Комбинированная странично-сегментная организация памяти
Как видно из названия, данный метод представляет собой комбинацию страничного и сегментного распределения памяти и, вследствие этого, сочетает в себе достоинства обоих подходов. Виртуальное пространство процесса делится на сегменты, а каждый сегмент в свою очередь делится на виртуальные страницы, которые нумеруются в пределах сегмента. Оперативная память делится на физические страницы. Загрузка процесса выполняется операционной системой постранично, при этом часть страниц размещается в оперативной памяти, а часть на диске. Для каждого сегмента создается своя таблица страниц, структура которой полностью совпадает со структурой таблицы страниц, используемой при страничном распределении. Для каждого процесса создается таблица сегментов, в которой указываются адреса таблиц страниц для всех сегментов данного процесса. Адрес таблицы сегментов загружается в специальный регистр процессора, когда активизируется соответствующий процесс.
Трехуровневая адресация использует две таблицы отображения (таблица сегментов + таблица страниц сегментов).
V=(S,P,d)
S - номер сегмента;P- номер страницы;d- смещение.
Динамическое управление адресами здесь выполняется более сложно в два этапа, и поэтому в таких системах применяется высокоскоростная ассоциативная память, по типу кэш-памяти.
Обычная адресуемая память - это память, к которой обращаются по адресу и выбирают значение.
Рисунок.6.3 Преобразование адреса страницы при чисто ассоциативном отображении.
Ассоциативная память - это параллельная память, к которой осуществляется одновременный доступ по всем ячейкам памяти по значению и выбирается в результате либо адрес соответствующей ячейки, либо связанные с этой ячейкой другие значения.
Достоинства странично-сегментной организации:
Комбинированная организация эффективна для больших программ (процедур), имеющих свою локальность.
Делает более эффективным коллективное использование общих (разделяемых) сегментов, так как строки различных таблиц сегментов будут указывать на одну таблицу страниц коллективно используемого сегмента.
Двухуровневая страничная организация
Двухуровневая страничная организация образуется из гиперстраниц, традиционно называющихся сегментами, которые в свою очередь подразделяются на страницы.
Виртуальный адрес состоит также из трех компонентов (гиперстраница, страница, смещение).
Достоинства:
Сокращение объема памяти под таблицы страниц путем размещения в ОП только активных частей таблиц страниц.
Появляется возможность моделировать сегментную организацию, то есть обеспечить эффективное разделение общих процедур и защиту процессов посредством более простой схемы адресации.
Пример: ЕС ЭВМ ряд 2 и IBM PC
Страницы 2 - 4 кб; гиперстраница 64 - 1024 кб
В общем случае информация постоянно находится на более низком уровне иерархической структуры памяти, а механизм управления иерархией обеспечивает передачу на верхний уровень наиболее вероятную для обработки информацию. В этом случае верхний уровень работает как КЭШ по отношению к нижнему уровню. Вначале идея рассматривалась только к памяти между ЦП и ОП, затем распространилась в общем смысле к иерархии памяти.
Модуль 6. Управление процессорами
