12 Сегментный способ адресации в Windows

Сегментная адресация памяти — схема логической адресации памяти компьютера в архитектуре x86. Линейный адрес конкретной ячейки памяти, который в некоторых режимах работы процессора будет совпадать с физическим адресом, делится на две части: сегмент и смещение. Сегментом называется условно выделенная область адресного пространства определённого размера, а смещением — адрес ячейки памяти относительно начала сегмента. Базой сегмента называется линейный адрес (адрес относительно всего объёма памяти), который указывает на начало сегмента в адресном пространстве. В результате получается сегментный (логический) адрес, который соответствует линейному адресу база сегмента+смещение и который выставляется процессором на шину адреса.

13 Страничная организация памяти в Windows

Все адресное пространство предоставленное процессором разбивается на отрезки одинаковой длины и объема – страницы. Т.к. стр. много то для хранения информации необходима соответсвующая таблица страниц, кот устанавливает соответствие между вирт. адресом и реальным адресом страницы.

Одноуровневая стр. организция

Страничная виртуальная память состоит из блоков фиксированного размера, называемых страницами. Размер страниц обычно составляет от 512 байтов до 4К. Например, в процессоре Intel размер страницы равен 4К.

 Виртуальный адрес равен

V = (p, d),

Где р - номер страницы;

d - смещение внутри страницы.

При фиксированном размере блока проще реализуются стратегии размещения страниц в памяти.

Строка таблицы страниц обычно содержит следующие данные:

p - бит присутствия страницы;

m - бит модификации страницы;

a - права доступа к странице;

n - адрес в физической памяти, если страница загружена;

s - адрес во внешней памяти, если страница не загружена.

Таблица страниц загружается вместе с задачей и хранится в оперативной памяти.

Для ускорения доступа часть строк таблицы, к которым обращения происходят наиболее часто, хранятся в кэш-памяти. Обращение к таблице в оперативной памяти происходит только при неудачном поиске строки в кэш-памяти. В этом случае кэш-память обновляется новой страницей.

Двухуровневая стр. организация

Для каждой задачи или для каждого приложения исп. Каталог страниц Page Directory (PD) и таблица страниц Page Table(Pt).Адрес разделяется на 3 состовляющие А2,А1,А0.

А0 определяет значение смещения внутри таблицы. А1 определяет номер строки в таблице страниц РТ. А2 определяет номер строки в каталоге страниц PD.

Трехуровневая стр. организация

Адрес разделяется на 4 компонента А3,А2,А1,А0. При трехуровневой стр. организации могут быь использованы стр. размером до 2мб. А3 определяет одну из 4-х таблиц каталога.

14.Алгоритм управления страницами

Страницы могут быть в одном из 3 состояний:

Свободна — страница может быть выделена любому процессу.

Занята — страница выделена одному из процессов, но пока физическая память, соответствующая данной странице, не выделена.

Закреплена — страница выделена одному из процессов, физическая память,соответствующая данной странице, выделена.

Менеджер страниц (системный процесс) при загрузке приложения (создании процесса) выделяет ему страницы в соответсствии с рабочим набором (делает эти страницы занятыми). По вопросу приложения выполняется закрепление требуемых страниц за физической памятью. Одновременно ведется список используемых страниц или включаются счетчики, отсчитывающих интервал времени после последнего обращения к странице для очередного выделения освобождаются страницы, не используемые наиболее долгое время,

При нагрузке страниц возможно перемещение или просто сброс, если страница не

востановилась после последнего прикрепления к физической памяти.

При завершении процесса Менеджер страниц освобождает память, выделенную для процесса за счет перенесения всех соответствующих ему страниц из списка занятых в список свободных страниц.