Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Un sistema operativo è un programma o un insieme di programmi che garantisce e permette.

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1 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Un sistema operativo è un programma o un insieme di programmi che garantisce e permette un uso corretto, sicuro ed efficiente delle risorse di un Elaboratore Elettronico. Per risorsa si intende sia una risorsa Software che una risorsa Hardware.

2 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale In informatica, la memoria virtuale è una architettura di sistema capace di simulare uno spazio di memoria centrale (memoria primaria - RAM)maggiore di quello fisicamente presente o disponibile; questo risultato si raggiunge utilizzando spazio di memoria secondaria su altri dispositivi o supporti di memorizzazione, di solito le unità a disco (es. Hard Disk).

3 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 Supponiamo che la memoria fisica ha 256 locazioni quindi i suoi indirizzi sono di 8 bit. 2 8 =256 La Memoria Virtuale più grande della memoria fisica ha 1024 locazioni di memoria quindi indirizzi di 10 bit. 2 10 =1024 00000000 00 111111111 1 0000000 0 11111111 8 bit 10 bit

4 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 P3 P2 I processi presenti nella memoria fisica sono P2 nelle pagine 1 e 3 della memoria fisica corrispondenti rispettivamente alle pagine 2 e 4 della memoria virtuale P3 in pagina 2 della memoria fisica equivalente alla pagina 5 della memoria virtuale

5 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 P3 P2 I processi non presenti nella memoria fisica sono P1 nella pagina 1 della memoria virtuale (quindi su disco) e una pagina relativa al processo P3 in pagina 3 della memoria virtuale

6 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 P3 P2 Le informazioni relative alle pagine caricate o meno nella memoria fisica sono contenuta in una tabella detta tabella delle pagine. In realtà esiste una tabella delle pagine associata ad ogni processo. Tale tabella contiene un associazione tra pagina virtuale e pagina fisica (per tradurre correttamente un indirizzo virtuale in un indirizzo fisico MAPPING) e altre informazioni relative alla pagina.

7 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 P3 P2 La tabella delle pagine, per ogni pagina virtuale associata a un processo, conterrà un bit detto bit present che indica se la pagina è presente o meno in memoria principale,e un bit modified che indica se la pagina è stata modificata dal momento in cui è stata caricata in memoria centrale. TABELLA DELLE PAGINE PER P3

8 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 P3 P2 TABELLA DELLE PAGINE PER P3 Se il processore mentre esegue il processo P3 ha bisogno di eseguire un'istruzione presente nella pagina 3 (Mem Virt.), si verifica un Page Fault, ovvero l'istruzione richiesta non è presente nelle pagine caricate in Memoria Centrale. Quindi è necessario uno SWAP. (Scaricare una pagina dalla Memoria centrale e caricare la pagina richiesta)

9 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 P3 P2 TABELLA DELLE PAGINE PER P3 Esistono diverse politiche che scelgono qual è la pagina da scaricare dalla memoria centrale. Supponiamo ora per facilità che sia la prima pagina fisica, quella allocata al processo P2 ad essere scaricata. Dopo l'operazione di swap la tabella delle pagine per il processo P3 avrà le seguenti informazioni P3

10 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Memoria virtuale: Paginazione (funzionamento) Memoria Virtuale Memoria Fisica 0 25 5 0 1023 P1 P2 P3 P2 P3 P2 In realtà nella tabella delle pagine non è contenuto il numero di pagina, qui identificato con un intero solo per esempio, ma l'indirizzo fisico di inizio blocco per la pagina. Ricordando che la memoria virtuale ha uno spazio di indirizzamento più grande della memoria fisica, bisogna tradurre l'indirizzo virtuale in un indirizzo fisico

11 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 poffset r p = #bit che indica il numero pagina virtuale offset=indirizzo interno alla pagina r = #bit che indica il numero pagina fisica offset=indirizzo interno alla pagina Ricorda p>r

12 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 poffset r p = #bit che indica il numero pagina virtuale offset=indirizzo interno alla pagina r = #bit che indica il numero pagina fisica offset=indirizzo interno alla pagina Tornando all'ipotesi iniziale 10 bit per l'indirizzo della memoria virtuale e 8 bit per l'indirizzo della memoria fisica, supponiamo che 4 bit nell'indirizzo virtuale servono a identificare il numero di pagina virtuale, mentre 2 bit servono per identificare il numero di pagina fisica. Quindi p=4 bit e r=2 bit. Nell'esempio accanto su 4 bit il numero 5 di pagina virtuale è 0101, mentre il numero 2 di pagina fisica su 2 bit è 10. 0101 10

13 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Un sistema operativo è un programma o un insieme di programmi che garantisce e permette un uso corretto, sicuro ed efficiente delle risorse di un Elaboratore Elettronico. Per risorsa si intende sia una risorsa Software che una risorsa Hardware.

14 Sistemi Operativi : Gestione della Memoria Anno Scolastico 2012/2013 Fine Presentazione A cura di Alberto Landi