17Билет

Страничная организация памяти.

Страничная организация памяти (paging) относятся к методам несмежного размещения процессов в основной памяти. Основное достоинство страничной организации памяти заключается в том, что она позволяет свести к минимуму общую фрагментацию за счет полного устранения внешней фрагментации и минимизации внутренней фрагментации.

Базовый метод. Адресное пространство основной и внешней памяти разбивают на блоки фиксированного размера, называемые страничные рамки (frames) логическое адресное пространство программы также разбиваются на блоки фиксированного размера называемые страницами (pages). Размер страничных рамок и страниц совпадают. Процессы загружаются в память постранично, причём каждая страница помещается в любую свободную страничную рамку основной памяти.

Каждый адрес генерируемый процессором состоит из двух частей: П – номер страницы (page number) и Д – смешение в пределах страницы (offset). Номер страницы можно использовать как индексы для таблицы страниц (page table). Таблица страниц содержит начальные адреса f всех страничных рамок, в которых размешена программа. Физический адрес определяется путём сложения начального адреса страничной рамки f и смещения Д.

Страничное распределение памяти полностью исключает временную фрагментацию. Внутренняя фрагментация направляет величины page size QELEM, где page size – размер страничной рамки, а QELEM – минимальный адресный элемент основной рамки.

	В Таблица страниц программы А торичная память
	Стр1
Программа А	С 1 3 тр2
	С 7 4 тр3
	Стр4

2

4

6

7

N f

F

Основная память

Стр 0

Стр 1

Стр 2

Стр3

13572123

Для ускорения вычисления физического адреса операцию суммирования заменяют операцией конкатенации.

Для того чтобы операция конкатенация была возможна, необходимо чтобы базовые адреса страничных рамок располагались только в старших разрядах ( ), а следующие только в младших разрядах ( , , ).

Каждая ОС поддерживает свой собственный метод работы с таблицей страниц. Обычно за каждым процессом, находящемся в основной памяти закреплена отдельная таблица страниц в этом случае указатель на таблицу страниц хранятся в PCB соответствующего процесса.

Аппаратная поддержка страничной организации. Преобразование логического адреса в физические осуществляется для каждого адреса генерируемого процессором, поэтому число для ускорения этого процесса применяются аппаратные методы, например ассоциативные регистры (associative registers).

В том случае если требуемый номер страницы находятся в таблице страниц, то есть ни в одном из ассоциативных регистров не произошло совпадения, происходит обращение к таблице страниц, находится искомый номер страничной рамки, а найденная строка таблицы страниц пересылаются в адрес из ассоциативных регистров.

Задачи страничной памяти, уровни доступа:

1)только чтение

2)чтение и запись

3)только выполнение

В этом случае каждая страница снабжается 3-х байтовым кодом уровня доступа при трансформации логического адреса в физический, сравнивается значение кода разрешенного уровня доступа с фактически требуемым. При их несовпадении программа прерывается основное преимущество страничного способа распределения памяти. Это минимальная фрагментация защита страничной памяти основана на контроле уровня доступа, к каждой странице возможны следующие уровни доступа.

Только чтение

Чтение и запись

Только выполнение