28.Дескрипторні таблиці. Селектори сегментів.

Сегментні регістри CS, DS, SS і ES зберігають не самі базові (початкові) адреси сегментів, а селектори, що визначають адреси в пам'яті, пояким зберігаються дескриптори (описувачі) сегментів. Область пам'яті з дескрипторами називається таблицею дескрипторів.

Селектор в машині Pentium II. Коли селектор завантажується в сегментний регістр, відповідний дескриптор викликається з локальної таблиці дескрипторів або з глобальної таблиці дескрипторів і зберігається у внутрішніх регістрах контролера управління пам'яттю, тому до нього можна швидкоотримати доступ. Дескриптор складається з 8 байтів.

Селектор в системі Pentium. Під час завантаження селектора в сегментний регістр відповідний дескриптор витягується злокальної або глобальної таблиці дескрипторів і зберігається в мікропрограмних регістрах, що забезпечує до нього швидкий доступ.

Дескриптор – це структура даних, яка представляє відкритий екземпляр базового об'єкта операційної системи, наприклад, файл, ключ реєстру, об’єкт синхронізації тощо. Дескриптор однозначно ідентифікує створений об'єкт і надає доступ до об'єкта, дозволяючи читати та змінювати його стан.

29.Сторінкова організація пам`яті, сторінкове перетворення адреси.

До основних технологій реалізації віртуальної пам'яті крім сегментації належить сторінкова організація пам'яті (paging). Її головна ідея — розподіл пам'яті блоками фіксованої довжини. Такі блоки називають сторінками. Ця технологія є найпоширенішим підходом до реалізації віртуальної пам'яті в сучасних операційних системах.

Сторінкова пам'ять — це підхід до організації віртуальної пам'яті, при якому одиницею відображення віртуальних адрес на фізичні є регіон константного розміру (так звана сторінка). Типовий розмір сторінки — 4096 байт, для деяких архітектур — до128 Кб.

Підтримка такого режиму присутня в більшості 32-бітних та 64-бітних процесорів. Такий режим є класичним майже для усіх сучасних ОС, в тому числі Windows та сімейства UNIX. Широке використання такого режиму почалося з процесора VAX та ОС VMS з кінця 1970-х років. В сімействі x86 підтримка з'явилася з поколінням 386, першим 32-бітним поколінням.

Сторінкова організація пам'яті 

Основна думка зводиться до формування таблиць описання пам'яті, які визначають стан її окремих сегментів/сторінок тощо. У разі нестачі пам'яті операційна система може відвантажити частину даних з оперативної пам'яті на диск, а до таблиці описів внести зазначення на відсутність цих даних у пам'яті. При спробі звернення до відсутніх даних процесор сформує виняток (різновид переривання) і віддасть управління операційній системі, яка поверне дані до пам'яті, а потім поверне управління програмі. Таким чином для програм процес підкачки даних з дисків відбувається непомітно.

Адреса, що використовується в машинному коді (тобто значення вказівника) називається «віртуальна адреса». Адреса, що процесор виставляє на шину називається «фізична адреса».

30.Алгоритм сегмента сторінкової адресації.

У системах з сегментною і сторінковою адресацією віртуальна адреса має складну структуру. Він розбитий на два бітові поля: селектор сторінки (сегменту) і зсув у нім. Відповідно, адресний простір виявляється таким, що складається з дискретних блоків. Якщо всі ці блоки мають фіксовану довжину і утворюють разом безперервний простір, вони називаються сторінками

Якщо довжина кожного блоку може задаватися, відповідають "діри" у віртуальному адресному просторі, такі блоки називаютьсясегментами (мал. 5.2). Як правило, один сегмент відповідає коду або даним одного модуля програми. Із сторінкою або сегментом можуть бути асоційовані права читання запису і виконання.

Така адресація реалізується апаратний. Процесор має спеціальний пристрій, званий диспетчером пам'яті