Fonctionnement des OS et Gestion de la Mémoire

Un système d'exploitation (OS) peut être exploité de deux façons :

• Batch Process (Traitement par lots) : utilisé dans la deuxième génération d'ordinateurs. Différents procédés sont lancés et, après un certain temps généralement long, vous obtenez la réponse.
• Processus en temps réel : la réponse est obtenue instantanément.

Le Process Control Block (PCB) contient les informations suivantes :

• État actuel : soit en cours d'exécution, arrêté ou bloqué.
• ID (PID) : attribué par le système d'exploitation.
• Priorité : assignée par le système d'exploitation, elle peut être modifiée par l'administrateur.
• Situation dans la mémoire.
• Ressources : l'allocation des ressources est effectuée par les partitions variables.

Pour résoudre le problème de la fragmentation, l'OS est divisé en partitions variables. Vous devez avoir un registre d'information sur la partition pour le record de disponibilité et d'état. Ce rapport doit être efficace, tant dans la répartition du temps que dans l'utilisation de la mémoire.

Les inconvénients : la difficulté de garder la trace des partitions disponibles rend le système plus lent. Il existe encore de la fragmentation externe.

La Pagination (paging) divise le programme des systèmes de mémoire en petites portions ou pages. La mémoire est divisée en morceaux de la même taille que les pages, appelés cadres ou cadres de page (frames). La quantité de mémoire d'un processus gaspillée à la fin de sa dernière page est ainsi réduite, ce qui minimise la fragmentation interne et permet d'éviter la fragmentation externe.

Gestion de la mémoire

La partie de l'OS qui gère la mémoire est le gestionnaire de mémoire (ou planificateur). Il est responsable de garder la trace des parties de la mémoire qui sont utilisées et de celles qui ne le sont pas. Il alloue de la mémoire pour de nouveaux procédés et libère l'espace de ceux qui ont été achevés. Si un processus ne peut pas être entièrement en mémoire, il gère l'échange de données entre la mémoire et le disque.

La fragmentation peut être :

• Interne : de très grandes partitions où le processus n'est pas utilisé dans son intégralité.
• Externe : une partition n'est pas utilisée car elle est trop petite pour les processus en cours.

Pour résoudre ces problèmes, les partitions variables apparaissent. Les performances de la mémoire virtuelle sont les suivantes :

• Lors du chargement d'un programme en mémoire, seules les pages qui sont chargées auront une durée initiale.
• Les pages restantes sont stockées sur un espace du disque dur réservé pour les échanges avec la RAM.
• Si, à tout moment, vous avez besoin d'exécuter une page qui n'est pas dans la RAM, un échange se produit pour la charger en RAM. Cela signifie qu'il sera nécessaire de décharger une page qui n'est pas utilisée à ce moment-là.