Kategoriler


SON YORUMLAR
Random bir Deli
Eyw
Cagla
Her türlü mühendislik ödevi yapılır. Sadece kod değil, tasarım ödevleri de (logic, ds, algoritma analizi vs.) yapılır whocares21@gmail.com
Kaan
Saü bilgisayar mühendisliğinde okuyorum birkaç dersten mezuna kaldım. Java, Android, C++, Web programlama ödevlerinizde yardımcı olabilirim. İletişim : kaan8792@gmail.com
Hacker
we have a security vulnerability BY_H4CK3R_
.
.
harun
/
harun
/
harun
/
.
.
Bilgisayar mühendisi
Yazılım ve veritabanı ödevleriniz yapılır. iletişim dersnotlarim.17@gmail.com
Bilgisayar mühendisi
Yazılım ve veritabani ödevleriniz yapılır. İletişim dersnotlarim.17@gmail.com
bilgisayar mühendisi
Bilgisayar mühendisliği okuyorum tek dersden okulum yarım dönem uzadı,,Android, java, c# ,c, veritabanı,web tasarımı,asp net ödevlerinize yardımcı olabilirim. ilgilenen arkadaşlar ali.yildirim.94@hotmail.com mail adresinden ulaşabilirler.

sen nerden çıktan ya
Emin Faruk
süper bir yazı olmuş teşekkürler :)

Bilgisayar Mühendisleri
Here is the website inspired me to use 
it as a guide when I tried to define 
myself as an engineer candidate a few 
years ago. It really helped me to work
 and study feeling in confidence with 
being on the right way. I suggest this 
website to whom it may direct her/his 
to find the right career path. It 
includes many articles varies from 
real life experiences to detailed 
software engineering issues. But the 
most dignified parts for me are the 
articles in general and career titles.
Son okunan makaleler:
Sanal Bellek Nedir?
Gül'den gençlere öğütler: Boşa zaman geçirmeyin
Türkiye'de Bilgisayar Mühendisliğinin Durumu? Bilg. Mühendisliğinin bugünü ve geleceği
Bilgisayar Mühendisliğini yeni kazandım, neler yapmalıyım?
Staj Yeri Nasıl Bulunur? Staja hazırlık olarak neler yapmalıyım?
DOKTOR GİBİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSİ OLMAK
Üniversite seçiminde şu 8 şeyi yapmayın!
Soru sormayı bilmek?
İSTANBULU SEÇİN!
Neden yazılım uzmanı olamayacağınızın 10 kanıtı?
Çok okunan blog yazmanın 10 sırrı
Yeni mezun bilgisayar mühendisleri için 10 büyük günah!
Bilgisayar Mühendisliğini yeni kazandım, neler yapmalıyım?
Neden Bilgisayar Mühendisliği?
Mezunları en kolay iş bulan üniversiteler
Oradan Buradan...
Microsofta çalışan Türkler - Aslı Bilgin Röportajı
Para ile ödev yapmak üzerine
Kendini Geliştirmek Ne Demek?
Okul bitince ne yapacaksınız?

Bilgisayar Mühendisleri Portalı

Sanal Bellek Nedir?

SANAL BELLEK - Virtual Memory
Çalışabilmesi için var olan bellek kapasitesinden fazlasını isteyen programların çalışabilir kılınması eski bir bilgisayar problemidir. Buna üretilen genel çözüm katman (overlay) yaklaşımı idi. Katmanlar programın parçalara bölünmüş hali idi. Sıfırıncı katman ilk olarak çalışmalı, işi bittikten sonra başka bir katmanı çağırmalıydı. Bunun yanında karmaşık yapılı, bellekte çoklu katmanlar çalıştırılmasını sağlayan yaklaşımlar da vardı. Katmanlar diskte bulunmalı, işletim sistemi tarafından belleğe yüklenmesi veya bellekten kaldırılması yapılmalı idi.

Bu yaklaşımdaki temel sorun, programın parçalara bölünme işinin programcı tarafından yapılmak zorunda olması idi. Bu işin büyük bir program için yapılması da oldukça zaman kaybına sebep olacağı açık idi.

Sonuçta sanal bellek kavramı ortaya çıktı. Temel mantığı program kodunun, programda kullanılan değişkenler, veri yapıları, vs.nin (data) ve de programın yığın alanının (stack) var olan bellek alanına sığmamasına dayanır.Bu durumda işletim sistemi programın kullanılan parçalarından kullanılanları bellekte, kalanını ise diskte tutar.

Kısaca söylemek gerekirse, sanal bellek bir bilgisayar programının var olan gerçek fiziksel bellekten daha fazla bellek varmış gibi davranmasını sağlayan sistemdir.

SAYFALAMA VE SAYFA HATASI

Pekçok bilgisayar sistemi sanal bellek adı verilen bir teknik kullanmaktadır. Her bilgisayarda kullanılabilecek bir adres uzayı vardır. Adres uzayı ile işlemcinin, bir sürecin veya bellek ve işlemci dışındaki bir bilgisayar donanımının erişebileceği adress genişliği/sınırı kastedilmektedir. Aşağıdaki program kodunu inceleyelim.

MOVE x, 1000

Mimari tasarımın, bu kod parçasının 1000 numaralı adresteki verinin, X ile gösterilen yazmaca veya değişkene atanmasını sağlayacak şekilde yapıldığını düşünelim. Programda üretilen/kullanılan adresler sanal bellek sisteminin kullanıldığı bir tasarımda gerçek fiziksel adresler değildir. Programda üretilen adreslere sanal adres denir ve bu adresler sanal adres uzayını oluşturur. Sanal adresler yazılımsal veya donanımsal olarak gerçek fiziksel adreslere çevrilmektedir. Sanal adres uzayı eşit büyüklükteki parçalara bölünür. Bunların herbirine sayfa (page) denir. Bu sayfalara karşılık gelen fiziksel bellek alanlarına ise sayfa çerçevesi denir. Eşit büyüklükte ve adreslenebilirlikteki kolaylığı nedeniyle 4K seçilen sayfa ve sayfa çerçevelerinden oluşan bir gösterim aşağıdaki gibi olabilir.

 mapping from virtual memory to physical memeory

Görüldüğü gibi sanal bellek üzerindeki bazı alanlar gerçek fiziksel bellek üzerindeki alanlara karşılık gelmektedir. Bire-bir şekilde yapılan iki yapı arasındaki bu eşlemeye haritalama (mapping) denir. Yazının bundan sonraki kısmında bellekteki sayfa ile, sanal bellek üzerinde fiziksel belleğin bir alanını referans eden sayfa ve bunun referans ettiği alan içindeki bilgiler kastedilecektir.

SAYFA HATASI
Yukarıdaki şekilde sayfaların bazılarının fiziksel belleğe referans etmediği görülmektedir. (X ile işaretli alanlar) Programın çalışması sırasında program kodu, erişim yetkisi olmayan bir alana erişmeye çalışabilir veya sanal bellek üzerinde fiziksel belleğe henüz referans edilmemiş bir alana erişmeye çalışabilir. Sayfa Hatası olarak adlandırılan bu durumda, işletim sisteminin bellekten uygun bir sayfayı boşaltması ve istekte bulunan programa bunu tahsis etmesi gerekmektedir. Bellekte uygun bir sayfa ayarlandıktan sonra, sayfa hatasına sebep olan kod tekrar çalıştırılır. Gözden kaçırılmaması gereken nokta, tahsis edilecek bellek gözündeki veriler değiştiyse, önce bunların takas alanına aktarılarak saklanması gerekliliğidir. Değişmediyse, ayarlanan sayfa üzerine veriler yazılacaktır.

Yukarıda bahsi geçen, sayfa hatası durumunda bellekteki uygun bir sayfanın seçimi ele alınması gereken bir noktadır. Eğer sıklıkla kullanılan bir sayfa seçilirse, takas alanından bu sayfanın sık çağrılmasından dolayı performans kaybı olacaktır. Şimdi sayfa hatası durumunda seçilecek sayfayı belirlemeye getirilen yaklaşımlardan biri olan FIFO (first in- first out)'yu inceleyelim.

FIFO (First In - First Out)
Bu yaklaşımda işletim sistemi bellekte bulunan sayfalar için bağlı bir liste yapısı oluşturur. Listedeki yapıların bellekteki sayfaları işaret eden yapılar olduğunu düşünebiliriz. Bu listenin baş (head) kısmı en eski (belleğe ilk gelen) sayfayı tutarken, kuyruk (tail) kısmı en yeni (en son gelen) sayfayı tutar. Bir sayfa hatası durumunda, listede baş kısmın işaret ettiği sayfa seçilmektedir. Belleğe yeni yüklenen sayfa da liste sonuna eklenir.

Uygulaması ve yazılması kolay bir metoddur. Fakat sadece sayfaların belleğe geliş sıralarına bakmakta, sayfaların kullanım sıklığını göz ardı etmektedir. Sıklıkla kullanılan sayfaların da bellekten çıkarılmasına sebep olabilmektedir. Ayrıca belleğe her sayfa giriş çıkışında da bağlı listenin güncellenmesi gerekecektir. Bunun için tercih edilen bir metod değildir.

Sadece 3 tane sayfayla referans edilebilen bir bellekte sirasiyla 1,5,3,1,6,1,6,5 numarali sayfalara erişim gerekliliği olsun. Bellekteki sayfaların durumu sırasıyla aşağıdaki gibi olacaktır.

FIFO Gösterimi

1 numarali sayfaya istekte bulunulduğunda sayfa belleğe yüklenecektir. Daha sonra 5 numarali sayfaya istekte 5 ve ardindan da 3 numarali sayfa belleğe yüklenecektir. Bu anda belleğe ilk yüklenen 1 numarali sayfa en eski durumunda, son eklenen 3 ise en yeni durumundadır. Daha sonra 1 numaralı sayfaya tekrar istekte bulunulur ve bellekte zaten olduğu için herhangi bir yerdeğiştirme yapılmadan sıradaki 6 numaralı sayfaya istek ele alınır. Henüz bellekte referans edilmemiş bir sayfa numarasına istek verildiğinden sayfa hatası oluşur ve bunun FIFO ile çözümünün yapılabilmesi için en eski sayfanın çıkarılıp yerine yeni gelen sayfanın yüklenmesi gerekmektedir. Buradaki çıkarma işleminin eger çıkarılacak sayfada bir değişiklik olduysa takas alanına yazmak ya da kullanılmayacaksa üzerine yazmak şeklinde olacağı unutulmamalıdır. Böylece 6 numaralı sayfa 1 numaralı sayfanın olduğu konuma yüklenir. Bu durumda en yeni olan sayfa 6, en eski olan sayfa ise 5 dir. 1 numaralı sayfaya tekrar istek geldiğinde artık bellekte olmadığından tekrar sayfa hatası oluşur ve bu sefer 5 numaralı sayfa çıkarılarak yerine 1 numaralı sayfa yüklenir. Tekrar 6 numaralı sayfaya istekte bulunulduğunda zaten bellekte olduğu için sıradaki isteğe geçilir ve 5 numaralı sayfa isteğiyle sayfa hatası tekrar oluşur ve diğerlerine göre daha uzun süredir bellekte beklemekte olan 3 numaralı sayfa çıkarılarak yerine 5 numaralı sayfa yüklenir.

Oğuz Yarımtepe

Bu makaleyi beğendin mi? Yorumunu Yaz!







Sizden Gelen Yorumlar:

Yorum Yazın

sidadilan(2.5.2018 15:19:38)
çok thanx ;)
%100 %0 %0
Katılıyorum Çekimserim Katılmıyorum



busee(14.1.2016 17:37:34)
çok yardımcı oldu teşekkür ederim :)
%50 %0 %50
Katılıyorum Çekimserim Katılmıyorum






Copyright© 2001-2018. Bilgisayar Mühendisleri Portalı | Bütün hakları saklıdır.