2020-03 [prednáška] Virtuálna pamäť

Zhrnutie prednášky

Prednáška sa venuje virtuálnej pamäti ako mechanizmu ochrany a izolácie procesov v operačnom systéme, s dôrazom na architektúru RISC-V a systém XV6. Vysvetľuje sa problém neriadeného prístupu procesov do spoločnej fyzickej pamäte a spôsob, ako mu predchádzať pomocou vytvorenia samostatného adresného priestoru pre každý proces. Popisuje sa princíp nepriamej adresácie, kde procesor pracuje výlučne s virtuálnymi adresami, ktoré prekladá stránkovací hardware (MMU) na fyzické adresy pomocou tabuľky stránok. Zdôrazňuje sa rozdiel medzi stránkovaním a segmentáciou, pričom RISC-V a XV6 využívajú iba stránkovanie s pevnou veľkosťou stránok. Na záver sa vysvetľuje, že register obsahujúci adresu tabuľky stránok môže meniť len kernel v privilegovanom režime a že procesor pri štarte beží v jednoduchom režime bez stránkovania, kde platí priame mapovanie adries.

• - Virtuálna pamäť zabezpečuje izoláciu a ochranu procesov pred neoprávneným prístupom k cudzím údajom
• - Každý proces má vlastný zdanlivý adresný priestor nezávislý od fyzickej rámky pamäte
• - Stránkovací hardware (MMU) prekladá virtuálne adresy na fyzické pomocou tabuľky stránok
• - Preklad adries je nepriamy – rovnaká virtuálna adresa rôznych procesov vedie na rôzne fyzické miesta
• - RISC-V a XV6 využívajú iba stránkovanie (fixná veľkosť blokov), nie segmentáciu
• - Register s adresou tabuľky stránok je možné meniť len v privilegovanom kernel móde
• - Procesor pri štarte beží bez zapnutého stránkovania s priamym mapovaním adries 1:1

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.