• Curs 05 - Gestiunea memoriei (vizualizare Prezi)
• Curs 05 - Gestiunea memoriei (PDF)

• Suport curs
  • Operating System Concepts Essentials
    • Capitolul 7 - Main Memory
  • Modern Operating Systems
    • Capitolul 4 - Memory Management
      • Secțiunile 4.1, 4.2, 4.3, 4.8
  • Ulrich Drepper - What every programmer should know about memory

Pentru parcurgerea demo-urilor, folosim arhiva aferentă. Demo-urile rulează pe Linux. Descărcăm arhiva folosind comanda

wget http://elf.cs.pub.ro/so/res/cursuri/curs-05-demo.zip

și apoi decomprimăm arhiva

unzip curs-05-demo.zip

și accesăm directorul rezultat în urma decomprimării

cd curs-05-demo/

Acum putem parcurge secțiunile cu demo-uri de mai jos.

Ca să aflăm informații despre memoria RAM (fizică) disponibilă pe sistem folosim comanda

free -m

Rezultatul afișat este în megaocteți.

Altă variantă este consultarea fișierului /proc/meminfo:

cat /proc/meminfo

Spațiul de adresare disponibil îl putem afla prin consultarea fișierului /proc/cpuinfo:

cat /proc/cpuinfo | grep 'address sizes'

Ni se vor afișa informații despre spațiul adresabil fizic și cel virtual. În general, la sistemele cu arhitectură x86_64, deși registrele sunt pe 64 de biți, spațiul adresabil virtual este de 48 de biți.

Pentru a afla informații desre memoria cache a sistemului, folosim comanda

lscpu

și urmărim liniile care conțin cuvântul cache. Sau folosim comanda

getconf -a | grep 'CACHE'

De obicei avem mai multe niveluri de memorie cache. Primul nivel conține în general un cache pentru date și unul pentru instrucțiuni.

Pentru a afla dimensiunea paginii sistemului folosim comanda

getconf PAGE_SIZE

Programatic, astfel de informații pot fi determinate prin intermediul apelului sysconf. O implementare succintă se găsește în subdirectorul system-memory/. În fișierul system-memory.c folosim apelul sysconf pentru a afla dimensiunea paginii sistemului, spațiul de memorie, informații despre memoria cache. Pentru a folosi programul, îl compilăm și îl rulăm:

make
./system-memory

Spațiul de adresă al unui proces poate fi vizualizat folosind comanda pmap. De exemplu, dacă dorim să vizualizăm spațiul de adresă al procesului curent folosim comanda

pmap $$

Spațiul de adresă al unui proces cuprinde zona de cod/text (marcată r-x), zone de date (marcate r-- și rw-), biblioteci partajate, heap, stivă.

Spațiul de adresă al procesului este modificat dinamic (la runtime) prin alocare și dezalocare de memorie. Pentru a urmări modul în care este alterat spațiul de adresă al procesului la alocare și dezalocare folosim programul din subdirectorul address-space/.

În fișierul address-space.c alocăm și dezalocăm memorie folosind stiva (la un apel de funcție), apelurile malloc și free, respectiv apelurile mmap și munmap. Înaintea executării unui pas programul așteaptă 5 secunde, timp în care putem urmări evoluția spațiului de adresă.

TODO