Страничная память

Логическое и физическое адресное пространство представляются состоящими из наборов блоков или страниц одинакового размера.

Страницы имеют фиксированную длину и не могут перекрываться.

«+» внешняя фрагментация отсутствует, а потери из-за внутренней фрагментации, поскольку процесс занимает целое число страниц, ограничены частью последней страницы процесса.

Логический адрес – упорядоченная пара (p,d), где p – номер страницы в виртуальной памяти, а d – смещение в рамках страницы p.

Система отображения логических страниц в физические представляет собой таблицу страниц, которая хранится в оперативной памяти.

«+» не обязательно размещать весь процесс в памяти.

С егментная организация памяти

Сегменты могут иметь переменный размер.

Логический адрес – упорядоченная пара v=(s,d), номер сегмента и смещение внутри сегмента. Каждый сегмент – линейная последовательность адресов, начинающаяся с 0.

Размер сегмента может меняться динамически (например, сегмент стека). В элементе таблицы сегментов помимо физического адреса начала сегмента обычно содержится и длина сегмента. Если размер смещения в виртуальном адресе выходит за пределы размера сегмента, возникает исключительная ситуация.

Сегментно-страничная организация памяти

Хранить в памяти сегменты большого размера неудобно, сегменты разбивают на страницы.

При сегментно-страничной организации памяти происходит двухуровневая трансляция виртуального адреса в физический.

Логический адрес состоит из трех полей: номера сегмента логической памяти, номера страницы внутри сегмента и смещения внутри страницы.

Соответственно, используются две таблицы отображения – таблица сегментов, связывающая номер сегмента с таблицей страниц, и отдельная таблица страниц для каждого сегмента.

Сегментно-страничная и страничная организация памяти позволяет легко организовать совместное использование одних и тех же данных и программного кода разными задачами. Для этого различные логические блоки памяти разных процессов отображают в один и тот же блок физической памяти, где размещается разделяемый фрагмент кода или данных.

Отображение виртуального адреса в физический осуществляется при помощи таблицы страниц. Если нужной страницы в памяти нет или операция обращения к памяти недопустима, то возникает исключительная ситуация "страничное нарушение" (page fault).

Повышение производительности вычислительной системы может быть достигнуто за счет уменьшения частоты страничных нарушений, а также за счет увеличения скорости их обработки.