Dđịa chỉ luận lý và địa chỉ ảo là gì năm 2024
|
Vì kích thước trang do phần cứng quy định. Chọn lũy thừa 2 cho kích thước trang để thực hiện việc dịch địa chỉ luận lý thành số trang và độ dời trang được dễ dàng. 6. Không gian địa chỉ luận lý (logical address space) là gì? Tập hợp tất cả các địa chỉ logic được tạo bởi CPU tham chiếu đến một chương trình. 7. Không gian địa chỉ vật lý (physical address space) là gì? Tập hợp tất cả các địa chỉ vật lý được ánh xạ tới các địa chỉ logic tương ứng. 8. Tại sao phải chuyển đổi địa chỉ luận lý thành địa chỉ vật lý? 9. Thể hiện bằng hình vẽ để cho thấy đơn vị quản lý bộ nhớ (memory management unit - MMU) chuyển đổi địa chỉ luận lý thành địa chỉ vật lý. 10. Phân mảnh nội/trong (internal fragmentation) là gì? Là mỗi block được cấp phát lớn hơn yêu cầu bộ nhớ một ít. 11. Phân mảnh ngoại (external fragmentation) là gì? Là tổng bộ nhớ trống thỏa yêu cầu, nhưng không liên tục 12. Hoán đổi (swapping) tiến trình là gì? Tiến trình ở trạng thái chờ được tạm thời chuyển ra bộ nhớ phụ (swap out), sau đó được chuyển vào bộ nhớ chính (swap in) để tiếp tục xử lý. Tăng số lượng các tiến trình đồng hành → hiệu quả trong môi trường đa chương Cần xác định vị trí của tiến trình trong bộ nhớ chính khi được chuyển ra/vào, phụ thuộc vào thời điểm kết gán địa chỉ: Show
Quá trình chuyển đổi địa chỉ logic sang địa chỉ vật lý: - Lấy m bit cao của địa chỉ => số thứ tự trang (vị trí trang trong bảng trang) - Dựa vào phần tử tương ứng trong bảng trang, tìm được số thứ tự khung vật lý k (vị trí khung trang trong bộ nhớ vật lý) - Địa chỉ vật lý bắt đầu của khung là k*2n - Địa chỉ vật lý của byte được tham chiếu là địa chỉ bắt đầu của khung cộng với độ dời => Chỉ cần thêm số khung vào trước dãy bit biểu diễn độ lệch 22. Thanh ghi TLB (translation look-aside buffer) được sử dụng để làm gì? Là thanh ghi hỗ trợ tìm kiếm truy xuất dữ liệu với tốc độ rất nhanh, nằm trong MMU. 23. Bảng trang hai mức (two-level page table) là gì? 24. Bảng trang băm (hashed page table) là gì? Một phương pháp phổ biến để xử lý không gian địa chỉ lớn hơn 32 bit là sử dụng bảng trang được băm, với giá trị băm là số trang ảo. Để giải quyết đụng độ, mỗi mục của bảng băm là một danh sách liên kết. Mỗi phần tử của danh sách gồm các trường: ● Chỉ số trang ảo ● Chỉ số frame ● Con trỏ đến phần tử kế tiếp Chỉ số trang ảo (virtual page number) được biến đổi qua hàm băm thành một hashed value. Phần tử tương ứng sẽ được lưu vào danh sách liên kết tại mục có chỉ số là hashed value. 25. Cách truy xuất địa chỉ vật lý từ địa chỉ luận lý thông qua bảng trang băm. Chỉ số trang ảo được biến đổi thành hashed value (với cùng hàm băm). Hashed value là chỉ số của mục cần truy cập trong bảng băm. Mỗi tiến trình có một bảng phân đoạn (SCT: Segment Control Table) riêng. Mỗi phần tử trong bảng phân đoạn gồm tối thiểu 2 trường: ● base: địa chỉ khởi đầu của phân đoạn trong bộ nhớ vật lý ● limit: kích thước của phân đoạn, còn được dùng để kiểm soát sự truy xuất bất hợp lệ của các tiến trình 29. Nêu các bước để truy xuất địa chỉ vật lý từ địa chỉ luận lý của phần cứng phân đoạn. Các bước chuyển đổi địa chỉ ● n bit trái nhất của địa chỉ logic xác định chỉ số của phân đoạn cần truy xuất trong bảng phân đoạn. ● Truy xuất phần tử tương ứng thông qua chỉ số trên để tìm địa chỉ vật lý bắt đầu của phân đoạn. ● So sánh thành phần offset của địa chỉ logic (m bít phải của địa chỉ logic) với trường length của phân đoạn. ● Nếu offset > length: địa chỉ truy xuất là không hợp lệ. ● Ngược lại: địa chỉ vật lý cần tìm = địa chỉ vật lý bắt đầu của phân đoạn + offset. ● Giả sử có một địa chỉ logic gồm n + m bit : n = 6 , m = 10 → kích thước tối đa của một segment là 210 bytes 30. Phân trang theo yêu cầu (demand paging) là gì? Sử dụng kỹ thuật phân trang kết hợp với kỹ thuật swapping. Một tiến trình được xem như một tập các trang, thường trú trên bộ nhớ phụ (đĩa). Khi cần xử lý, tiến trình sẽ được nạp vào bộ nhớ chính, nhưng chỉ nạp những trang cần thiết trong thời điểm hiện tại → một trang chỉ được nạp vào bộ nhớ chính khi có yêu cầu. 31. Trình bày tóm tắt các thuật toán thay thế trang. a) FIFO (first-in first-out). Chọn trang ở trong bộ nhớ lâu nhất Dễ hiểu, dễ cài đặt Có thể cho kết quả không tốt: trang được chọn để thay thế có thể là trang chứa nhiều dữ liệu cần thiết, thường xuyên được sử dụng nên được nạp sớm, do vậy khi bị chuyển ra bộ nhớ phụ sẽ nhanh chóng gây ra lỗi trang. Số lượng lỗi trang xảy ra sẽ tăng lên khi số lượng khung trang nhiều → nghịch lý Belady. b) OPT (optimal). Thay thế trang sẽ được tham chiếu trễ nhất trong tương lai. Số lượng lỗi trang thấp nhất, không xảy ra nghịch lý Belady. Không khả thi, vì không thể biết trước chuỗi truy xuất của tiến trình. c) LRU (least recently used). Thay thế trang nhớ không được tham chiếu lâu nhất. Cần được cơ chế phần cứng hỗ trợ để xác định thứ tự cho các trang theo thời điểm truy xuất cuối cùng. Có hai cách: 1) Sử dụng bộ đếm: - Mỗi phần tử trong bảng trang được bổ sung một trường ghi nhận thời điểm truy xuất mới nhất. - Bổ sung vào cấu trúc của CPU một bộ đếm mỗi lần có sự truy xuất bộ nhớ, giá trị của counter tăng lên 1. - Mỗi lần thực hiện truy xuất đến một trang, ghi giá trị của counter vào một trường lưu thời điểm truy xuất mới nhất của phần tử tương ứng với trang trong bảng trang. - Thay thế trang có giá trị trường lưu thời điểm truy xuất mới nhất là nhỏ nhất. 2) Sử dụng stack: - Tổ chức một stack lưu trữ các số hiệu trang - Mỗi khi thực hiện một truy xuất đến một trang, số hiệu của trang sẽ được xóa khỏi vị trí hiện hành trong stack và đưa lên đầu stack. - Trang ở đỉnh stack là trang được truy xuất gần nhất, và trang ở đáy stack là trang lâu nhất chưa được sử dụng. Bài tập
Tra vào bảng trang ta có: trang địa chỉ logic nằm ở trang 1 (1024). Nhưng đừng vô ̣i kết luâ ̣n vô ̣i kết quả là 11024. Trường hợp ta đang xét là địa chỉ vâ ̣t lý nằm ngay ở đầu frame số 4. Nhưng không, nó ở tâ ̣n 4100 lâ ̣n, nghĩa là cách frame 4: 4100 - 4096=4. Vâ ̣y trong địa chỉ logic nó cũng cách địa chỉ của page số 1 là 4. Vâ ̣y ta có thể kết luâ ̣n được địa chỉ logic ở đây là 11024+4=1028. Lưu ý: Bài tâ ̣p chuyển đồi địa chỉ logic qua địa chỉ vâ ̣t lý (người ta sẽ cho địa chỉ logic, kích thước trang và bảng trang như trên) ta làm tương tự nhưng thay vào đó là tra frame theo page đã cho. 5. Một hệ thống máy tính với bộ nhớ chính có kích thước 800 MB. Hệ thống sử dụng địa chỉ luận lý 32 bit. Kích thước trang được sử dụng là 16 KB. Yêu cầu xác định các thông số sau: a) Cho biết số bit dùng cho địa chỉ offset. b) Số khung trang là bao nhiêu? c) Số trang là bao nhiêu? d) Cho địa chỉ luận lý là 23032, yêu cầu đổi sang dạng 1 MB = 2 20 B 1 KB = 2 10 B a) Số bit dùng cho địa chỉ offset bằng kích thước của 1 trang 16KB = 2 4 B =>Số bit cần dùng là 4 bit. b) = = = 51200 khung trang. c) = = = 2 18 trang. d) Do kích thước trang là 16384, lấy 23032 chia cho 16384 được 1 dư 6648. 23032 được đổi thành . 6. Hãy thực hiện các giải thuật thay thế trang FIFO, LRU và OPT bằng cách điền kết quả vào bảng sau: FIFO 10 lỗi Thế nào là địa chỉ logic và địa chỉ vật lý?Địa chỉ logic được sử dụng giống như một tham chiếu, để truy cập địa chỉ vật lý. Sự khác biệt cơ bản giữa địa chỉ logic và vật lý là địa chỉ logic được tạo ra bởi CPU trong quá trình thực thi chương trình trong khi địa chỉ vật lý đề cập đến một vị trí trong đơn vị bộ nhớ. Địa chỉ vật lý do Ai Cập?Địa chỉ IP do Tổ chức cấp phát số hiệu Internet (IANA) quản lý và tạo ra. IANA nói chung phân chia những "siêu khối" đến Cơ quan Internet khu vực, rồi từ đó lại phân chia thành những khối nhỏ hơn đến nhà cung cấp dịch vụ Internet và công ty. Địa chỉ vật lý bao gồm bao nhiêu bit?Địa chỉ MAC là một dãy số 48-bit của phần cứng máy tính, được nhà sản xuất card mạng nhúng vào. Địa chỉ MAC được ví là địa chỉ vật lý của thiết bị mạng tương tự như việc muốn đi đến nhà nào cũng phải biết địa chỉ của nhà đó. Thế nào là địa chỉ và không gian địa chỉ?Địa chỉ vật lý - là địa chỉ thực tế mà trình quản lý bộ nhớ nhìn thấy và thao tác. Không gian địa chỉ – là tập hợp tất cả các địa chỉ ảo phát sinh bởi một chương trình. Không gian vật lý – là tập hợp tất cả các địa chỉ vật lý tương ứng với các địa chỉ ảo. |
