Виртуальная память

SEGMENT-САҲИФА ХОТИРАСИНИ ТАШКИЛ ЕТИШ

• Сегментли хотирани ташкил қилиш дастурларни ташкил қилишда улайдир
• Хотирани саҳифаланган ташкил етиш алмаштиришни амалга оширишда қулайдир
• Segment-саҳифа хотирасини ташкил етиш қуйидагича амалга оширилади:
• Segment ва саҳифаларни ташкил қилишни бирлаштириш-хотира сегментларга, сўнгра саҳифаларга бўлинади.
• Segment ва саҳифа ташкил қатлама-segment ташкилоти ядросидаги ишлатилади, лекин virtual манзиллар якуний конвертация қилиш учун - paged (Intel)

• ХОТИРАНИ ҲИМОЯ ҚИЛИШНИ ТАШКИЛ ЕТИШ

• Замонавий ҳисоблаш машиналари, қоида тариқасида, турли хил фойдаланувчилар ва битта Фойдаланувчининг турли вазифалари билан боғлиқ дастурлар бир вақтнинг ўзида асосий хотирада ишлаганда кўп фойдаланувчи ва кўп вазифали режимларда ишлайди. Агар ВМ фақат битта дастурни бажарса ҳам, у ҳолда бундай ҳолда, ушбу дастур ва унга тегишли маълумотлардан ташқари, операцион тизимнинг қисмлари ҳар доим ОП-да мавжуд. ҳар бир вазифага асосий хотирада ўз манзил майдони ажратилган.

• Бундай бўшлиқлар, агар махсус кўзда тутилмаган бўлса, одатда мустақилдир. Шу билан бирга, дастурларда бошқа вазифаларнинг манзил майдонига киришга олиб келадиган хатолар бўлиши мумкин. Ушбу хатоларнинг натижаси бошқа дастурларга тегишли маълумотларнинг бузилиши бўлиши мумкин. Шунинг учун ВМ-да битта фойдаланувчи дастурларининг бошқа фойдаланувчилар дастурлари ва операцион тизимнинг ишлашига рухсациз таъсирини олдини олиш бўйича чоралар кўрилиши керак. Бундай хатоларнинг оқибатлари, айниқса, операцион тизимнинг манзил майдони бузилганда хавфлидир.

• Баъзи дастурларнинг бошқалар томонидан йўқ қилинишини олдини олиш учун ушбу дастурнинг хотира майдонини унга бошқа дастурлардан ёзишга уринишлардан ҳимоя қилиш кифоя (ёзишни ҳимоя қилиш). Баъзи ҳолларда, бошқа дастурларнинг ўқишидан ҳимоя қила олиш керак, масалан, тизим маълумотларига кириш чекловлари билан. Дастурларнинг бошқа одамларнинг манзил жойларига кириб келишидан ҳимоя қилиш турли хил воситалар ва усуллар билан амалга оширилади, аммо ҳар қандай ҳолатда ҳам ҳимоя тизимига иккита талаб қўйилади: уни амалга ошириш ВМ иш фаолиятини сезиларли даражада пасайтирмаслиги ва қўшимча харажатларни талаб қилиши керак.

• Вазифа одатда дастурий таъминот ва аппарат воситаларининг комбинацияси билан ҳал қилинади, гарчи манзил майдонларини рухсациз киришдан ҳимоя қилиш учун жавобгарлик одатда операцион тизимга юкланади. ХМ архитектурасида қуйидаги классик ҳимоя усуллари енг кенг тарқалган: алоҳида ҳужайраларни ҳимоя қилиш, чегара регистрлари усули ва ҳимоя калитлари усули.

• ШАХСИЙ ХОТИРА ҲУЖАЙРАЛАРИНИ ҲИМОЯ ҚИЛИШ
• Ушбу турдаги ҳимоя одатда янги дастурларни parallel равишда диск раскадровка қилишда ишлатиладибошқа дастурларнинг ишлаши. Бундай режимни ҳар бир хотира катакчасида махсус "ҳимоя разрядини" ажратиш ва уни хотира ёзишни бошқариш схемаси билан боғлаш орқали амалга ошириш мумкин. Ушбу рақамни ушбу катакчага ёзишни 1 блокга ўрнатиш. Шунга ўхшаш режим аввалги авлодларнинг компютерларида ишлатилган (бу замонавий Вмс учун одатий емас). Усулнинг асосий камчилиги ҳимояланган объект (ҳужайра) нинг кичиклиги туфайли ахборотни кодлашнинг ортиқча бўлиши ҳисобланади. Амалда, каттароқ бирликлар — ҳужайралар блоклари даражасида ҳимоя қилиш мақсадга мувофиқдир.

• ЧЕГАРАВИЙ РЕГИСТРЛАР УСУЛИ
• Ушбу турдаги ҳимоя енг кенг тарқалган. Усул процессорда иккита чегара регистрининг мавжудлигини назарда тутади, уларнинг таркиби дастур кириш ҳуқуқига ега бўлган хотира майдонининг пастки ва юқори чегараларини белгилайди. Чегаравий регистрлар дастур юкланганда операцион тизим томонидан тўлдирилади.

• Шакл. 6.39. Чегаравий регистрлар усули билан хотирани ҳимоялаш

• Ҳар сафар хотирага кирилганда, ишлатилган манзил тушадими ёки йўқми текширилади. Кўриб чиқилаётган усулнинг ўзгартирилган версияси ҳам мумкин, унда регистрлардан бири аввалгидек ҳимояланган хотира майдонининг пастки чегарасининг манзилини, иккинчисида еса ушбу майдоннинг узунлигини ўз ичига олади.Кўриб чиқилган схемада ХМда иккита иш режими қўллаб-қувватланиши керак:
• имтиёзли ва фойдаланувчи.
• Чегара регистрларига маълумот ёзиш фақат имтиёзли режимда мумкин.Усулнинг асосий камчилиги шундаки, у фақат доимий хотира майдонлари билан ишлашни қўллаб-қувватлайди.

• ҲИМОЯ КАЛИТЛАРИ УСУЛИ 
• Усул сизга қўшни бўлмаган хотира майдонларини ҳимоя қилишни ташкил етишга имкон беради. Хотира шартли равишда бир хил ўлчамдаги блокларга бўлинади. Ҳар бир блокга хотирани ҳимоя қилиш калити деб номланган баъзи кодлар берилади. Ҳар бир дастурга, ўз навбатида, дастурни ҳимоя қилиш коди берилади. Дастурнинг маълум бир хотира блокига кириш шарти-бу хотирани ҳимоя қилиш тугмачалари ва дастурнинг тасодифийлиги ёки ушбу тугмачалардан бирининг нолга тенглиги. Дастур хавфсизлик калитининг нол қиймати бутун манзил майдонига киришга имкон беради ва фақат операцион тизим дастурлари томонидан қўлланилади. Дастурни ҳимоя қилиш калитларини тарқатиш операцион тизим учун жавобгардир.

• Дастурни ҳимоя қилиш калити одатда махсус регистрда сақланадиган дастур ҳолати сўзининг алоҳида майдони сифатида ифодаланади. Хотирани ҳимоя қилиш тугмачалари асосий хотирадан тезроқ бўлган махсус хотирада сақланади. Ҳар сафар ОП-га кирилганда, махсус комбинацияланган електрон хотирани ҳимоя қилиш тугмачалари ва дастурни таққослайди. Агар ўйин бўлса, хотирага киришга рухсат берилади. Калит мос келмаса, ҳаракатлар қайси турдаги кириш тақиқланганига боғлиқ: ёзишда, ўқишда ёки иккала ҳолатда ҳам. Бунинг учун хотирани ҳимоя қилиш тугмачасида қўшимча кириш режими бит (ПО) мавжуд. ПО нинг нол қиймати фақат ёзишни ҳимоя қилиш зарурлигини аниқлайди. Битта ПО қиймати ҳар қандай хотирага кириш учун ҳимояни белгилайди.

• Агар бу турдаги кириш тақиқланган бўлса, у ҳолда, худди чегара регистри усулида бўлгани каби, узилиш сўрови ҳосил бўлади ва тегишли операцион тизим процедураси чақирилади.Ушбу ҳимоя усулининг механизми расм. 6.40 да келтирилган.

• Расм. 6.40. Ҳимоя калитлари усули билан хотирани ҳимоя қилиш

• ҲИМОЯ УЗУКЛАРИ
• Операцион тизимнинг манзил майдонини фойдаланувчи дастурлари томонидан рухсатсиз киришдан ҳимоя қилиш одатда дастурларни имтиёз даражалари бўйича аппарат томонидан амалга ошириладиган ажратиш орқали ташкил етилади. Процессор доимий равишда бажарилаётган дастурнинг етарли даражадаги имтиёзларга ега еканлигини назорат қилади:
• "ушбу турдаги буйруқни бажаринг;„
• ушбу ташқи қурилмада К/Ч буйруғини бажаринг;
• „ бошқа дастурлардан маълумотларга кириш; „
• бошқа дастурларга қўнғироқ қилинг.

• Ушбу ҳимоя опсияси ҳимоя калитлари усулига ўхшайди ва у шахсий компютерлар учун хосдир. Камида иккита процессор иш режими тақдим етилади: тизим (supervisor — "supervisor" режими) ва фойдаланувчи режими. Бундай структура одатда ҳимоя ҳалқалари деб аталади ва консентрик доиралар шаклида тасвирланган, бу ерда фойдаланувчи режими ташқи ҳалқа билан ифодаланади, тизим режими ички доира билан ифодаланади (Фиг. 6.41). Тизим режимида дастур ХМ-даги барча манбаларга кириш ҳуқуқига ега ва фойдаланувчи режимининг имкониятлари сезиларли даражада чекланган. Фойдаланувчи режимидан тизим режимига ўтиш махсус буйруқ билан амалга оширилади. Кўпгина ЭХМнинг замонавий компютерларда имтиёз даражалари (ҳимоя ҳалқалари) сони кўпайтирилди. Демак, замонавий процессорларнинг аппаратураси 4 та имтиёз даражасини ажратиб кўрсатади (улар одатда 0 дан 3 гача рақамланади). Енг имтиёзли 0-даражали ҳисобланади. Дастурларнинг имтиёз даражалари бўйича тақсимланиши ушбу дастурларнинг аҳамиятига боғлиқ.

• Одатда, операцион тизим (ОС) дастурлари ва фойдаланувчи дастурлари имтиёз даражалари бўйича қуйидагича тақсимланади:
• "0-даража ядро (ОС) бўлиб, у ҳолда бошқа дастурларнинг ишлаши имконсиз бўлган дастурларни ўз ичига олади;
• "1-даражали ОС дастурларининг асосий қисми (коммунал хизматлар);
•  "2-даража-кириш/чиқиш қурилмалари драйверлари, маълумотлар базасини бошқариш тизимлари, дастурлаш тизимлари ва бошқалар.;
• "3-даражали-фойдаланувчи амалий дастурлари. имтиёз даражасининг сони ортиб, бу даражада бажарилиши мумкин бўлган дастурлар сони ҳам ортади, яъни енг кўп сонли дастурлар 3-даражада бажарилади.

• Еътибор bering, операцион тизимлар барча 4 та имтиёз даражасини қўллаб-қувватламайди ва қоида тариқасида фақат иккита даража билан чекланади, яъни улар иккита ҳимоя ҳалқаси билан ишлайди:
• supervisor ҳалқаси, ОС дастурларини қамраб олади (аппарат даражаси 0) ва фойдаланувчи ҳалқаси (аппарат даражаси 1, 2, 3). Баъзи операцион тизимлар учта ҳалқадан ҳимоя қилади.

• Шакл. 6.41. Ҳимоя ҳалқалари

Свопинг

• Свопинг – бу оператив хотира қисмларини жисмоний хотира ва диск майдони майдони (алмаштириш ёки алмаштириш майдони) ўртасида ҳаракатлантириш механизми.
• Замонавий операцион тизимлар пагингни амалга оширади-алмаштиришнинг махсус ҳолати, унда ОХ ва алмаштириш майдони ўртасида алмашинув битта саҳифага тенг бўлган хотира бўлимлари томонидан амалга оширилади.
• ОТ ойналарида ушбу механизм алмаштириш механизми деб аталади

СВОПЛАГНИ АМАЛГА ОШИРИШ УСУЛЛАРИ

• Талаб бўйича- жараён ушбу бўлимдаги хотира манзилига кирган пайтда ФОХ-га хотира бўлими юкланади.
• Ишчи тўпламлар-ОТ яқин келажакда жойлашув принципини ҳисобга олган ҳолда жараён қайси хотира соҳаларига кераклигини тахмин қилишга ҳаракат қилади.

• РАҲМАТ СИЗГА
• ЭЪТИБОРИНГИЗ
• УЧУН!