1. Страничная организация
Суть страничной организации виртуальной памяти заключается в том, что все множество адресов разделяются на блоки, или страницы размерностью 2к и с которыми в дальнейшем происходит работа. 2к – каждой странице выделяется множество последовательных адресов. Во время работы с виртуальной памятью
ОП
появляется понятие
виртуального адреса
2к
2
программист.
.
.
Имеется область адресации страниц и область смещения, которая говорит о том, какая ячейка данной страницы.
Виртуальный адрес:
|
L Р 1 |
к А 1 |
Физический адрес:
|
L S 1 |
k A 1 |
P, L – адрес страницы;
А, к – адресация внутри страницы.
Машине необходимо знать физический адрес.
S – физический адрес страницы;
А – адрес слова в странице.
Чтобы выполнить программу, необходимо загрузить данные в ОП. Эти данные могут находиться как в ОП, так и во внешних устройствах. Вся информация о странице размещается в таблице страниц (ТС).
Таблица страниц:
|
S0 |
D0 |
T0 |
0 |
|
S1 |
D1 |
T1 |
|
|
…. |
…. |
…. |
…. |
|
Sp |
Dp |
Tp |
p |
В
таблице страниц указан физический адрес
страницыSp,
признак нахождения страницы Dp.
1, если страница в ОП
Dp =
0, если страница на ВЗУ
Tp – время неиспользования страницы;
p – предыдущий период неиспользования страницы.
Таблица страниц может быть реализована несколькими способами:
При перемещении страниц из ОП на ВЗУ и наоборот, изменяются адреса этих страниц и каждый раз выполняется корректировка содержимого ТС.
СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО АДРЕСА.
1
.
В данной ячейке ТС (р) видим всю
информацию. Если признакDp
= 1, то
содержимое Sp передается в S и имеем некоторый физический адрес, к которому присоединяется адрес слова страницы. Таким образом получается физический адрес. Как правило, таблица страниц размещается в ОП. Выделяются строго определенные места в памяти. Но если количество страниц невелико, то ТС реализуется на регистрах.
Таблица страниц на регистрах.
В данном случае в регистрах хранятся адреса страниц, которые размещены в ОП. Адрес (номер) страницы сравнивается с номерами страниц, которые находятся в ОП, затем формируются признаки , затем с шифратора снимается физический адрес страницы, а адрес слова в странице присоединяется к физическому адресу.
Чтобы ускорить процесс формирования физического адреса, предложено использовать в качестве таблицы страниц ассоциативную память. При этом таблица страниц состоит из двух таблиц. Одна размещается в ОП, а другая – в ассоциативно-запоминающем устройстве.
АП – адресное поле, в котором указываются страницы, находящиеся в ОП. Имеются рабочие поля, где указываются физические адреса страниц. D - признак занятости ячейки (0 - ячейка свободна, 1 – ячейка занята). УП – управляющие поля, которые хранят информацию о времени неактивности страниц. Когда поступает виртуальный адрес, то номер страницы поступает в АП ассоциативной памяти и если запрашиваемая страница находится в АЗУ (ассоциативном запоминающем устройстве), то считывается физический адрес и присоединяется к слову. Если в ассоциативной памяти не нашлось страницы (т.е. выработался признак - см. раздел Ассоциативная память), то происходит обращение в ОП, там находится информация о странице, и если признак Dp = 1, то информация о странице переносится в ассоциативную память, а затем формируется физический адрес. Если страница находится на ВЗУ, то формируется запрос на прерывание, запускается механизм смены страниц, страница с ВЗУ переписывается в ОП и происходит коррекция ТС как в ОП, так и в АЗУ.
Существенным недостатком страничной организации является то, что страницы имеют фиксированный размер.