МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
МІНІСТЕРСТВО ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
ГОСУДАРСТВЕННОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ учереждению
ВИЩОЇ ПРОФЕССІОНАЛЬНОГООБРАЗОВАНІЯ
СИБИРСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ шляхів сполучення
Кафедра «Інформаційні технології транспорту»
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
З дисципліни «Операційні системи»
Тема: «Динамічне виділення в оперативній пам'яті»
Зміст
Введення
. Динамічне виділення в оперативній пам'яті
. Імітатор динамічного виділення оперативної пам'яті
. Логічна структура програми
. Тестування
Висновок
Введення
Програма-імітатор динамічного розподілу оперативної пам'яті виконана на ОС Windows 7 в інтегрованому середовищі розробки додатків з графічним інтерфейсом Delphi XE3. У роботі застосовані знання, отримані при вивченні курсу «Операційні системи, середовища та оболонки». Дана програма наочно показує процес динамічного розподілу процесів в оперативній пам'яті, фрагментацію оперативної пам'яті, роботу програмного об'єкта «стиснення» і покрокове представлення розподілу процесів із заданими параметрами.
1. Динамічне виділення в оперативній пам'яті
У цьому випадку пам'ять машини не ділиться заздалегідь на розділи. Спочатку вся пам'ять вільна. Кожній знову надходить задачі виділяється необхідна їй пам'ять. Якщо достатній обсяг пам'яті відсутній, то завдання не приймається на виконання і стоїть у черзі. Після завершення завдання пам'ять звільняється, і на це місце може бути завантажена інша задача. Таким чином, в довільний момент часу оперативна пам'ять являє собою випадкову послідовність зайнятих і вільних ділянок (розділів) довільного розміру. На малюнку 1 показано стан пам'яті в різні моменти часу при використанні динамічного розподілу. Так в момент t0 в пам'яті знаходиться тільки ОС, а до моменту t1 пам'ять розділена між 5 задачами, причому задача П4, завершуючись, залишає пам'ять. На звільнене після задачі П4 місце завантажується задача П6, що надійшла в момент t3.
Рис. 1. Розподіл пам'яті динамічними розділами
Завданнями операційної системи при реалізації даного методу керування пам'яттю є:
· ведення таблиць вільних і зайнятих областей, в яких зазначаються початкові адреси і розміри ділянок пам'яті,
· при надходженні нової задачі - аналіз запиту, перегляд таблиці вільних областей і вибір розділу, розмір якого достатній для розміщення надійшла завдання,
· завантаження завдання у виділений їй розділ і коректування таблиць вільних і зайнятих областей,
· після завершення завдання коректування таблиць вільних і зайнятих областей.
Програмний код не переміщається під час виконання, тобто може бути проведена одноразова настройка адрес за допомогою використання переміщує завантажувача.
Вибір розділу для знову надійшла завдання може здійснюватися за різними правилами, таким, наприклад, як перший-ліпший розділ достатнього розміру raquo ;, або розділ, що має найменший достатній розмір raquo ;, або розділ, має найбільший достатній розмір raquo ;. Всі ці правила мають свої переваги і недоліки.
У порівнянні з методом розподілу пам'яті фіксованими розділами даний метод має набагато більшу гнучкість, але йому властивий дуже серйозний недолік - фрагментація пам'яті. Фрагментація - це наявність великого числа несуміжних ділянок вільної пам'яті дуже маленького розміру (фрагментів). Настільки маленького, що жодна з знову вступників програм не може поміститися ні в одній з ділянок, хоча сумарний обсяг фрагментів може скласти значну величину, що набагато перевищує необхідний обсяг пам'яті.
Одним з методів боротьби з фрагментацією є переміщення всіх зайнятих ділянок у бік старших або у бік молодших адрес, так, щоб вся вільна пам'ять утворювала єдину вільну область (малюнок 2). На додаток до функцій, які виконує ОС при розподілі пам'яті змінними розділами, в даному випадку вона повинна ще час від часу копіювати вміст розділів з одного місця пам'яті в інше, коректуючи таблиці вільних і зайнятих областей. Ця процедура називається стисненням raquo ;. Стиснення може виконуватися або при кожному завершенні завдання, або тільки тоді, коли для знову надійшла задачі немає вільного розділу достатнього розміру. У першому випадку потрібно менше обчислювальної роботи при коректуванні таблиць, а в другому - рідше виконується...
