Комбинированная сегментно-страничная организация памяти

Сегментно-страничная организация (paging/segmentation) состоит в том, что память разбивается на страницы для каждого сегмента по его собственной таблице страниц. Адреса при этом состоят их трех компонент [s,p,d], где s- номер сегмента, и вход в таблицу сегментов осуществляется через регистр таблицы сегментов, в которой s-тая запись содержит базовый адрес и границу таблицы страниц для этого сегмента; p - определяет запись в таблице страниц, которая указывает на p-тую страницу сегмента s; d- смещение, которое необходимо прибавить к базовому адресу страницы, чтобы добраться до искомого слова. Таким образом, адрес [s,p,d] может означать d-е слово p-той страницы s-того сегмента того задания, которое определяется содержимым регистра таблицы сегментов.

На такую трехкомпонентную ссылку требуется три цикла обращения к памяти, но если использовать, так называемый аппарат ассоциативных регистров,представляющих собой группу ячеек памяти с быстрым доступом, можно добиться того, чтобы время обращения к памяти оставалось в разумных пределах. Служат ассоциативные регистры для того, чтобы сопоставить комбинациям [s,p] физические места страниц.

Основное свойство ассоциативных регистров заключается в том, что их можно просматривать параллельно, что дает возможность получить адрес страницы за один командный цикл.

Странично-сегментному способу организации памяти присущи все преимущества обоих методов. Сегментация пространства программных адресов дает возможность успешно реализовать разделение и установление внешних связей. Страничная организация позволяет, применяя несложную стратегию сегментации, упростить распределение памяти.

Регистр таблицы сегментов

Страница

s р d d

+ +Слово

Таблица сегментов

Граница База таблицы страниц s-тая строка

таблицы

сегментов

+

Таблица страниц

Признак Биты защиты Указатель местоположения страницыр-тая

строка таблицы

Граница страниц (длина таблицы страниц)

Рис. 14 Вычисление адреса при сегментно-страничной организации памяти

f3(слово)= f3(f3(f3(f3(регистр таблицы сегментов)+s)+p)+d)

Ассоциативные регистры для быстрого доступа к страницам

Номер Номер Указатель

сегмента страницы местоположения

страницы Страница[s1,p1]

s1 p1 Страница[s2,p2]

s2 p2

s3 p3

. . . Страница[s3,p3]

1³[Деннинг1971] Denning P.J. … An Undergraduate Course on Operating System Principls, Cosine Committee on Education if the Nat.Acad. jf Engrng., Washington, D.C. - Отчет, представляющий собой полный курс пол операционным системам, который лег в основу построения книги[Цикритзис 77]