Страничное распределение
Критерии выборки выгрузки страницы из ОП
дольше всего не использовавшаяся страница;
первая попавшаяся страница;
страница, к которой в последнее время было меньше всего обращений.
Механизм преобразования виртуального адреса в физический при страничной организации памяти
При каждом обращении к оперативной памяти аппаратными средствами выполняются следующие действия:
На основании начального адреса таблицы страниц (содержимое регистра адреса таблицы страниц), номера виртуальной страницы (старшие разряды виртуального адреса) и длины записи в таблице страниц (системная константа) определяется адрес нужной записи в таблице.
Из этой записи извлекается номер физической страницы.
К номеру физической страницы присоединяется смещение (младшие разряды виртуального адреса).
Распределение памяти сегментами
Сегментная организация обладает рядом достоинств
1. Упрощается обработка структур данных, имеющих тенденцию к росту размеров. Если программист при разработке приложения не знает наперед, насколько объемной будет конкретная структура данных, при сегментной организации ему можно по этому поводу не беспокоиться. Этой структуре данных следует назначить отдельный сегмент, и операционная система в процессе работы приложения будет динамически расширять или сужать сегмент.
2. Программист может в отдельности модифицировать и транслировать компоненты программы, которым назначены свои сегменты.
3. Управление правами доступа к сегментам позволяет сделать некоторые из них доступными для других процессов. В частности, таким способом можно сформировать сегменты утилит и таблиц данных, которые будут использоваться несколькими процессами.
4. Эти же средства позволяют организовать защиту определенных сегментов от изменений, вызванных другими процессами, или вообще запретить доступ к ним других процессов и определенных категорий пользователей.
Схема преобразования виртуального адреса в физический для сегментно-страничной
организации памяти
|
|
Простая |
|
Страничная |
|
Основная |
|
Сегментация с |
|||
|
|
страничная |
|
организация с |
сегментация |
виртуальной |
|||||
|
|
организация |
виртуальной |
|
|
памятью |
|
||||
|
|
|
|
|
памятью |
|
|
|
|
|
|
|
|
Основная память |
Основная память |
Основная память |
Основная память |
||||||
|
|
разделена |
на |
разделена |
на |
не разделена |
|
не разделена |
|
||
|
|
небольшие блоки |
небольшие блоки |
|
|
|
|
||||
|
|
фиксированного |
фиксированного |
|
|
|
|
||||
|
|
размера, |
|
|
размера, |
|
|
|
|
|
|
|
|
именуемые |
|
именуемые |
|
|
|
|
|
||
|
|
кадрами |
|
|
кадрами |
|
|
|
|
|
|
|
|
Программа |
|
Программа |
|
Сегменты |
|
Сегменты |
|
||
|
|
разбита |
|
на |
разбита |
|
на |
программы |
|
программы |
|
|
|
страницы |
|
страницы |
|
определены |
|
определены |
|
||
|
|
компилятором |
|
компилятором |
|
программистом |
программистом |
||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
или |
системой |
или |
системой |
при компиляции |
при компиляции |
||||
|
|
управления |
|
управления |
|
(решение |
о |
(решение |
о |
||
|
|
памятью |
|
памятью |
|
разбивке |
на |
разбивке |
на |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
сегменты |
|
сегменты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимаются |
|
принимаются |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
программистом) |
программистом) |
||
|
Простая |
Страничная |
Основная |
Сегментация с |
|||||
|
страничная |
организация с |
сегментация |
виртуальной |
|||||
|
организация |
виртуальной |
|
|
памятью |
||||
|
|
|
памятью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Внутренняя |
Внутренняя |
Внутренняя |
Внутренняя |
|||||
|
фрагментация в |
фрагментация в |
фрагментация |
фрагментация |
|||||
|
кадрах |
|
кадрах |
|
отсутствует |
отсутствует |
|||
|
Внешняя |
|
Внешняя |
|
Внешняя |
|
Внешняя |
|
|
|
фрагментация |
фрагментация |
фрагментация |
фрагментация |
|||||
|
отсутствует |
отсутствует |
|
|
|
|
|
||
|
Операционная |
Операционная |
Операционная |
Операционная |
|||||
|
система |
должна |
система |
должна |
система |
должна |
система |
должна |
|
|
поддерживать |
поддерживать |
поддерживать |
поддерживать |
|||||
|
таблицу |
страниц |
таблицу |
страниц |
таблицу |
страниц |
таблицу |
страниц |
|
|
для |
каждого |
для |
каждого |
для |
каждого |
для |
каждого |
|
|
процесса, |
|
процесса, |
|
процесса, |
|
процесса, |
|
|
|
указывающую, |
указывающую, |
указывающую |
указывающую |
|||||
|
какой кадр занят |
какой кадр занят |
адрес загрузки и |
адрес загрузки и |
|||||
|
данной страницей |
данной страницей |
длину |
каждого |
длину |
каждого |
|||
|
процесса |
|
процесса |
|
сегмента |
|
сегмента |
|
|
Простая |
Страничная |
Основная |
Сегментация с |
|
страничная |
организация с |
сегментация |
виртуальной |
|
организация |
виртуальной |
|
памятью |
|
|
памятью |
|
|
|
|
|
|
|
|
Операционная |
Операционная |
Операционная |
Операционная |
||
система |
должна |
система должна |
система должна |
система должна |
|
поддерживать |
поддерживать |
поддерживать |
поддерживать |
||
список |
свободных |
список |
список |
список |
|
кадров |
|
|
свободных |
свободных |
свободных |
|
|
|
кадров |
кадров |
кадров |
Для |
вычисления |
Для вычисления |
Для вычисления |
Для вычисления |
|
абсолютного |
абсолютного |
абсолютного |
абсолютного |
||
адреса |
процессор |
адреса |
адреса |
адреса |
|
использует |
номер |
процессор |
процессор |
процессор |
|
страницы |
и |
использует |
использует |
использует |
|
смещение |
|
номер страницы |
номер страницы |
номер страницы |
|
|
|
|
и смещение |
и смещение |
и смещение |
|
Простая |
Страничная |
Основная |
|
Сегментация с |
||||||||
|
страничная |
организация с |
сегментация |
виртуальной |
|||||||||
|
организация |
виртуальной |
|
|
|
|
памятью |
|
|
||||
|
|
|
памятью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
работы |
Для |
работы |
Для |
|
работы |
Для |
работы |
|||||
процесса |
все его |
процесса не |
все |
процесса |
не |
все |
процесса не |
|
все |
||||
страницы |
должны |
его |
страницы |
его |
сегменты |
его |
сегменты |
||||||
находиться |
в |
должны |
|
|
должны |
|
|
|
должны |
|
|
|
|
основной |
памяти |
находиться |
в |
находиться |
в |
находиться |
|
в |
|||||
(кроме |
случая |
основной |
|
основной памяти |
основной |
|
|
||||||
использования |
памяти; |
|
они |
(кроме |
|
случая |
памяти; |
|
они |
||||
оверлеев) |
|
могут |
|
|
использования |
могут |
|
|
|
||||
|
|
|
загружаться |
по |
оверлеев) |
|
|
загружаться |
|
по |
|||
|
|
|
необходимости |
|
|
|
|
необходимости |
|||||
|
|
|
Считывание |
|
|
|
|
|
Считывание |
|
|
||
|
|
|
страницы |
в |
|
|
|
|
сегмента |
|
в |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
основную память |
|
|
|
|
основную память |
|||||
|
|
|
может |
требовать |
|
|
|
|
может |
требовать |
|||
|
|
|
записи |
страницы |
|
|
|
|
записи |
одного |
|||
|
|
|
на диск |
|
|
|
|
|
|
или нескольких |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сегментов |
|
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диск |
|
|
|