thành 1. Hệ điều hành sẽ dựa vào bít modify này để biết được một page có bị thay
đổi hay không kể từ lần nạp vào bộ nhớ gần đây nhất.
Đối với vấn đề thứ hai: hệ điều hành có thể swap in một page tại ví trí ban
đầu của nó trên đĩa, hoặc tại không gian swap của nó. Trong một số hệ điều hành
khi một tiến trình được tạo thì lập tức hệ điều hành sẽ cấp cho nó một không gian
swap trên đĩa, bất kỳ khi nào tiến trình bị swap out nó đều được swap đến không
gian swap của nó, khi tiến trình kết thúc thì không gian swap của nó sẽ được giải
phóng. Như vậy để chuẩn bị cho việc swap in sau này, khi nạp một page của tiến
trình vào bộ nhớ hệ điều hành sẽ ghi nội dung của page này vào không gian swap
của nó.
III.12. Quản lý bộ nhớ RAM của DOS
III.5.a. Program Segment Prefix (PSP):
MS_DOS dùng hàm EXEC để nạp các chương trình EXE và COM vào bộ nhớ.
EXEC phải chuẩn bị một vùng nhớ mà chương trình sẽ nạp vào, và đặt vào đầu
vùng nhớ này một cấu trúc dữ liệu được gọi là khối tiền tố chương trình PSP.
Chương trình sẽ được nạp vào ngay sau PSP, sau đó hệ điều hành sẽ khởi tạo các
thành ghi Segment và Stack để chương trình bắt đầu hoạt động. Khi chương trình
kết thúc thì hệ điều hành giải phóng cả khối nhớ cấp cho chương trình và khối nhớ
dùng làm PSP cho chương trình.
PSP dài 256 byte, chứa các thông tin cần cho cả DOS và chương trình chạy.
PSP cho biết địa chỉ đoạn của ô nhớ cuối cùng dành cho chương trình, địa chỉ đoạn
của khối biến môi trường, độ dài của dòng lệnh, các tham số dòng lệnh, vv.
Các bạn có thể tìm hiểu rõ hơn về cấu trúc của một PSP ở một tài liệu khác
viết về hệ điều hành MS_DOS.
III.5.b. Chương trình COM và EXE:
Trong phần này chúng ta xem xét đến sự hoạt động của hai loại file chương trình
EXE và COM. Các chương trình dạng COM có kích thước giới hạn trong 64 KB,
trong khi đó kích thước của chương trình dạng EXE có thể lớn ngang bằng kích
thước của RAM. Hệ điều hành có thể nạp một chương trình dạng EXE có kích
thước lớn hơn vào RAM nếu chương trình được thiết kế với cấu trúc thích hợp (cấu
trúc động chẳng hạn).

d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e

Một chương trình dạng COM không thể vượt quá giới hạn 64 Kb kể cả 256
byte PSP và 1 word khởi tạo stack. Mặt dù vậy nhưng khi nạp một chương trình
COM vào bộ nhớ DOS vẫn dành hết bộ nhớ còn lại cho chương trình, điều này gây
lãng phí bộ nhớ, do đó chương trình COM không thể gọi một chương trình khác
thông qua hàm EXEC, nếu trước đó chương trình không giải phóng khối nhớ thừa
mà hệ điều hành đã cấp cho chương trình. Vì chương chương trình COM được nạp
ngay sau PSP của nó trong bộ nhớ nên ngay sau khi điều khiển được chuyển cho
chương trình COM thì các thanh ghi đoạn đều hướng tới đầu PSP, thanh ghi con trỏ
lệnh (IP) nhận giá trị offset 100h và thanh ghi con trỏ stack (SP) nhận giá trị offset
FFFEh (vì stack ở vùng cao của đoạn 64 Kb và luôn được khởi tạo bởi một phần tử
2 byte). DOS không nạp chương trình COM vào một địa chỉ xác định trước và
không cho phép thực hiện một lời gọi xa (FAR) trong chương trình.
Chương trình dạng EXE không bị giới hạn kích thước một segment (64 Kb)
mà nó có thể vượt quá giới hạn của 3 segment, nhờ đó mà người lập trình có thể
thiết kế được các chương trình với nhiều chức năng hơn. Tuy nhiên điều này làm
cho cấu trúc của chương trình sẽ phức tạp hơn, nó phải chứa nhiều thông tin liên
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o

r
a
c
k
.
c
o
m
quan đến chương trình hơn, các thông tin này là cần thiết để hệ điều hành nạp
chương trình vào bộ nhớ và điều khiển việc thực hiện của chương trình. Các
chương trình EXE không được nạp vào các đoạn bộ nhớ xác định trước mà có thể
được nạp vào một vị trí bất kỳ (có địa chỉ là bội nguyên của 16). Trong chương
trình dạng EXE có thể gọi một chương trình khác thông qua hàm EXEC và có thể
thực hiện các lời gọi xa để gọi một chương trình con ở đoạn nhớ khác.
Trong giai đoạn biên dịch và liên kết chương trình, chương trình liên kết
LINK đặt vào đầu các file chương trình EXE một cấu trúc dữ liệu đặc biệt được gọi
là Header của chương trình. Header chứa nhiều thông tin liên quan đến chương
trình như kích thước header, kích thước chương trình, giá trị khởi tạo của IP và SP,
địa chỉ bắt đầu của đoạn code trong file EXE, … và đặc biệt là địa chỉ tương đối
của các đoạn. Địa chỉ đoạn thực tế trong bộ nhớ RAM nhận được bằng cách cộng
địa chỉ tương đối này với địa chỉ của đoạn mà chương trình được nạp vào (địa chỉ
đoạn bắt đầu). Địa chỉ đoạn bắt đầu thường là địa chỉ đoạn của PSP cộng với 10h.
Khi hệ điều hành nạp một chương trình EXE vào bộ nhớ nó biết được địa chỉ
các ô nhớ chứa các địa chỉ đoạn cần thay đổi cho phù hợp, hệ điều hành viết lại các
giá trị này bằng cách cộng các giá trị trong đó với địa chỉ đoạn bắt đầu. Thao tác
này có thể làm chậm tốc độ nạp các chương trình EXE. Sau khi các địa chỉ đoạn
được sửa thành các địa chỉ có hiệu lực thì hệ điều hành cố định các thanh ghi đoạn
DS và ES theo đầu của PSP (DS = ES = PSP). Do đó chương trình EXE có thể truy
cập dễ dàng đến các thông tin trong PSP.
Các bạn có thể tìm hiểu rõ hơn về cấu trúc và lợi ích của header ở một tài

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X

m
Để quản lý các khối nhớ đã được chia trên vùng nhớ cũng như các chương
trình đã được nạp vào vùng TPA hệ điều hành MS_DOS sử dụng các khối điều
khiển bộ nhớ MCB. Mỗi MCB dài 16 byte (1 paragraphe), quản lý một vùng nhớ
nằm ngay sau nó. Khi có một chương trình cần được nạp vào bộ nhớ, tùy theo yêu
cầu bộ nhớ của chương trình mà DOS cung cấp cho chương trình một vùng nhớ,
vùng nhớ này sẽ được quản lý bởi một MCB đứng ngay trước nó. Hình 3.16 sau
đây minh họa cho điều này. Cấu trúc của một MCB đựoc mô tả ở hình dưới. Trong đó:
 Trường ID: định danh MCB, ID = ‘Z’: đây là MCB cuối cùng, ID =
‘M’: chưa phải là MCB cuối cùng.
 Trường địa chỉ PSP: đây là địa chỉ đoạn của PSP tương ứng của
chương trình. Nếu vùng nhớ được cấp là khối môi trường của một chương
trình thì trường này chỉ ra địa chỉ PSP của chính chương trình. Ngược lại nếu
vùng nhớ được cấp là một PSP thì trong đa số trường hợp trường này chỉ ra
chính vùng nhớ của chương trình.

Đư
ợc quản lý bởi MCB3

Hình 3.16: Quản lý bộ nhớ bằng MCB của DOS
Kết thúc M

0000:0000
Bắt đầu
vùng TPA
Kết thúc
vùng TPA
Hệ điều hành

Hệ điều hành
Liên kết
giữa các
MCB

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c

Một nửa không gian địa chỉ ảo (8K segment x 4GB) là không gian chung, được
chia sẻ cho tất cả các tiến trình, phần còn lại là địa chỉ cục bộ và dành riêng cho
mỗi tiến trình.
Gắn liền với mỗi đoạn là 2 dạng thức của sự bảo vệ: mức đặc quyền
(privilege level) và thuộc tính truy cập (access attribue). Có 4 mức đặc quyền, từ
được bảo vệ cao nhất đến được bảo vệ thấp nhất: level 0, level 1, level 2, level 3.
Mức đặc quyền có thể được gắn với segment dữ liệu hoặc với program segment.
Một chương trình thực hiện chỉ có thể truy cập dữ liệu trong segment khi mức đặc
quyền của nó thấp hơn hoặc bằng mức đặc quyền gắn với segment dữ liệu. Phần
cứng không bắt buộc sử dụng cấp đặc quyền nào, việc này do các nhà thiết kế hệ
điều hành quyết định. Thuộc tính truy cập của một segment dữ liệu chỉ ra có hay
không sự cho phép truy cập read/write hoặc read-only. Đối với các segment
program, thuộc tính truy cập chỉ ra có hay không truy cập read/excute hoặc read-
only.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e

n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m