Tìm hiểu về bộ nhớ ảo

NHÓM 1:TRẦN ANH CHÂUHỒ MẠNH HÙNGTRẦN VĂN THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN	LỚP: DCT1083Nhóm I1BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPBÀI THUYẾT TRÌNHCHỦ ĐỀ TÌM HiỂU VỀ BỘ NHỚ ẢONhóm I2BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP BỘ NHỚ ẢO LÀ GÌ ? TẠI SAO PHẢI DÙNG BỘ NHỚ ẢO ? CÔNG DỤNG CỦA BỘ NHỚ ẢO CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NHỚ ẢO NHỮNG ƯU ĐiỂM VÀ NHƯỢC ĐiỂM CÁCH CÀI ĐẶT BỘ NHỚ ẢONhóm I3BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPVẤN ĐỀ 1: Bộ nhớ ảo là gì ?Bộ nhớ ảo (Virtual memory) : đó là một vùng không gian lưu trữ gần giống như bộ nhớ trong (RAM) nhưng lại được đặt trên đĩa cứng và khoản không gian này được cố định (không thể thay đổi địa chỉ vật lý của các ô nhớ trên HDD). Nhóm I4BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPVẤN ĐỀ 2: Tại sao cần phải dùng bộ nhớ ảo? Hầu hết những máy tính trước đây đều có khoảng 64-128MB RAM thừa để sử dụng cho CPU. Và dĩ nhiên, lượng RAM đó đều không đủ để chạy tất cả các chương trình mà người dùng muốn chúng chạy cùng lúc. Nhóm I5BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPVí dụ, nếu bạn chạy hệ điều hành Windows, một chương trình e-mail, trình duyệt web (nhất là Mozilla Firefox) và một chương trình word cùng một lúc thì bộ nhớ RAM 64MB sẽ không thể đủ. ۩Nhóm I6BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPVẤN ĐỀ 3: Công dụng của bộ nhớ ảo là gì?-Cho phép thực hiện cùng lúc nhiều tiến trình (process), mỗi tiến trình có một không gian định vị riêng. -Đơn giản hoá việc nạp chương trình vào bộ nhớ để thi hành nhờ một cơ chế được gọi là sự tái định địa chỉ (address relocation). Cơ chế này cho phép một chương trình có thể được thi hành khi nó nằm ở bất cứ vị trí nào trong bộ nhớ. Nhóm I7BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPVẤN ĐỀ 4: Cấu tạo của bộ nhớ ảo Bộ nhớ ảo bao gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài được phân tích thành khối để có thể cung cấp cho mỗi chương trình một số khối cần thiết cho việc thực hiện chương trình đó. Nhóm I8BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPSự khác nhau giữa bộ nhớ cache và bộ nhớ ảo :Đại lượng điển hình cho bộ nhớ cache và bộ nhớ ảo. So với bộ nhớ cache thì các tham số của bộ nhớ ảo tăng từ 10 đến 100.000 lần Nhóm I9BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPPhân loại bộ nhớ ảo : Loại với khối có dung lượng cố định gọi là trang. Loại có chiều dài thay đổi gọi là đoạn. Nhóm I10BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPCâu hỏi 1: Một khối được đặt tại đâu trong bộ nhớ trong ?Câu hỏi 2: Làm thế nào để tìm được một khối khi nó đang nằm trong bộ nhớ trong ?Câu hỏi 3: Khối nào phải được thay thế khi có thất bại trang ?Câu hỏi 4: Việc gì xảy ra khi cần ghi số liệu ?VẤN ĐỀ 5: Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ ảo Nhóm I11BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP Bộ nhớ ảo khi có thất bại, tương ứng với việc phải thâm nhập vào ổ đĩa. Việc thâm nhập này rất chậm nên người ta chọn phương án hoàn toàn phối hợp trong đó các khối (trang) có thể nằm ở bất kỳ vị trí nào trong bộ nhớ trong. Cách này cho tỉ lệ thất bại thấp. Hình : Ánh xạ các trang ảo vào bộ nhớ vật lý Nhóm I12BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPHình: Minh họa sự ánh xạ địa chỉ giữa bộ nhớ ảo và bộ nhớ vật lý trong định vị trang.Nhóm I13BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPHình: Ánh xạ giữa địa chỉ bộ nhớ ảo và bộ nhớ vật lý trong cách định vị đoạn.Địa chỉ vật cuối cùng được xác lập bằng cách cộng địa chỉ đoạn và địa chỉ trong đoạn(độ dời trong đoạn)Nhóm I14BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP Hầu hết các hệ điều hành đều cố gắng thay thế khối ít dùng gần đây nhất (LRU: Least Recent Utilized) vì nghĩ rằng đây là khối ít cần nhất.Nhóm I15BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP Chiến thuật ghi luôn là một sự ghi lại nghĩa là thông tin chỉ được viết vào trong khối của bộ nhớ trong. Khối có thay đổi thông tin, được chép vào đĩa từ nếu khối này bị thay thế. Nhóm I16BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPNHỮNG ƯU ĐiỂM : Chương trình sẽ không còn bị ràng buộc bởi không gian bộ nhớ vật lý sẳn có. Người dùng có thể viết chương trình có không gian địa chỉ ảo rất lớn, đơn giản hoá tác vụ lập trình. Vì mỗi chương trình người dùng có thể lấy ít hơn bộ nhớ vật lý nên nhiều chương trình hơn có thể được thực thi tại một thời điểm. Nó mang lại những lợi ích lớn cho người dùng mà không phải chi phí cao. Nhóm I17BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPDo yêu cầu ít nhập/xuất hơn để nạp hay hoán vị mỗi chương trình người dùng trong bộ nhớ vì thế mỗi chương trình người dùng sẽ chạy nhanh hơn. Bộ nhớ ảo thực hiện tác vụ lập trình dễ hơn nhiều vì người lập trình không cần lo lắng về lượng bộ nhớ vật lý sẳn có nữa hay về mã gì có thể được thay thế trong việc phủ lắp; thay vào đó, người lập trình có thể quan tâm vấn đề được lập trình. Nhóm I18BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPNHỮNG NHƯỢC ĐIỂM : Bộ nhớ ảo không dễ cài đặt và về thực chất có thể giảm năng lực nếu nó được dùng thiếu thận trọng. Sử dụng bộ nhớ ảo càng nhiều, càng làm giảm tuổi thọ của ổ cứng.Nhóm I19BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPĐể thiết lập và sử dụng bộ nhớ ảo của Windows, thực hiện theo các bước sau: Đầu tiên, click chuột phải lên biểu tượng MyComputer, chọn Properties. Tiếp theo chọn đến thẻ Advanced, bên dưới mụcPerformance, click Settings Tại cửa sổ tiếp theo, chọn tiếp thẻ Advanced và bên dưới mục Virtual Memory, click Change Nhóm I20BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP Tại đây, bên dưới mục Driver (tên các phân vùng trên đĩa cứng), bạn có các tùy chọn để chọn lựa các phân vùng ổ cứng của mình, nhưng lựa chọn tốt nhất là chọn lựa khác ngoài phân vùng hệ thống (phân vùng cài đặt Windows) để thiết lập bộ nhớ ảo. Tại đây đã được thiết lập sẵn 2 thông số Initial size và Maximum Size, bạn có thể thay đổi lại 2 thông số này tùy thuộc vào dung lượng trống còn có trên ổ cứng. Đây là dung lượng mà bộ nhớ ảo sẽ dùng để chứa dữ liệu tạm thời trong quá trình làm việc. Nhóm I21BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP Sau khi đã thiết lập xong nhấn Set và Ok để xác nhận quá trình thiết lập. Hãng Microsoft khuyến cáo 2 giá trị này nên bằng nhau và bằng 1,5 lần dung lượng bộ nhớ hệ thống. Nếu bạn không tự tin hãy để Windows tự xác định giá trị cho bộ nhớ ảo này khi bạn chọn System managed size. Nhóm I22BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠPCÂU HỎI?Nhóm I23BỘ MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GVHD-HUỲNH TỔ HẠP