5.1Одиночное непрерывное распределение
Данная модель распределения оперативной памяти (Рис. 121.) является одной из самых простых и основывается на том, что все адресное пространство подразделяется на два компонента. В одной части памяти располагается и функционирует операционная система, а другая часть выделяется для выполнения прикладных процессов.
При таком подходе не возникает особых организационных трудностей. С точки зрения обеспечения корректности функционирования этой модели необходимо аппаратно обеспечить «водораздел» между пространствами, принадлежащими операционной системе и пользовательским процессом. Для этих целей достаточно иметь один регистр границы: если получаемый исполнительный адрес оказывается меньше значения этого регистра, то это адрес в пространстве операционной системы, иначе в пространстве процесса. Такая реализация может сочетаться с аппаратной поддержкой двух режимов функционирования: пользовательского режима и режима ОС. Тогда если процессор в режиме пользователя пытается обратиться в область операционной системы, возникает прерывание. Алгоритмы, используемые при таком распределении, достаточно просты, и мы не будем их здесь обсуждать.
Одиночное непрерывное распределение.
К достоинствам данной модели относится концептуальная простота во всех отношениях. В частности, минимальные аппаратные требования или отсутствие таковых, как в ОС Microsoft DOS, в которой даже не было регистра границ, и пользовательский процесс мог обращаться к области ОС.
Среди недостатков можно отметить, во-первых, неэффективное использование физического ресурса: часть памяти, выделяемой под процесс, никогда реально не используется. Во-вторых, процесс занимает всю память полностью на все время выполнения. Но реально оказывается, что зачастую процесс обращается к памяти в достаточно локализованные участки, а более или менее равномерное обращение ко всему адресному пространству процесса случается очень редко. Получается, что данная модель имеет еще и неявную неэффективность за счет того, что под все адресное пространство процесса отводится сразу все необходимое физическое пространство, хотя реально процесс работает лишь с локальными участками. И, наконец, в-третьих, рассматриваемая модель жестко ограничивает размер прикладного процесса.
5.2Распределение неперемещаемыми разделами
Данная модель строится по следующим принципам (Рис. 122.). Опять же, все адресное пространство оперативной памяти делится на две части. Одна часть отводится под операционную систему, все оставшееся пространство отводится под работу прикладных процессов, причем это пространство заблаговременно делится на N частей (назовем их разделами), каждая из которых в общем случае имеет произвольный фиксированный размер. Эта настройка происходит на уровне операционной системы. Соответственно, очередь прикладных процессов разделяется по этим разделам.
Существуют концептуально два варианта организации этой очереди. Первый вариант (вариант Б) предполагает наличие единственной сквозной очереди, которая по каким-то соображениям распределяется между этими разделами. Второй вариант (вариант А) организован так, что с каждым разделом ассоциируется своя очередь, и поступающий процесс сразу попадает в одну из этих очередей.
Существуют несколько способов аппаратной реализации данной модели. С одной стороны, это использование двух регистров границ, один из которых отвечает за начало, а второй — за конец области прикладного процесса. Выход за ту или иную границу ведет к возникновению прерывания по защите памяти.
