M

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Mémoire Processus
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La Gestion de la Mémoire
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Introduction

• La mémoire physique dun système se divise en
  deux catégories
• La mémoire vive
• La mémoire de masse
• Le rôle du système dexploitation est dorganisée
  ces mémoires pour en tirer le maximum.

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Caractéristiques

• Supports Physiques
• Semi-conducteur
• Magnétique
• Optique
• Caractéristiques
• Volatile / Non volatile
• Effaçable / Non effaçable

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Caractéristiques

• Capacité
• Nombre de mots.
• Taille du mot ( Octet )
• Unité de transfert
• Mot, Bloc, Page, Fichier
• Performances
• Temps daccès
• Temps de cycle ( Entre 2 accès)
• Débit de transfert (1/Temps Cycle)

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Accès à la mémoire

• Séquentiel Temps daccès linéaire
• Direct Temps daccès constant
• Mixte Accès direct au voisinage de la donnée
  Parcours séquentiel
• Associatif Accès à la donnée en recherchant une
  clé dans une table, Temps constant.

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Exemples

• RAM ( Random Access Memory)
• Accès Direct (Temps daccès 10 à 70 ns)
• Volatile
• Accès Mode Normal / Mode Page
• ROM ( Read Only Memory)
• Accès direct
• Non volatile
• Utilisation Microprogrammes ( BIOS)
• PROM, EPROM, EEPROM, FLASH EEPROM

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Hiérarchie Mémoire
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Rôle du Système dexploitation

• La gestion est un compromis entre performances et
  quantité.
• Elle doit remplir les fonctions suivantes
• Permettre le partage de la mémoire en allouant
  des blocs aux différentes tâches.
• Protéger les espaces mémoires utilisés.
• Optimiser la quantité de mémoire disponible
• Traiter les échanges entre mémoire vive et
  mémoire de masse.

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Méthodes

• Un seul processus en mémoire .
• Ex MS-DOS
• Plusieurs processus en mémoire
• Besoin de stocker momentanément des processus sur
  le disque swapping
• Mémoire adressable lt mémoire réelle nécessaire
  mémoire virtuelle
• Ex UNIX

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SWAPPING

• Mouvement des processus entre la mémoire
  principale et le disque.
• Chaque processus actif occupe une partie variable
  de la mémoire
• Lorsquun processus nest plus actif, il faut le
  sauver sur le disque.
• La zone de Swap peut-être prévue à lavance par
  le SE ou allouée à la création du processus.
• Lorsque le processus se réveille, il faut lui
  trouver une place en mémoire vive Table
  doccupation par blocs.

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Mémoire Virtuelle

• Chaque programme considère
• Quil sexécute tout seul à partir de ladresse 0
• Quil a toute la mémoire
• En réalité, plusieurs programmes sexécutent à la
  fois
• Chacun possède une partie de la mémoire physique.
• Laccès aux pages mémoires est protégé par le SE.
• Le SE traduit les adresses virtuelles utilisées
  par les programmes en adresses physiques
• Utilise une table de pages située en mémoire
  physique.

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Mémoire Virtuelle

• Utilité Exécution de programmes plus grands que
  la mémoire principale
• Protection Les différents programmes
  ninterfèrent pas.
• Flexibilité Les programmes peuvent se placer
  nimporte où en mémoire.

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LES PROCESSUS
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Quest-ce quun Processus ?

• Processus Unité dexécution(Unité de partage
  du temps et de la mémoire)
• Processus programme
• Un programme peut être exécuté plusieurs fois et
  se trouver dans plusieurs unités dexécution en
  même temps.
• Le SE doit ordonnancer les processus(Scheduler)

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Eléments de processus

• Un processus comporte
• Du code machine exécutable
• Une zone mémoire (données allouées par le
  processus)
• Une pile ( pour les variables locales des
  fonctions)
• Un utilisateur propriétaire ( qui détermine les
  permissions daccès aux fichiers)

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Etats dun Processus

• Un processus peut être dans 3 états possibles
• Elu (Actif) Processus OK, Processeur OK
• Prêt (Suspendu) processus OK, processeur occupé
  par un autre processus
• Bloqué (En attente dun évènement
  extérieur)Processus non OK, même si le
  processeur est disponible.

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Etats dun processus
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Ordonnancement

• Le système doit faire un choix
• Equité Chaque processus doit avoir du temps
  processeur.
• Efficacité Le processeur doit être utilisé à
  100
• Temps de réponse Lutilisateur devant sa
  machine ne doit pas attendre.
• Temps dexécution Une séquence dinstructions
  ne doit pas trop durer.
• Rendement Il faut faire le plus de choses
  possibles dans le temps le plus court possible.

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Ordonnancement

• Ordonnancement sans réquisition
• Un processus est exécuté jusquà la fin.
• Ordonnancement avec réquisition
• A chaque signal dhorloge, le SE reprend la main,
  décide si le processus en cours a consommé son
  quota de temps et alloue éventuellement le
  processeur à un autre processus.
• Il existe de nombreux algorithmes
  dordonnancement.

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Ordonnancement Circulaire

• Chaque processus possède un quantum dexécution
• Si le processus a fini dans cet intervalle, on
  passe au suivant.
• Sil na pas fini, il passe en fin de liste et
  lon exécute le suivant.

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Ordonnancement Circulaire
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Ordonnancement Circulaire

• Problème Réglage du Quantum
• Quantum trop petit / Commutation Le processeur
  passe son temps à commuter.
• Quantum trop grandAugmentation du temps de
  réponse dune commande

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Ordonnancement avec priorité

• Plusieurs files dattentes avec un niveau de
  priorité différent
• La priorité dun processus décroît au cours du
  temps pour ne pas bloquer les autres files
  dattentes

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Ordonnancement avec priorité
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OrdonnancementAutres algorithmes

• Ordonnancement plus court dabord
• Estimation de la durée de chaque processus en
  attente
• Exécuter le processus le plus court
• Ordonnancement garanti
• Si n utilisateurs connectés, chacun reçoit 1/n du
  temps processeur.

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Unix et les processus

• Processus fils / père
• Ex le shell est un processus comme les autres.
  Chaque commande exécutée correspond à la création
  dun processus fils par rapport au shell (
  père ).
• Chaque processus est identifié par
• PID ( Processus Identifier)
• PPID (Parent Processus Identifier)

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Unix et les processus

• 2 Types de processus
• Processus systèmes ( daemons)Exécution de tâches
  générales, souventcontrôlées par root
• Processus utilisateurs

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Modes dexécution

• Interactif (foreground)
• Le plus fréquent (on tape une commande, on attend
  un résultat
• Interruption de la commande par CTRL C
• Suspension de la commande par CTRL Z
• Arrière-plan (background)
• La commande est lancée, mais on rend le contrôle
  à lutilisateur. Pas dinteraction avec celui-ci.

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Modes dexécution

• Différé (AT)
• Le fichier de commandes est exécuté à une date
  fixée.
• Pas dinteraction avec lutilisateur
• File dattente (batch)
• La commande est placée dans une file dattente.
  La file dattente est vidée en fonction de la
  charge du processeur
• Cyclique (Crontab)
• Un fichier spécial contient les tâches à exécuter
  régulièrement.
• Un daemon scrute sans arrêt ce fichier.

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Les Threads

• Processus légers
• Plusieurs Threads à lintérieur dun processus.
• Chaque Thread accède au même segment de mémoire (
  donc aux mêmes données)