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Systèmes d'exploitation - Gestion de la mémoire
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Description de la mémoire
La mémoire physique sur un système se divise en deux catégories :
- la mémoire vive : composée de circuit intégrés, donc très rapide
- la mémoire de masse : composée de supports magnétiques (disque dur, bandes magnétiques...), beaucoup plus lente
La gestion de la mémoire
La gestion de la mémoire est un difficile compromis entre les performances (temps d'accès)
et la quantité (espace disponible). On désire en effet tout le temps avoir le maximum de
mémoire disponible, mais l'on souhaite rarement que cela se fasse au détriment des performances.
La gestion de la mémoire doit de plus remplir les fonctions suivantes :
- permettre le partage de la mémoire (pour un système multi-tâches) ;
- permettre d'allouer des blocs de mémoire aux différentes tâches ;
- protéger les espaces mémoire utilisés (empêcher par exemple à un utilisateur de modifier une tâche exécutée par un autre utilisateur) ;
- optimiser la quantité de mémoire disponible, notamment par des mécanismes d'extension de la mémoire.
L'extension de la mémoire
Il est possible d'étendre la mémoire de deux manières :
- En découpant un programme en une partie résidente en mémoire vive et une partie chargée uniquement en mémoire lorsque l'accès à ces données est nécessaire.
- En utilisant un mécanisme de mémoire virtuelle, consistant à utiliser le disque dur comme mémoire principale et à stocker uniquement dans la RAM les instructions et les données utilisées par le processeur. Le système d'exploitation réalise cette opération en créant un fichier temporaire (appelé fichier SWAP, traduisez "fichier d'échange") dans lequel sont stockées les informations lorsque la quantité de mémoire vive n'est plus suffisante. Cette opération se traduit par une baisse considérable des performances, étant donné que le temps d'accès du disque dur est extrêmement plus faible que celui de la RAM. Lors de l'utilisation de la mémoire virtuelle, il est courant de constater que la LED du disque dur reste quasiment constamment allumée et dans le cas du système Microsoft Windows qu'un fichier appelé "win386.swp" d'une taille conséquente, proportionnelle aux besoins en mémoire vive, fait son apparition.
Les mécanismes de découpage de la mémoire
La mémoire centrale peut-être découpée de trois façons :
- la segmentation : les programmes sont découpés en parcelles ayant des longueurs variables appelées «segments».
- la pagination: elle consiste à diviser la mémoire en blocs, et les programmes en pages de longueur fixe.
- une combinaison de segmentation et de pagination: certaines parties de la mémoires sont segmentées, les autres sont paginées.
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