21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 1

Ora 7

Menaxhimi i MemorjesFaqëzimi/Memorja virtuale

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 2

Hierarkia e memorjeveK

apac

itet

i S

hpejtësia

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 3

Vetitë: madhësia dhe shpejtësia

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 4

Disa definicione

• Adresë logjike-adresë e gjeneruar nga CPU (programet aplikative punojnë me adresa logjike)

• Adresë fizike-adresa që shihet nga njësia e memorjes (ajo që lexohet në regjistrin adresues të memorjes)

• Adresë virtuale-adresa logjike gjatë kohës së ekzekutimit të programit

• Hapësira adresuese logjike (virtuale)-bashkësia e të gjitha adresave logjike të gjeneruara nga programi

• Hapësira adresuese fizike-bashkësia e të gjitha adresave fizike që u përgjigjen adresave logjike përkatëse

• Pajisja hardverike Memory Management Unit (MMU)-shfrytëzohet për mapimin nga adresa logjike në atë fizike

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 5

Zgjidhja e problemit të fragmentimit

• Krijohet një iluzion për hapësirë të vazhdueshme adresuese

• Në realitet, kjo hapësirë nuk është e vazhdueshme• MMU përdoret për kalim nga iluzioni në realitet. Kjo

bëhet me faqëzim• Hapësira adresuese e memorjes (fizike dhe virtuale) ndahet

në blloqe, faqe (pages) me madhësi të njëjtë• MMU bën pasqyrimin nga faqet virtuale në ato fizike.• Faqet fizike quhen korniza të faqes (frames)

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 6

Principet e faqëzimit

• Ndarja me zhvendosje e zgjedh problemin e fragmentimit duke siguruar blloqe të vazhdueshëm për programet dhe të dhënat.

• Por nëse bëhet praktikë e shpeshtë, atëherë jo gjithmonë e zvoglon fragmentimin.

• Faqëzimi totalisht e zgjedh problemin e fragmentimit, duke mundësuar edhe përdorim të memorjes virtuale

Fragmentim

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 7

Principet e faqëzimit

• Për realizim të faqëzimit, memorja fizike ndahet në korniza të faqes (page frames), kurse hapësira adresuese ndahet në faqe (pages).

• Është teknikë që mundëson mapimin (reflektimin) e faqes së nevojshme të programit në kornizën përkatëse të faqes dhe e kundërta mapimin e faqeve nga kornizat e faqeve në disk.

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 8

Disa fakte

• Adresat virtuale memoruese të proceseve të ndryshëm janë të pavarura, por mund të kenë pjesë të përbashkët.

• Faqja virtuale nuk ka memorje të veten (ajo është vetëm koncept). Ajo vendoset në faqen fizike ku formohet memorja reale.

• Hapsira fizike e memorjes është e pavarur nga hapsira virtuale, që nënkupton se madhësia e procesit të jetë e pavarur nga memorja fizike që posedohet

• Madhësia e faqes është me fuqi 2 (nga 512 bajd deri në 16MB, varësisht nga arkitektura e SK).

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 9

Pjesët e adresës virtuale

• Çdo adresë e gjeneruar nga CPU (adresa virtuale) ndahet në dy pjesë:– Numri i faqes (page number) – p– Zhvendosja e faqes (page offset) – d

• Numri i faqes përdoret si indeks në tabelën e faqeve (page table)– Përmban adresë bazike për çdo faqe në memorjen fizike– Adresa bazike kombinohet zhvendosjen e faqes që të

definohet adresa fizike që dërgohet në njësinë e memorjes

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 10

Tabela e faqeve

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 11

Struktura e tabelës

• Indeksohet me numrin e faqes virtuale

• E përmban numrin e kornizës (nëse ka)

• Përmban bit për mbrojtje

• Përmban bit për qasje

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 12

Pasqyrimi nga adresa virtuale në atë fizike(reale)

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 13

Shembull

• Madhësia e faqes 8KB=8*1024=8192• MOVE REG, 104852 (104852=12*8192+6548)• Shqyrtohet rreshti i 13 në tabelën e faqeve• Nëse v=0 (faqja virtuale nuk ndodhet në kornizë) page

fault• Nëse v=1 lexohet numri i kornizës në memorjen fizike për

faqen e 13 virtuale – le të jetë 7• Përmbajtja e regjistrit dërgohet në lokacionin• 7*8192 + 6548 = 63892 nëpërmjet magjistrales

(Normalisht që memorja nuk din për këtë aktivitet të MMU, por ajo vetel e sheh kërkesën për shënimin e lokacionit 63892)

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 14

Ndarja e kornizës së njëjtë

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 15

Ndarja e kornizës së njëjtë

• Proceset ndajnë faqe të njëjtë të memorjes me pasqyrimin e faqeve të tyre virtuale në korniza të njëjta memoruese

• Në UNIX dhe Windows, proceset që punojnë programin e njëjtë i ndajnë faqet të cilat e përmbajnë atë– Duke kursyer shumë memorje

– Duke kursyer kohën e mbushjes së programeve që përdoren më shpesh

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 16

Memorja asociative – Translation Lookahead Buffer

• Memorje e vogël asociative në procesor (në MMU)

• I përmban rezultatet e pasqyrimit (virtuale-fizike)• Zakonisht përmban 8-32 hyrje• Nëse TLB dështon ti regjistroj pasqyrimet nga

faqet virtuale në ato fizike, atëherë faqja fizike kërkohet nëpërmjet tabelave të faqeve në memorje

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 17

Kesh memorja

• I përmirëson performansat e memorjes• Mund të jetë:

– E kombinuar: instruksione + të dhëna

– E ndarë: kesh me instr. + kesh me të dhëna

• Mund të organizohet:– Me adresa fizike

– Me adresa fizike• Nuk ka nevojë të kërkohet në TLB nëse faqja është në kesh

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 18

Memorja virtuale

• Është teknikë që mundëson ekzekutimin e një procesi i cili nuk është patjetër të jetë komplet në memorje

• E zgjeron memorjen fizike në disk

• Madhësia e procesit nuk është më e limituar me madhësinë e memorjes fizike

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 19

Memorja virtuale

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 20

Menaxhimi me hapësirën virtuale memoruese (Swap)

• Ku ndodhet?– Particion i veçantë në disk (UNIX)– Fajll standard (Windows, OS/2)

• Madhësia– Fikse (UNIX)– Fikse ose dinamike (Windows, OS/2

21/04/23 M-r. Fisnik Dalipi USHT 2009-10 21

Segmentimi

• Orën e ardhshme!!!!