Přístup procesů do paměti - Historie editací

Spravce: Při čtení a zápisu dohledání vykonává procesor.

2022-09-26T07:59:52Z

Při čtení a zápisu dohledání vykonává procesor.

← Starší verze		Verze z 26. 9. 2022, 07:59
Řádka 40:		Řádka 40:

	; Postup při čtení/zápisu z/do paměti		; Postup při čtení/zápisu z/do paměti
−	* Proces oznámí ~~operačnímu systému~~ adresu VPFN, kterou chce použít.	+	* Proces oznámí procesoru adresu VPFN, kterou chce použít (zapíše ji do odpovídajícího registru).
−	* ~~Operační systém~~ dohledá v tabulce odpovídající PFN a vyzvedne/upraví data.	+	* Procesor dohledá v tabulce (kterou vytvořil operační systém) odpovídající PFN a vyzvedne/upraví data.

	== Schéma zápisu do paměti ==		== Schéma zápisu do paměti ==

Spravce: Doplněno vysvětlení způsobu zabezpečení přístupu do paměti a swappování, doplněn popis schématu.

2020-10-06T08:45:25Z

Doplněno vysvětlení způsobu zabezpečení přístupu do paměti a swappování, doplněn popis schématu.

← Starší verze		Verze z 6. 10. 2020, 08:45
Řádka 19:		Řádka 19:


−	== ~~Přístup procesu do paměti~~ ==	+	== Postup při práci s pamětí ==
−		+
−	~~<div class="NaStred">[[Image:pristup_procesu_do_pameti.png]]</div>~~	+

	; Řešení		; Řešení
−	* Každý proces se chová, jako by měl svou virtuální paměť jen pro sebe (množství je pro daný operační systém pevně dané, programátor se tedy o množství paměti nestará).	+	* Každý proces se chová, jako by měl svou ''virtuální paměť'' jen pro sebe (množství je pro daný operační systém pevně dané, programátor se tedy o množství paměti nestará).
−	* ~~Každý požadavek~~ na ~~přístup~~ do paměti ~~neřeší přímo~~ proces, ale ~~využívá~~ služeb operačního systému.	+	* Při práci s operační pamětí proces vždy odkazuje na adresu ve své ''virtuální paměti''.
		+	<div class="Poznamka">Na schématu dále je ''virtuální paměť'' jednotlivých procesů znázorněna modrými sloupci. U každého sloupce je uvedeno číslo procesu (''PID'') procesu, jemuž tato virtuální paměť patří.</div>
		+	* Přístup do operační paměti nemůže proces řešit přímo, ale vždy musí využít služeb operačního systému.
		+	<div class="Varovani">
		+	Toto omezení je řešeno přímo na úrovni hardware procesoru:
		+	* Procesor má při provádění instrukcí procesu informaci o tom, zda se jedná o běžný proces, nebo zda se jedná o systémový proces — součást jádra operačního systému. Podle toho procesor řeší požadavky na práci s operační pamětí odlišně. Proto žádný proces nemůže omylem ani záměrně tuto kontrolu obejít.
		+	* Problém by mohl nastat jedině tehdy, kdy by operační systém při spouštění procesu špatně nastavil příznak a spustil běžný proces jako systémový.
		+	</div>

	; Postup při alokaci paměti		; Postup při alokaci paměti
−	* Proces zažádá operační systém o přidělení paměti.	+	* Proces zažádá operační systém o přidělení paměti. Používá přitom adresy v&bnsp;rámci virtuální paměti (VPFN — Virtual Page Frame Number).
	* Operační systém si uloží informaci:		* Operační systém si uloží informaci:
	** který proces žádal (PID)		** který proces žádal (PID)
−	** jakou adresu (VPFN) ve ~~'''své'''~~ virtuální paměti chce obsadit,	+	** jakou adresu (VPFN) ve virtuální paměti chce proces obsadit,
−	** kam data skutečně ~~ukládá~~ ve fyzické paměti (PFN).	+	** kam data skutečně budou zapsána ve fyzické paměti (PFN — Page Frame Number).

	; Postup při čtení/zápisu z/do paměti		; Postup při čtení/zápisu z/do paměti
−	* Proces ~~vyžádá od operačního~~ systému ~~zadanou~~ adresu (VPFN).	+	* Proces oznámí operačnímu systému adresu VPFN, kterou chce použít.
−	* Operační systém dohledá v tabulce odpovídající PFN a vyzvedne data.	+	* Operační systém dohledá v tabulce odpovídající PFN a vyzvedne/upraví data.
		+
		+	== Schéma zápisu do paměti ==
		+
		+	; Modré sloupce — virtuální paměť procesů
		+	* Modré sloupce reprezentují virtuální operační paměť jednotlivých procesů.
		+	* U každého sloupce je uvedeno číslo procesu (PID), kterému daná virtuální paměť patří.
		+
		+	; Žlutý blok — skutečná operační paměť
		+	* Do ní smí zapisovat pouze operační systém.
		+	* Operační systém si v ní mimo jiné vede tabulku, pomocí které překládá požadavky procesů na práci s VPFN na skutečné adresy PFN.
		+	* Některé paměťové bloky lze dokonce dočasně přesunout na disk (swappování) — před dalším použitím ale musí být přeneseny zpět do operační paměti.
		+
		+	<div class="NaStred">[[Image:pristup_procesu_do_pameti.png]]</div>
		+
		+
		+
		+	== Swappování — co když se data do (fyzické) paměti nevlezou? ==
		+	* V takovém případě je třeba data procesů, které právě neběží, odložit na pevný disk — to označujeme jako ''swappování''.
		+	* Než budou procesy opět spuštěny, bude třeba data znovu načíst do operační paměti.
		+	* Takto můžeme mít „uloženo v operační paměti“ více dat, než kolik je celková kapacita operační paměti.

−	; ~~Co když se data do (fyzické) paměti nevlezou?~~	+	; Nevýhody swappování
−	* ~~V takovém případě~~ je ~~třeba data odložit na pevný disk~~ &~~mdash~~; (~~[[Swappování \| swappování]]~~).	+	* Výrazně zpomaluje přepínání procesů a&nbps;tím i celkovou odezvu systému.
		+	* Zabírá kapacitu pevného disku.
		+	*: ''To je jeden z důvodů, proč si operační systémy obvykle část kapacity (obvykle 10 %) pevného disku blokují.''
		+	*: ''Může se vám tedy stát, že počítač odmítne vytvářet další soubory či přidávat data, i když na disku ještě zůstává třeba 8% volného místa.''

Spravce: Přepsán úvod.

2020-10-06T08:17:47Z

Přepsán úvod.

← Starší verze		Verze z 6. 10. 2020, 08:17
Řádka 1:		Řádka 1:
	[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:Procesy]][[Category:Stránky s obrázky]]		[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:Procesy]][[Category:Stránky s obrázky]]

−	== Pravidla ==	+	== Pravidla pro běh více procesů ==
−	* Proces ~~není~~ ovlivněn činností jiných procesů.	+	* Proces nemůže a nesmí být ovlivněn činností jiných procesů.
−	* Programátor při psaní kódu ~~neřeší~~, kolik a jakých procesů v paměti bude.	+	* Programátor při psaní kódu nemusí řešit, kolik a jakých procesů v paměti bude.
−	* Každý proces funguje tak, jako by byl v počítači ~~sám~~.	+	* Každý proces funguje tak, jako by byl v počítači jediný.
		+	* Fakt, že byl proces „uspán“ a mezitím běžely jiné procesy nesmí proces nijak poznat — veškerá data, která měl k dispozici, musí zůstat stejná.
		+
		+
		+	== Jak data ochránit? ==
		+	; Obsah registrů procesoru → uloží se do paměti
		+	* Co se týče obsahu registrů procesoru, je situace jednoduchá.
		+	* Při změně kontextu („přepnutí procesu“) se obsah všech registrů (řádově jsou to stovky byte) uloží na vyhrazené místo do operační paměti.
		+	* Při [[Plánování procesů \| přepínání procesů]] se hodnota registrů procesoru aktualizuje tak, aby po opětovném „probuzení“ měl proces své hodnoty registrů, které si nastavil před „usnutím“.
		+
		+	; Obsah operační paměti → musí zůstat
		+	* Obsah operační paměti ale nemůžeme někam „zazálohovat“. Teoreticky by šla uložit na pevný disk, ale operační paměť má velkou kapacitu a ukládání tak velkého množství dat na disk by přepínání procesů nepřípustně zdrželo — nezapomeňte, že přepínání desítek procesů se musí stíhat tak rychle, aby si uživatel myslel, že všechny procesy běží zároveň.
		+	* Data procesů v operační paměti tedy musí zůstat a musíme zajistit, aby žádný proces nemohl číst ani zasahovat oblast, která mu nepřísluší.

−	~~== Přístup procesů do paměti ==~~
−	* Při [[Plánování procesů \| přepínání procesů]] se hodnota registrů procesoru aktualizuje tak, aby měl každý proces svou hodnotu registrů.
−	* Obsah operační paměti ale celý přepnout nelze (příliš velká kapacita, pomalý pevný disk). Procesy se tedy do paměti fyzicky musí vlézt všechny.

	== Přístup procesu do paměti ==		== Přístup procesu do paměti ==

Spravce: Dodán popis obecný

2013-10-10T09:35:26Z

Dodán popis obecný

← Starší verze		Verze z 10. 10. 2013, 09:35
Řádka 1:		Řádka 1:
−	[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:Stránky s obrázky]]	+	[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:Procesy]][[Category:Stránky s obrázky]]
		+
		+	== Pravidla ==
		+	* Proces není ovlivněn činností jiných procesů.
		+	* Programátor při psaní kódu neřeší, kolik a jakých procesů v paměti bude.
		+	* Každý proces funguje tak, jako by byl v počítači sám.
		+
		+	== Přístup procesů do paměti ==
		+	* Při [[Plánování procesů \| přepínání procesů]] se hodnota registrů procesoru aktualizuje tak, aby měl každý proces svou hodnotu registrů.
		+	* Obsah operační paměti ale celý přepnout nelze (příliš velká kapacita, pomalý pevný disk). Procesy se tedy do paměti fyzicky musí vlézt všechny.
		+
		+	== Přístup procesu do paměti ==
		+
	<div class="NaStred">[[Image:pristup_procesu_do_pameti.png]]</div>		<div class="NaStred">[[Image:pristup_procesu_do_pameti.png]]</div>
		+
		+	; Řešení
		+	* Každý proces se chová, jako by měl svou virtuální paměť jen pro sebe (množství je pro daný operační systém pevně dané, programátor se tedy o množství paměti nestará).
		+	* Každý požadavek na přístup do paměti neřeší přímo proces, ale využívá služeb operačního systému.
		+
		+	; Postup při alokaci paměti
		+	* Proces zažádá operační systém o přidělení paměti.
		+	* Operační systém si uloží informaci:
		+	** který proces žádal (PID)
		+	** jakou adresu (VPFN) ve '''své''' virtuální paměti chce obsadit,
		+	** kam data skutečně ukládá ve fyzické paměti (PFN).
		+
		+	; Postup při čtení/zápisu z/do paměti
		+	* Proces vyžádá od operačního systému zadanou adresu (VPFN).
		+	* Operační systém dohledá v tabulce odpovídající PFN a vyzvedne data.
		+
		+	; Co když se data do (fyzické) paměti nevlezou?
		+	* V takovém případě je třeba data odložit na pevný disk — ([[Swappování \| swappování]]).

Spravce: Vytvoření stránky

2013-09-25T08:08:02Z

Vytvoření stránky

Nová stránka

[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:Stránky s obrázky]]
<div class="NaStred">[[Image:pristup_procesu_do_pameti.png]]</div>