Kompyuter xotirasi turlari va ularning tashkil etilishi
Xotira aniq boshqaruvni talab qiladigan juda muhim resurs. Asosiy xotirani boshqarish juda muhimdir. Aslida, tarixiy nuqtai nazardan, butun tizimning ishlashi to‘g‘ridan-to‘g‘ri ikkita narsaga bog‘liq edi: ishlov berishda qancha xotira mavjudligi va u qanday optimallashtirilganligida. Xotira ierarxiyasini boshqaradigan operatsion tizimning qismi xotira menejeri yoki menejer deb ataladi. U xotirani samarali boshqarish uchun mo‘ljallangan va xotiraning qaysi qismlari ishlatilishini kuzatishi, jarayonlar uchun kerak bo‘lgan xotirani ajratishi va jarayonlar o‘z ishini tugatgandan so‘ng xotirani bo‘shatishi kerak.
Ushbu bobda bir nechta turli xil xotiralarni boshqarish modellari ko‘rib chiqiladi, juda oddiylaridan juda murakkablarigacha. Bundan tashqari virtual xotira tushunchasi masalalari ham ko‘rib chiqilgan.
Xotira menejeri (shuningdek, operativ xotira yoki RAM, yoki asosiy xotira sifatida ham tanilgan) va xotirani taqsimlash sxemalarining to‘rtta turi mavjud: bir foydalanuvchili tizimlar, belgilangan qismlar, dinamik qismlar va ko‘chiriladigan dinamik qismlar. Hozirgi kundagi zamonaviy operatsion tizimlarda virtual xotira tushunchasi mavjud.
Xotira – buko‘p dasturli operatsion tizim tomonidan ehtiyotkorlik bilan boshqarishni talab qiladigan muhim resursdir. Xotira ostida sifatida bu yerda tezkor (operativ) xotira tushuniladi. Tashqi xotira (saqlash qurilmasi) deb nomlanadigan qattiq diskning xotirasidan farqli o‘laroq, ma’lumotlarni saqlash uchun operativ xotira doimiy quvvat manbai talab qiladi. Dastlabki operatsion tizimlarda xotirani boshqarish dasturni va uning ma’lumotlarini tashqi diskdan (perfokarta, magnit lenta yoki magnit disk) xotiraga yuklanar edi. Ko‘p dasturlashni paydo bo‘lishi bilan, operatsion tizim bir vaqtning o‘zida bir nechta ishga tushuriladigan dasturlar o‘rtasida mavjud xotirani taqsimlash bilan bog‘liq yangi vazifalarga duch keldi.
Multidasturli tizimda xotirani boshqarish uchun OT funksiyalari quyidagilardan iborat:
bo‘sh va band xotirani kuzatish;
jarayonlarga xotirani taqsimlash va jarayonlar tugaganda xotirani bo‘shatish;
asosiy xotira o‘lchamlari undagi barcha jarayonlarni joylashtirish uchun yetarli bo‘lmaganda jarayon kodlari va ma’lumotlarini operativ xotiradan diskka ko‘chirish (to‘liq yoki qisman), va qachonki unda bo‘sh joy paydo bo‘lganda ularni RAM ga qaytarish;
fizik xotiraning ma’lum bir sohasiga dastur manzillarini o‘rnatish;
xotirani himoya qilish - boshqa jarayonga taqsimlangan xotiraga ma’lumotlarni yozishni yoki u yerdan o‘qishni taqiqlash. Ushbu funksiya qoida tariqasida operatsion tizim dasturiy modullari tomonidan qurilma vositalari bilan yaqin hamkorlikda amalga oshiriladi.
Kompyuter xotirasining fizik tuzilishi (tashkil etilishi)
Kompyuterning xotira qurilmasi ikki xil turga: asosiy (bosh xotira, tezkor xotira, fizik xotira) va ikkilamchi (doimiy xotira, ichki xotira) xotiraga bo‘linadi. Asosiy xotira bir baytli tartiblangan yacheyka massiviga ega bo‘lib, har bir yacheyka o‘zining manziliga (raqamiga) ega. Protsessor buyruqlarni asosiy xotiradan oladi, qayta ishlaydi va bajaradi. Buyruqlarni bajarishda asosiy xotiraning bir nechta yacheykalariga murojaat qilishga to‘g‘ri keladi. Odatda asosiy xotira yarim o‘tkazgichli texnologiya asosida tayyorlanadi, shuning uchun xotiradagi ma’lumotlar elektr manbasidan uzilgandan so‘ng o‘chib ketadi.
Ikkilamchi xotira (bu asosan qattiq disklardir) bu chiziqli birlik manzilga ega bo‘lgan joy va ularni ketma-ket joylashgan baytlar tashkil qiladi. Ikkilamchi xotiraning tezkor xotiradan farqi shundaki, u alohida energiyaga, katta hajmga, va samarali foydalanish imkoniyatiga ega.
3.1-rasmdagi ko‘rsatilgan sxemaga yana bir nechta oraliq satxlarni qo‘shish mumkin.
Har xil ko‘rinishdagi xotiralar ierarxiyaga, murojaat vaqti kamayib borishi, narxini oshishi va sig‘imi oshishi tarzida birlashishi mumkin.
3.1- rasm. Xotira ierarxiyasi
Ko‘p bosqichli sxemalar quyidagicha ishlatiladi. Ma’lumotlar odatda xotiraning yuqori satxlaridan qidiriladi, agar u yerdan topilmasa, ma’lumotlar katta raqamli satxlarda ham saqlanadi. Shuning uchun, u keyingi satxdan qidira boshlaydi. Agar kerakli ma’lumotni topsa, uni yuqoriroq satxga o‘tkazadi.
Manzil turlari
O‘zgaruvchilar va buyruqlarni aniqlash uchun dastur hayot siklining turli bosqichlarida belgili nomlar (belgilar), virtual manzillar va fizik manzillar ishlatiladi (3.2- rasm).
|
