Сегментная и сегментно-страничная организация памяти.

 

Сегменты, в отличие от страниц, могут иметь переменный размер. При сегментной организации виртуальный адрес является двумерным как для программиста, так и для операционной системы, и состоит из двух полей – номера сегмента и смещения внутри сегмента.

Логическое адресное пространство – набор сегментов.

Каждый сегмент имеет:

· имя,

· размер,

· уровень привилегий,

· разрешенные виды обращений,

· флаги присутствия и т.д.

Каждый сегмент – линейная последовательность адресов, начинающаяся с 0. Максимальный размер сегмента определяется разрядностью процессора (при 32-разрядной адресации это 2³² байт или 4 Гбайт). Размер сегмента может меняться динамически (например, сегмент стека).

Элемент таблицы сегментов содержит:

· физический адрес начала сегмента,

· длину сегмента.

Если размер смещения в виртуальном адресе выходит за пределы размера сегмента, возникает исключительная ситуация.

Логический адрес – упорядоченная пара v=(s,d), номер сегмента и смещение внутри сегмента.

В системах, где сегменты поддерживаются аппаратно, эти параметры обычно хранятся в таблице дескрипторов сегментов, а программа обращается к этим дескрипторам по номерам-селекторам. При этом в контекст каждого процесса входит набор сегментных регистров, содержащих селекторы текущих сегментов кода, стека, данных и т. д. и определяющих, какие сегменты будут использоваться при разных видах обращений к памяти. Это позволяет процессору уже на аппаратном уровне определять допустимость обращений к памяти, упрощая реализацию защиты информации от повреждения и несанкционированного доступа.

 

Преобразование логического адреса при сегментной организации памяти

 

Хранить в памяти сегменты большого размера целиком так же неудобно, как и хранить процесс непрерывным блоком. Отсюда возникла идея разбиения сегментов на страницы. При сегментно-страничной организации памяти происходит двухуровневая трансляция виртуального адреса в физический.

В этом случае логический адрес состоит из трех полей:

· номера сегмента логической памяти,

· номера страницы внутри сегмента,

· смещения внутри страницы.

Поэтому используются две таблицы отображения:

· таблица сегментов, связывающая номер сегмента с таблицей страниц,

· отдельная таблица страниц для каждого сегмента.

Упрощенная схема формирования физического адреса при сегментно-страничной организации памяти

 

Сегментно-страничная и страничная организация памяти позволяет легко организовать совместное использование одних и тех же данных и программного кода разными задачами. Для этого различные логические блоки памяти разных процессов отображают в один и тот же блок физической памяти, где размещается разделяемый фрагмент кода или данных.

 

Загрузка ОС и прикладных программ.

 

сам./изучение