INFORMATICA GENERALE. Informatica Generale

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1 INFORMATICA GENERALE a.a. 006/007 COGNOMI A-L Silvano Antonelli -Ricevimento : durante il corso: Martedì ore 5.0 presso Dipartimento di Informatica, Largo Pontecorvo Stanza 94 negli altri periodi: su appuntamento posta elettronica : s.antonelli@humnet.unipi.it Pagina web : (programma, esami, date appelli )

2 Testi di riferimento Dennis P. Curtin, Kim Floley, Hunal Sen, Cathleen Morin Informatica di base /ed, McGraw-Hill,005 M.R. Laganà, M- Righi, F. Romani " INFORMATICA Concetti e sperimentazioni", Apogeo,00 L. Console, M. Ribaudo, U. Avalle" Introduzione all'informatica", UTET Libreria, Torino,004 D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari " Introduzione ai sistemi informatici", McGraw-Hill,997 P. Tosoratti, G. Collinasi "Introduzione all'informatica", Seconda Edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano

3 Gestione della memoria RAM: volatile, costosa e quindi di dimensione limitata Progr. + Dati in memoria secondaria Processi in esecuzione in un certo intervallo di tempo: Programma + Dati contenuti nella RAM Necessità di gestire lo spostamento di Progr. + Dati tra RAM e memoria secondaria. Ogni processo concorrente deve credere di avere a disposizione una porzione di RAM sufficiente per Progr. + Dati.

4 Esecuzione di più programmi Ampiezza RAM Spazio programma dati testo Una possibile organizzazione della RAM con più programmi attivi contemporaneamente 0 Spazio programma Spazio programma Sistema Operativo Area riservata, non accessibile in modalità utente 4

5 La memoria virtuale permette di: rendere indipendente il codice dei programmi dall organizzazione fisica della memoria; mettere virtualmente a disposizione di ogni processo più RAM di quella che fisicamente gli spetta. 5

6 Indirizzi virtuali I processi fanno riferimento alla RAM utilizzando indirizzi virtuali: es. con bit. Decimale Giga Binario Mem. virtuale.. Es.: indirizzi su bit 4 G indirizzi diversi, cioè 4 GB di RAM Spazio di indirizzamento di 4 GB 6

7 Indirizzi fisici Il processore fa riferimento alla RAM utilizzando gli indirizzi fisici. Decimale Binario Es.:6 indirizzi su 4 bit ( 4 ): Da 0000 a In generale con n bit n indirizzi.. 7

8 Indirizzi logici e indirizzi fisici (esempio) Indirizzo logico Spazio programma Indirizzo fisico Spazio programma S.O

9 Memoria fisica e memoria virtuale Decimale Mem. virtuale o logica Mem. fisica Mega 4 Giga Il numero di indirizzi virtuali (o logici) è generalmente maggiore del numero di indirizzi fisici!!! 9

10 Paginazione Il gestore della memoria struttura la memoria fisica in pagine fisiche. Pag. fis. MEM. FIS. Pagina Pagina Pagina Pagina 4 0

11 Memoria fisica e memoria virtuale Mem. virtuale o logica Del processo Pagina A Pagina B Pagina C Pagina D Pagina E Pagina F Pagina G Mem. Fisica (RAM) Pagina Pagina Pagina Pagina 4 Pagina 5 Mem. virtuale o logica Del processo Pagina A Pagina B Pagina C Pagina D Pagina E Pagina F Pagina G Pagina H Pagina H

12 Memoria logica e fisica Poiché num. pag. log. > num. pag. fis. Mem. virtuale Mem. fisica....

13 Memoria logica e fisica Mem. virtuale... Mem. virtuale Mem. fisica... Mem. fisica Istante T Istante T Più aree di memoria individuate da indirizzi logici può essere tradotta in un area fisica non sono usate contemporaneamente.

14 Ind. Logico Il problema della traduzione degli indirizzi logici in indirizzi fisici TRAD. Ind. Fisico Pag. Logica TRAD. Pag. Fisica 4

15 Gestione della memoria Regole di allocazione, cioè di ripartizione della memoria centrale (RAM) tra i diversi processi concorrenti che la richiedono. Impatto notevole sulle prestazioni globali del sistema. 5

16 Il gestore della memoria Tutti i programmi che compongono il SO ed i programmi applicativi attivi usano contemporaneamente la RAM Il gestore della memoria si preoccupa di fare condividere la RAM ai vari processi in esecuzione in modo che : ogni processo abbia il suo spazio privato distinto dagli altri (e inaccessibile agli altri) 6

17 Paginazione MEM. LOG. Mem. log. P Proc. Mem. log. P Proc. Pag. log. Pag. fis. MEM. FIS. 4 Mem. log. P Proc. 7

18 Paginazione In ogni istante solo alcune delle pagine logiche di un processo sono fisicamente caricate nella RAM. La RAM contiene pagine di più processi diversi. MEM. LOG. Processo i RAM 4 Processo i 8

19 Tutta la memoria a disposizone RAM HARD DISK Memoria fisica File di swap (Page File) MEMORIA DISPONIBILE 9

20 Paginazione Le pagine logiche non in RAM si trovano nella memoria di massa, nel file page file. MEM. LOG. Processo i A B RAM Processo i 4 Page File 4 0

21 Paginazione La pagina contenente l indirizzo logico non è caricata in RAM: deve essere copiata dal page file. MEM. LOG. Processo i A B RAM Processo i 4 Page fault Page File 4