip SchneiderLukas Unterberger
Daniel Dötzl
Gruppe 2MEMORY MANAGEMENT
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