Διαχείριση Μνήμης

Показать описание

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
Διεργασίες & Διαχείριση Κεντρικής Μνήμης
Διαχείριση Μνήμης
Οι διεργασίες που είδαμε ότι μπορούν να συνυπάρχουν
σε κάθε χρονική στιγμή
έχουν ανάγκη από την κύρια μνήμη του υπολογιστή.
Με τον όρο κύρια μνήμη του υπολογιστή
αναφερόμαστε στην μνήμη η οποία
δεν διατηρεί τα περιεχόμενα της
όταν σταματάει η λειτουργία του υπολογιστή
και παρέχει ταχύτατη και άμεση προσπέλαση
σε οποιαδήποτε θέση της για ανάγνωση ή για εγγραφή.
Αν και ο ορισμός αυτός αναφέρεται στην
RAM (Random Access Memory, μνήμη τυχαίας προσπέλασης),
εντούτοις στην κύρια μνήμη συμπεριλαμβάνεται συμπληρωματικά
και η μνήμη ROM (Read Only Memory, μνήμη εγγραφής μόνο)
στην οποία υπάρχουν μόνιμα εγγεγραμμένα
βασικά προγράμματα διαχείρισης του υλικού
από τον κατασκευαστή του.
Σε έναν υπολογιστή βέβαια,
εκτός από την κύρια μνήμη, υπάρχει και
η δευτερεύουσα μνήμη
(σκληροί δίσκοι, CD/DVD, δισκέτες, μνήμες flash),
με χαρακτηριστικό της γνώρισμα την διατήρηση των περιεχομένων της
ακόμα και χωρίς να λειτουργεί ο υπολογιστής
και την αρκετά μικρότερη ταχύτητα πρόσβασης σε σχέση με την κύρια.
Έχοντας λοιπόν στη διάθεση του την κύρια και την δευτερεύουσα μνήμη
το Λειτουργικό Σύστημα
θα πρέπει να κάνει την καλύτερη δυνατή διαχείριση τους
έτσι ώστε να εξυπηρετηθούν
όσο το δυνατόν περισσότερες διεργασίες.
Θα πρέπει εδώ να πούμε ότι αναφερόμαστε επίσης
και στην δευτερεύουσα μνήμη σε αυτή την ενότητα καθώς,
όπως θα δούμε παρακάτω,
είναι δυνατή η χρήση ενός μέρους της
προκειμένου να αυξηθεί η διαθέσιμη
στις διεργασίες ποσότητα μνήμης μέσω
της ανταλλαγής (swapping) και
της εικονικής μνήμης (virtual memory).
Στη συνέχεια με τον όρο μνήμη
θα αναφερόμαστε γενικά στη διαθέσιμη στις διεργασίες μνήμη.
Η κατανομή της μνήμης στις διεργασίες γίνεται από το Λειτουργικό Σύστημα και είναι
είτε στατική
είτε δυναμική.
Στην στατική κατανομή η μνήμη
είναι χωρισμένη εκ των προτέρων
σε τμήματα τα οποία
είναι διαφόρων μεγεθών
και διατίθενται στις διεργασίες
ανάλογα με τις ανάγκες τους.
Είναι ο απλούστερος τρόπος κατανομής μνήμης
αλλά τα τμήματα μνήμης δεν αξιοποιούνται πλήρως
και δεν είναι εύκολα δυνατή
η από κοινού χρήση τους
από συσχετιζόμενες διεργασίες.
Στη δυναμική κατανομή
το Λειτουργικό Σύστημα
παρέχει στις διεργασίες
όση μνήμη απαιτούν όταν αρχίσουν να εκτελούνται.
Λύνει βασικά προβλήματα αξιοποίησης της μνήμης
αλλά απαιτεί πιο σύνθετες και πολύπλοκες διαδικασίες
για την διάθεση και τον έλεγχο της μνήμης.
Όταν η κύρια μνήμη η οποία είναι ταχύτερη
αλλά λιγότερη(σε ΜΒ) από την δευτερεύουσα
δεν επαρκεί για το πλήθος των διεργασιών,
τότε το Λειτουργικό Σύστημα
έχει τη δυνατότητα
της ανταλλαγής (swapping).
Σε αυτή την περίπτωση μεταφέρονται προσωρινά
στη δευτερεύουσα μνήμη περιοχές της κύριας
που δεν είναι απαραίτητο να βρίσκονται στην κύρια μνήμη.
Όταν τα περιεχόμενα τους απαιτηθούν τότε μεταφέρονται
και πάλι οι περιοχές αυτές στην κύρια μνήμη
και αντίστοιχα μεταφέρονται άλλες από την κύρια στην δευτερεύουσα.