Какую модель памяти использует cyclic executive

«Карусельная диспетчеризация (циклическое планирование)». При карусельной

диспетчеризации процесс продолжает выполнение, пока не наступит момент, когда он:

• добровольно уступает управление (т.е. блокируется);

• вытесняется процессом с более высоким приоритетом;

• использовал свой квант времени (timeslice). После того, как процесс использовал свой

квант времени, управление передается следующему процессу, который находится в

состоянии готовности и имеет такой же уровень приоритета.

119. В чём преимущества и недостатки плоской (flat) модели памяти?

Плоская модель памяти — метод организации адресного пространства оперативной памяти вычислительных устройств. В плоской модели код и данные используют одно и то же адресное пространство. Для 16-битных процессоров плоская модель памяти позволяет адресовать 64 кБ оперативной памяти; для 32-битных процессоров 4 ГБ, для 64-битных — гипотетически до 16 эксабайт, фактически до 256 ТБ.

Управление памятью все ещё (на 2011 год) реализуется на основе плоской модели, в целях содействия функциональности операционной системы, защиты ресурсов, многозадачности или увеличения объёма памяти за пределы ограничений, налагаемых физическим адресным пространством процессора.

Преимущества управления памятью с плоской моделью:

В одном из многозадачных встроенных приложений, где управление памятью не нужно и не желательно, модель обеспечивает простейший интерфейс для программирования, с прямым доступом ко всем местам в памяти и минимальной сложностью конструкции программы.

При многозадачности и распределении ресурсов плоская модель по-прежнему обеспечивает максимальную гибкость для реализации этого типа управления памятью.

120. Какую модель памяти использует QNX Neutrino, в чём её достоинства и недостатки?

Она использует модель плоской памяти, причем блоки организованы в виде двунаправленного списка.

Модели защиты памяти

Наше управление памятью не сегментировано. Это чисто 32-битная плоская (flat), линейная архитектура.

Для большинства систем организация защиты памяти вызывает увеличение цены; однако снижение производительности не так значительно. Все наши исполнительные модули работают как с MMU, так и без него.

Вы можете выбрать любой из четырех уровней защиты памяти:

Тип защиты Затраты памяти на MMU

без защиты нет

система/пользователь (system/user) адресное пространство/4K

пользователь/пользователь (user/user) (основная в версии 1.0) 4K/процесс

пользователь/пользователь личная VM* от 4К до 8К/процесс

* Поскольку Neutrino версии 1.0 нацелена на встраиваемые системы, она не поддерживает эту модель.

Все модели поддерживают функцию spawn(). Мы ожидаем, что наиболее часто используемыми моделями будут модели без защиты (для систем без MMU) и с защитой пользователь/пользователь.

В ОС QNX реализована также модель виртуальной памяти для каждого процесса, что обеспечивает высокую степень защищенности данных и кода прикладных приложений и системы. Однако, за высокую надежность, обеспечиваемую разделением уровней приоритетов и индивидуальным адресным пространством процессов, приходится платить более длительным временем переключения контекстов прикладных программ, ядра и системных сервисов. В системе QNX реализовано управление памятью на основе виртуального адресного пространства, что обеспечивает зашиту данных и кода приложений, ядра и системных сервисов.

121. Какие структуры данных используются в операционных системах РВ для хранения информации о свободных блоках в куче?

Куча — есть длинный отрезок адресов памяти, поделенный на подряд идущие блоки различных размеров.

Блоки бывают свободные и занятые. Для возможности выделения памяти путем повторного использования свободного блока (без дорогостоящего увеличения кучи в целом — требует системного вызова) в том или ином виде нужен список свободных блоков.

Для сокращения списка свободных блоков с целью уменьшения времени его обхода всегда имеет смысл сливать 2 или 3 подряд идущих свободных блока в один. Если свободен последующий блок, то его легко найти, отступив вперед на размер освобождаемого блока. С предыдущим блоком все сложнее, и потому имеет смысл хранить размер предыдущего блока (для его поиска) в заголовке любого блока.

Список свободных блоков может быть организован по-разному, и от его организации прямо зависит производительность кучи. Дело в том, что главное время в операции выделения тратится именно на поиск в этом списке.

Очень хорошей реализацией является несколько списков, каждый для своего размера. Это позволяет быстро проигнорировать заведомо слишком маленькие свободные блоки целыми списками, без проверки каждого персонально.

122. Какая стратегия выбора свободного блока памяти в куче используется в ОС QNX Neutrino?

Выбирается первый свободный подходящий блок памяти в куче.

Дата добавления: 2014-12-24