İşlem Senkronizasyonu

ANA BELLEK

CPU nun doğrudan eriştiği bellekler: RAM, cache, register.

Programın çalışması; HDD—>RAM—>CPU

Hafıza yönetimi işletim sistemi tarafından yapılır.

Ram’in doğrusal bir fiziksel yapısı vardır. Her proses kendi adres alanında yaşar. Her proses kendi çalıştığı ram alanını Proses-0 olarak düşünür.  Yani ramde sadece kendinin çalıştığını düşünür.

• Mantıksal adres (logical address) –CPU tarafından oluşturulur. Sanal adres (virtual address) olarak da adlandırılır.
• Fiziksel adres (physical address) – hafıza birimi tarafından bilinen adrestir.

Yer Değiştirme (Swapping)

Çalıştırılan bir program Ram’e sığmıyor ve hafıza yetmiyorsa yer değiştirme işlemi yapılır. Ram’den Harddiske bazı prosesler aktarılır. Swap out: RAM’den HDD’ye, Swap in: HDD’den RAM’e aktarılması işlemidir.

Yeniden Yerleştirme ve Sınır Yazmaçları için Donanım Desteği: Limit değeri kontrol ediir. taban değeri kontrol edilir.  Taban ve limit değerlerini aşamaz bu durumlarda adresleme hatası verilir, eğer sıkıntı yoksa mantıksal adres fiziksel adrese dönüştürülür ve ana belleğe erişim sağlanır.

Bitişik Bellek Yerleşimi:

• Boşluk (Hole) – kullanılabilir bellek bloğu; hafıza üzerinde çeşitli boyutlarda boşluklar dağınık bir şekilde bulunur.
• Bir işlem geldiğinde, bu işlemi tutabilecek kadar büyük bir hafıza boşluğuna yerleştirilir.
• İşletim sistemi şu bilgileri tutup günceller:
  A) işlemlere ayrılmış bölümler
  B) boş bölümler (boşluklar)

Dinamik Kayıt Birimi Ayırım Problemi

• İlk-uyum (first-fit): Büyük olan ilk boşluğa atanır.
• En-iyi-uyum (best-fit): Yeterince büyük olan en küçük boşluğa ata
  • Boyuta göre sıralı değilse, tüm liste aranmalıdır
  • Geriye en küçük boşluğu bırakır.
• En-kötü-uyum (worst-fit): Mevcut en büyük boşluğa ata
  • Gene, tüm liste aranmalıdır
  • Geriye en büyük boşluğu bırakır.

En-iyi-uyum, hız ve kayıt biriminin verimli kullanımı açılarından en-kötü uyuma göre daha iyi sonuç verir.

• First-fit en basit, genellikle en iyi ve en hızlı olanıdır.
• Best-fit, isminin aksine en kötü performansa sahiptir. Proses yerleştirildiğinde geriye kalan boş alan pek kullanılamayacağından çok daha sık sıkıştırma yapılmalıdır.
• Worst-fit işlemi sonucunda best-fit’e göre daha büyük alan geride kalacağından, bu alana prosesler yerleştirilebilecekdir.

Paçalanma

Dışsal Parçalanma (External Fragmentation):  İsteği karşılamak için hafıza alanı mevcut fakat bitişik değil. Proseslerin dışında, ramde oluşan boşluklardır.
İçsel Parçalanma (Internal Fragmentation):  İşleme ayrılan hafıza gerekenden biraz fazla. Boyut farkı işleme ayrılan hafıza alanında oluşuyor ve bu alan kullanılamıyor. Prosesin içerisindeki boşluklar.

Sıkıştırma

Hafıza bloklarını, tüm boş blokları bir araya getirecek şekilde yeniden düzenle. Zaman aldığı için maliyetlidir.

Sayfalama

Sayfalama, bir işleme ayrılan fiziksel adres uzayının bitişik olmamasına (noncontiguous) izin veren bir hafıza yönetim şeklidir. Fiziksel hafıza çerçevelere(frames), mantıksal hafıza ise sayfalara(pages) bölünür. Tüm boş çerçevelere ise çerçeve tablosu ya da sayfa tablosu denir. Mantıksal adreslerin fiziksel adreslere dönüştürülmesi için bir sayfa tablosuna (page table) ihtiyaç duyulur.

Sayfa Numarası(Page)=(Mantıksal Adres/Sayfa Boyutu(PageSize))nun tamsayı değeridir. Ofset= mantıksal Adres Mod(sayfa boyutu)’dur.

Segmantasyon(Kesimli belek-Segmantation): Segmantasyonda belleğin mantıksal olarak bölümlenmesi esastır. Program ve ilişkili verileri çok sayıda segmente bölünür. Tüm segmentlerin eşit boyda olma zorunluluğu yoktur. Sayfalamada olduğu gibi mantıksal adresler segment numarası ve ofset ile ifade edilir.