для чего оперативная память делится на сегменты

Для чего оперативная память делится на сегменты

Режимы работы микропроцессора.

1. Режимы работы микропроцессора

2. Организация памяти

· Модели использования оперативной памяти (сегментированная, страничная)

· Понятие о сегментированной модели памяти

· Понятие о страничной модели памяти

· Сегментно-страничный способ распределения памяти

3. Плоская модель памяти

Режимы работы микропроцессора

Защищенный режим ( protected mode)

Означает, что параллельные вычисления могут быть защищены программно-аппаратным путем.

Позволяет полностью использовать все возможности, предоставляемые микропроцессором. Все современные многозадачные ОС работают в этом режиме.

Создан для работы нескольких независимых программ. Для обеспечения совместной работы нескольких задач необходимо защитить их от взаимного влияния, взаимодействие задач должно регулироваться.

Программы, разработанные для реального режима, не могут функционировать в защищенном режиме. (Физический адрес формируется по другим принципам.)

Режим виртуального 8086

Переход в этот режим возможен, если микропроцессор уже находится в защищенном режиме. Возможна одновременная работа нескольких программ разработанных для i 8086. Возможно работа программ реального режима. Физический адрес формируется по правилам реального режима.

ОП организована как последовательность байтов.

Каждому байту соответствует уникальный адрес (его номер), который называется физическим адресом.

Диапазон значений адресов зависит от разрядности шины адреса микропроцессора.

Механизм управления памятью полностью аппаратный, т.е. программа сама не может сформировать физический адрес памяти на адресной шине.

Микропроцессор аппаратно поддерживает несколько моделей использования оперативной памяти:

Понятие о сегментированной модели памяти

Память для программы делится на непрерывные области памяти, называемые сегментами.

Сама программа может обращаться только к данным, которые находятся в этих сегментах.

Сегмент представляет собой независимый, поддерживаемый на аппаратном уровне блок памяти.

Замечание. Программист может либо самостоятельно разбивать программу на фрагменты (сегменты), либо автоматизировать этот процесс и возложить его на систему программирования.

Для микропроцессоров Intel принят особый подход к управлению памятью. Каждая программа в общем случае может состоять из любого количества сегментов, но непосредственный доступ она имеет только к 3 основным сегментам: кода, данных и стека и к дополнительным сегментам данных (всего 3).

Операционная система (! а не сама программа) размещает сегменты программы в ОП по определенным физическим адресам, а значения этих адресов записывает в определенные места, в зависимости от режима работы микропроцессора:

· в реальном режиме адреса помещаются непосредственно в сегментные регистры ( cs, ds, ss, es, gs, fs) ;

Таким образом, для обращения к конкретному физическому адресу ОП необходимо определить адрес начала сегмента и смещение внутри сегмента.

Физический адрес принято записывать парой этих значений, разделенных двоеточием

Каждый сегмент описывается дескриптором сегмента.

ОС строит для каждого исполняемого процесса соответствующую таблицу дескрипторов сегментов и при размещении каждого из сегментов в ОП или внешней памяти в дескрипторе отмечает его текущее местоположение (бит присутствия).

Дескриптор содержит поле адреса, с которого сегмент начинается и поле длины сегмента. Благодаря этому можно осуществлять контроль

1) размещения сегментов без наложения друг на друга

2) обращается ли код исполняющейся задачи за пределы текущего сегмента.

В дескрипторе содержатся также данные о правах доступа к сегменту (запрет на модификацию, можно ли его предоставлять другой задаче) Þ защита.

1) общий объем виртуальной памяти превосходит объем физической памяти

2) возможность размещать в памяти как можно больше задач (до определенного предела) Þ увеличивает загрузку системы и более эффективно используются ресурсы системы

3) потери памяти на размещение дескрипторных таблиц

4) потери процессорного времени на обработку дескрипторных таблиц.

Сегментированная модель памяти поддерживается и в реальном, и в защищенном режимах работы микропроцессора.

Понятие о страничной модели памяти

Это надстройка над сегментной моделью.

ОП делится на блоки фиксированного размера 4 Кб (должно быть число, кратное степени двойки, чтобы операции сложения можно было бы заменить на операции конкатенации).

Каждый такой блок называется страницей.

Их число 1.048.576 Þ 4 Гб адресуемой памяти.

Основное применение этой модели связано с организацией виртуальной памяти.

Для того, чтобы использовать для работы программ пространство памяти большее, чем объем физической памяти используется механизм виртуальной памяти.

В настоящее время файл подкачки может динамически изменять свой размер в зависимости от потребностей системы.

Для i486 и Pentium размер возможной виртуальной памяти может достигать 4 Тб (терабайт).

Трансляция (отображение) виртуального адресного пространства задачи на физическую память осуществляется с помощью таблицы страниц.

Для каждой текущей задачи создается таблица страниц.

Диспетчер памяти для каждой страницы формирует соответствующий дескриптор. Дескриптор содержит так называемый бит присутствия.

Если он = 1, это означает, что данная страница сейчас размещена в ОП.

Если он = 0, то страница расположена во внешней памяти.

Защита страничной памяти основана на контроле уровня доступа к каждой странице.

Каждая страница снабжается кодом уровня доступа (только чтение; чтение и запись; только выполнение). При работе со страницей сравнивается значение кода разрешенного уровня доступа с фактически требуемым. При несовпадении работа программы прерывается.

Страничная модель памяти поддерживается только в защищенном режиме работы микропроцессора.

минимально возможная фрагментация (эффективное распределение памяти).

1) потери памяти на размещение таблиц страниц

2) потери процессорного времени на обработку таблиц страниц (диспетчер памяти).

3) Программы разбиваются на страницы случайно, без учета логических взаимосвязей, имеющихся в коде Þ межстраничные переходы осуществляются чаще, чем межсегментные + трудности в организации разделения программных модулей между выполняющими процессами

Чтобы избежать недостатка №3 был предложен сегментно-страничный способ распределения памяти.

Сегментно-страничный способ распределения памяти

Программа разбивается на сегменты.

Но смещение относительно начала сегмента может состоять из двух полей: виртуальной страницы и индекса.

Для доступа к памяти необходимо:

1) вычислить адрес дескриптора сегмента и причитать его;

2) вычислить адрес элемента таблицы страниц этого сегмента и извлечь из памяти необходимый элемент;

3) к номеру (адресу) физической страницы приписать номер (адрес) ячейки в странице.

Þ Задержка в доступе к памяти (в три раза больше, чем при прямой адресации).

Чтобы избежать этого вводится кэширование (кэш строится по ассоциативному принципу). Мы будем это изучать позже.

Плоская модель памяти

Если считать, что задача состоит из одного сегмента, который, в свою очередь, разбит на страницы, то фактически мы получаем только один страничный механизм работы с виртуальной памятью.

Это подход называется плоской памятью.

· При использовании плоской модели памяти упрощается создание и ОС, и систем программирования.

· уменьшаются расходы памяти на поддержку системных информационных структур

В абсолютном большинстве современных 32-разрядных ОС (для микропроцессоров Intel ) используется плоская модель памяти.

Источник

Сегменты оперативной памяти

Разработчики выбрали не самое лучшее из возможных решений, ограничив предельный размер пространства адресов значением 1 Мбайт. Возможно, им казалось, что такой объем памяти удовлетворит нужды пользователей на многие годы. Так или иначе, но заведомо ограниченное решение стало стандартом и используется во всех без исключения компьютерах семейства IBM PC.

Реальным режим назван потому, что используются физические адреса оперативной памяти и внешних устройств, значения которых не превышают 1 Мбайт. При включении ПК любой современный микропроцессор переключается в реальный режим. В нем он работает в точности как Intel 8086, только значительно быстрее.

Работа с дополнительным пространством адресов возможна только в защищенном режиме. При этом микропроцессор контролирует допустимость значений адресов, откуда и произошло название режима. Для распределения и контроля расширенного пространства адресов в состав микропроцессоров включены специальные регистры и команды для их обслуживания. Те и другие доступны только при работе микропроцессора в защищенном режиме.

У микропроцессора Intel 386 шины адреса и данных стали 32-разрядными, а размер пространства адресов увеличился до 4 Гбайт. Кроме того, был введен
еще один виртуальный режим (virtual-address mode), иногда его обозначают V86. Он позволяет при работе в защищенном режиме эмулировать процессор 8086. Отличие от реального режима в том, что адреса не являются физическими (реальными), а отображаются на конкретную часть 32-разрядного пространства. Это позволяет современным операционным системам «параллельно» выполнять несколько задач, рассчитанных на работу в реальном режиме, загружая их в свободные адреса ОЗУ.
Таким образом, работа любого современного IBM PC начинается в реальном режиме, затем его можно перевести в защищенный режим, а из последнего — в виртуальный. Изменение текущих режимов работы микропроцессора обычно выполняет операционная система. Прикладные задачи могут это делать только при работе в монопольном режиме, на практике такие случаи встречаются редко.

Сегменты оперативной памяти

В реальном режиме работы процессора пространство оперативной памяти делится на сегменты, размер которых не превышает 64 Кбайт, а адрес начала обязательно кратен 16.

При выборке команд и операндов микропроцессор вычисляет абсолютный адрес, исходя из значения (кода) сегмента и смещения (относительного адреса) в нем. Для этого он сдвигает значение сегмента на 4 разряда вправо и прибавляет смещение к результату сдвига. Табл. Б.1 иллюстрирует схему формирования 20-разрядного адреса.

Таблица Б. 1. Схема формирования 20-разрядного адреса

При записи на бумаге или на экране монитора сегмент и смещение разделяет символ «двоеточие». Например, записи 1111:2222 соответствует адрес 11110 + 2222 = 13332. Такая форма записи адресов используется при работе с большинством отладчиков.
Один и тот же полный адрес может быть задан различными способами. Например, область данных BIOS расположена в оперативной памяти, начиная с абсолютного адреса 400h. Его можно записать в виде 0000:0400, 0040:0000, 0020:0200 И Т. П.

Оперативная память занимает не все пространство адресов, а только младшие 640 Кбайт. Ее можно разделить на 10 сегментов максимального размера (64 Кбайт), коды которых будут изменяться от оооо до эоооь. Обычно далеко не все сегменты имеют максимальный размер, поэтому их количество бывает больше 10, но в любом случае сегмент с кодом AOOOh уже не относится к оперативной памяти, обычно это код видеосегмента при работе в графических режимах. И вообще, пространство от 640 Кбайт до 1 Мбайт выделено для размещения BIOS, ее дополнений, расположенных на платах контроллеров внешних устройств, адресов, через которые происходит доступ к этим устройствам, и т. п.

Расположение адресов в регистрах

Микропроцессор выбирает части адреса из двух разных регистров. Коды сегментов хранятся в специальных сегментных регистрах, которые предназначены только для этих целей. Начиная с модели 80386, у микропроцессоров Intel таких регистров 6. На языке ассемблера они имеют имена cs, DS, ES, FS, GS, ss. По умолчанию, т. е., если явно не указано другое, регистр cs используете т при выборке команд, DS — при выборке данных, a ss — при работе со стеком. Умолчаний для ES, FS и GS не существует, они всегда указываются явно.

Смещения в сегментах (относительные адреса) процессор может выбирать из шести регистров, которые на языке ассемблера имеют имена вх, ВР, IP, SP, DI, si. Первый (вх) называется регистром базы, относится к регистрам общего назначения и делится на два байта. Остальные пять на байты не делятся, три из них имеют фиксированное назначение. В SP хранится указатель стека, с ним работают команды push, pop и др. Регистр ВР используется для доступа обычных команд (mov, add и пр.) к области стека (см. приложение В). Из IP процессор выбирает относительный адрес очередной выполняемой команды. Индексные регистры DI и si используют строковые операции, а в остальных случаях они не имеют фиксированного назначения.

Источник

Сегментная организация памяти

Презентацию к данной лекции Вы можете скачать здесь.

Введение

Принципы сегментной организации памяти

рис. 17.1 иллюстрирует данную точку зрения на программу как на набор сегментов в памяти.

Архитектура сегментной организации памяти

Многие принципы архитектуры сегментной организации схожи с принципами страничной организации (см. «Страничная организация памяти» ), однако во всех случаях приходится учитывать, что длина сегмента переменна, и хранить ее в явном виде в таблицах.

Перемещение ( relocation ) программ и данных при сегментной организации динамическое, т.е. выполняется во время исполнения программы с помощью таблицы сегментов.

Возможен общий доступ (sharing) нескольких процессов к одному и тому же сегменту, т.е. поддерживается концепция разделяемых сегментов. При этом логический номер общего сегмента для разных процессов будет одним и тем же.

Стратегии распределения памяти при сегментной организации: метод первого подходящего или метод наиболее подходящего (см. «Страничная организация памяти» ). Метод наименее подходящего при сегментной организации смысла не имеет, так как он не улучшает ситуацию с фрагментацией (ввиду переменной длины сегментов). Соответственно, при сегментной организации возможна внешняя фрагментация, для борьбы с которой применяется компактировка (см. «Страничная организация памяти» ).

Например, если сегмент является сегментом данных, то система устанавливает в таблице сегментов бит защиты от исполнения равным 0. Если это сегмент кода, то целесообразна установка в 0 битов защиты от чтения и от записи.

Биты защиты связываются с сегментами. Совместный доступ к коду осуществляется на уровне сегментов.

В системе «Эльбрус» к стандартному набору признаков защиты был добавлен еще один: защита от записи в сегмент адресной информации (данный признак целесообразен, если, например, сегмент предназначен для записи в файл ).

Поскольку сегменты различаются по длине, распределение памяти в виде сегментов – это общая задача динамического распределения памяти (см. «Страничная организация памяти» ).

Источник

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

Сегментная адресация памяти

Содержание

Аппаратная реализация

В системе, использующей сегментацию, адреса памяти компьютера состоят из идентификатора сегмента и смещения в сегменте. Аппаратный блок управления памятью (MMU) ответственен за перевод сегмента и смещения в адрес физической памяти, и за выполнение проверок, чтобы удостовериться, что перевод может быть произведен и что ссылка на сегмент и смещение разрешены.

У каждого сегмента есть длина и связанный с ним набор полномочий (например, чтение, запись, выполнение). Процессу позволяют сделать ссылку в сегмент в том случае, если тип ссылки разрешен полномочиями, и если смещение в сегменте находится в диапазоне, определенном длиной сегмента. Иначе возникает ошибка сегментации.

Сегменты могут также использоваться, чтобы реализовать виртуальную память. В этом случае у каждого сегмента есть связанный флаг, указывающий, присутствует ли сегмент в оперативной памяти или нет. Если сегмент, к которому получают доступ, не присутствует в оперативной памяти, выбрасывается исключение, и операционная система считает сегмент в память из внешнего хранилища.

Сегментация была реализована несколькими различными способами на различных аппаратных средствах, с или без разбивки на страницы. Сегментация памяти Intel x86 не соответствует ни одной модели и обсуждена отдельно ниже.

Сегментация без разбиения на страницы

Связанная с каждым сегментом информация, которая указывает, где сегмент расположен в памяти— база сегмента. Когда программа ссылается на ячейку памяти, смещение добавляется к базе, чтобы генерировать адрес физической памяти.

Реализация виртуальной памяти в системе, используя сегментацию без разбивки на страницы требует, чтобы все сегменты перемещались между оперативной памятью и внешней памятью. Когда сегмент загружен, операционная система должна выделить достаточное количество непрерывной свободной памяти, чтобы содержать весь сегмент. Часто результатом фрагментации является невозможность выделить именно непрерывный участок заданной памяти.

Сегментация с разбиением на страницы

Вместо фактической ячейки памяти информация о сегменте включает адрес таблицы страниц для сегмента. Когда программа ссылается на ячейку памяти, смещение переводится в адрес памяти, используя таблицу страниц. Сегмент может быть расширен, просто выделением другой страницы памяти и добавлением ее к таблице страниц сегмента.

Реализация виртуальной памяти в системе, используя сегментацию с разбивкой на страницы обычно только перемещает отдельные страницы назад и вперед между оперативной памятью и внешней памятью, подобно простой страничной реализации адресации памяти. Страницы сегмента могут быть расположены где угодно в оперативной памяти и не должны быть непрерывными. Обыкновенно это приводит к уменьшению ввода/вывода между основной и внешней памятью, а также к уменьшению фрагментации памяти.

Совместное использование сегментов

Сегментирование физической памяти не только не позволяет виртуальной памяти отъедать физическую, но также даёт возможность совместного использования физических сегментов с помощью виртуальных адресных пространств разных процессов.

Если дважды запустить задачу А, то кодовый сегмент у них будет один и тот же: в обеих задачах выполняются одинаковые машинные инструкции. В то же время у каждой задачи будут свои стек и куча, поскольку они оперируют разными наборами данных.

При этом оба процесса не подозревают, что делят с кем-то свою память. Такой подход стал возможен благодаря внедрению битов защиты сегмента (segment protection bits).

Для каждого создаваемого физического сегмента ОС регистрирует значение bounds, которое используется MMU для последующей переадресации. Но в то же время регистрируется и так называемый флаг разрешения (permission flag). Поскольку сам код нельзя модифицировать, то все кодовые сегменты создаются с флагами RX. Это значит, что процесс может загружать эту область памяти для последующего выполнения, но в неё никто не может записывать. Другие два сегмента — куча и стек — имеют флаги RW, то есть процесс может считывать и записывать в эти свои два сегмента, однако код из них выполнять нельзя. Это сделано для обеспечения безопасности, чтобы злоумышленник не мог повредить кучу или стек, внедрив в них свой код для получения root-прав. Так было не всегда, и для высокой эффективности этого решения требуется аппаратная поддержка. В процессорах Intel это называется “NX bit”.

Флаги могут быть изменены в процессе выполнения программы, для этого используется mprotect().

Под Linux все эти сегменты памяти можно посмотреть с помощью утилит /proc//maps или /usr/bin/pmap.

Здесь есть все необходимые подробности относительно распределения памяти. Адреса виртуальные, отображаются разрешения для каждой области памяти. Каждый совместно используемый объект (.so) размещён в адресном пространстве в виде нескольких частей (обычно код и данные). Кодовые сегменты являются исполняемыми и совместно используются в физической памяти всеми процессами, которые разместили подобный совместно используемый объект в своём адресном пространстве.

Shared Objects — это одно из крупнейших преимуществ Unix- и Linux-систем, обеспечивающее экономию памяти.

Также с помощью системного вызова mmap() можно создавать совместно используемую область, которая преобразуется в совместно используемый физический сегмент. Тогда у каждой области появится индекс s, означающий shared.

Ограничения сегментации

Итак, сегментация позволила решить проблему неиспользуемой виртуальной памяти. Если она не используется, то и не размещается в физической памяти благодаря использованию сегментов, соответствующих именно объёму используемой памяти.

Но это не совсем верно.

Допустим, процесс запросил у кучи 16 Кб. Скорее всего, ОС создаст в физической памяти сегмент соответствующего размера. Если пользователь потом освободит из них 2 Кб, тогда ОС придётся уменьшить размер сегмента до 14 Кб. Но вдруг потом программист запросит у кучи ещё 30 Кб? Тогда предыдущий сегмент нужно увеличить более чем в два раза, а возможно ли это будет сделать? Может быть, его уже окружают другие сегменты, не позволяющие ему увеличиться. Тогда ОС придётся искать свободное место на 30 Кб и перераспределять сегмент.

Главный недостаток сегментов заключается в том, что из-за них физическая память сильно фрагментируется, поскольку сегменты увеличиваются и уменьшаются по мере того, как пользовательские процессы запрашивают и освобождают память. А ОС приходится поддерживать список свободных участков и управлять ими.

Фрагментация может привести к тому, что какой-нибудь процесс запросит такой объём памяти, который будет больше любого из свободных участков. И в этом случае ОС придётся отказать процессу в выделении памяти, даже если суммарный объём свободных областей будет существенно больше.

ОС может попытаться разместить данные компактнее, объединяя все свободные области в один большой чанк, который в дальнейшем можно использовать для нужд новых процессов и перераспределения.

Но подобные алгоритмы оптимизации сильно нагружают процессор, а ведь его мощности нужны для выполнения пользовательских процессов. Если ОС начинает реорганизовывать физическую память, то система становится недоступной.

Так что сегментация памяти влечёт за собой немало проблем, связанных с управлением памятью и многозадачностью.Нужно как-то улучшить возможности сегментации и исправить недостатки. Это достигается с помощью ещё одного подхода — страниц виртуальной памяти.

Источник

8.1 Основные понятия сегментации

Рассмотрим пример, когда программа использует одно адресное пространство.

программа использует одно адресное пространство

Недостатки такой системы:

Один участок может полностью заполниться, но при этом останутся свободные участки. Можно конечно перемещать участки, но это очень сложно.

Эти проблемы можно решить, если дать каждому участку независимое адресное пространство, называемое сегментом.

Рассмотрим то же пример с использованием сегментов:

Каждый сегмент может расти или уменьшаться независимо от других.

В этом случае адрес имеет две части:

Сегменты не мешают друг другу.

Начальный адрес процедуры всегда начинается с (n,0). Что упрощает программирование.

Облегчает совместное использование процедур и данных.

Раздельная защита каждого сегмента (чтение, запись).

8.2 Реализация сегментации

Если страницы имеют фиксированный размер, то сегменты нет.

У сегментов так же, как и у страниц, существует проблема фрагментации.

Т.к. памяти часто не хватает, стали использовать страничную организацию сегментов. При которой в памяти может находиться только часть сегмента.

8.2.1 Сегментация с использованием страниц: MULTICS

Каждая программа обеспечивалась до 2^18 сегментов (более 250 000), каждый из которых мог быть до 65 536 (36-разрядных) слов длиной.

Т.к. записей в таблице более 250 000, она сама разбита на страницы.

Сама таблица является отдельным сегментом.

Сегмент с таблицей дескрипторов указывающих на таблицы страниц для каждого сегмента

Нормальный размер страницы равен 1024 словам. Если сегмент меньше 1024, то он либо не разбит на страницы, либо разбит на страницы по 64 слова.

Когда происходит обращение к памяти, выполняется следующий алгоритм:

По номеру сегмента находится дескриптор сегмента.

Проверяется, находиться ли таблица страницы в памяти. Если в памяти, определяется ее расположение. Если нет, вызывается сегментное прерывание.

Проверяется, находиться ли страница в памяти. Если в памяти, определяется ее расположение в памяти. Если нет в памяти, вызывается страничное прерывание.

К адресу начала страницы прибавляется смещение, в результате получаем адрес нужного слова в оперативной памяти.

Происходит запись или чтение.

Преобразование адреса в системе MULTICS

Так как такой алгоритм будет работать достаточно медленно. Аппаратура системы MULTICS содержит высокоскоростной буфер быстрого преобразования адреса (TLB) размером в 16 слов. Адреса 16 наиболее часто использующихся страниц хранятся в буфере.

8.2.2 Сегментация с использованием страниц: Intel Pentium

Каждая программа обеспечивается до 16К сегментов, каждый из которых может быть до 1 млдр 36-разрядных слов длиной.

Основа виртуальной памяти системы Pentium состоит из двух таблиц:

Каждый селектор (указывает на дескриптор) представляет собой 16-разрядный номер.

Селектор в системе Pentium

13 битов определяют номер записи в таблице дескрипторов, поэтому эти таблицы ограничены, каждая содержит 8К (2^13) сегментных дескрипторов.

1 бит указывает тип используемой таблицы дескрипторов LDT или GDT.

Уровни привилегированности в системе Pentium

Уровни привилегированности запрещают выполняемому коду обратиться к более низкому уровню.

Дескриптор программного (не данных) сегмента в системе Pentium (всего 8 байт (64 бита)).

Если размер сегмента указан в страницах, он может достигать 2^32 байтов (2^20 * 4Кбайт (2^12) (размер страницы в Pentium)).

Алгоритм получение физического адреса:

Селектор загружается в регистр (для сегмента команд в CS, для сегмента данных в DS).

Определяется глобальный или локальный сегмент (LDT или GDT).

Дескриптор извлекается из LDT или GDT, и сохраняется в микропрограммных регистрах.

Если дескриптор в памяти и смещение не выходит за пределы сегмента, программа может продолжить работу, если нет, происходит прерывание.

Система Pentium прибавляет базовый адрес к смещению, и получает линейный адрес,
— если страничная организация памяти не используется, то он является физическим адресом (адрес получен),
— если страничная организация памяти используется, то он является виртуальным адресом.

В случае, если используется страничная организация памяти, линейный адрес переводится в физический с помощью таблицы страниц.

Преобразование пары (селектора, смещение) в физический адрес

При 32-разрядном (2^32=4Гбайт) адресе и 4Кбатной странице, сегмент может содержать 1 млн страниц (4Гбайт/4Кбайта). Поэтому используется двухуровневое отображение (создана таблица (страничный каталог) содержащая список из 1024 таблиц страниц), благодаря чему можно снизить количество записей в таблице страниц до 1024.

В этом случае сегмент в 4 Мбайта (1024 записи по 4 Кбайта страницы), будет иметь страничный каталог только с одной записью (и 1024 в таблице страниц), вместо 1 млн в одной таблице.

Отображение линейного адреса на физический адрес

В системе Pentium также есть буфер быстрого преобразования адреса (TLB), в котором хранятся наиболее часто используемые комбинации Каталог-Страница на физический адрес страничного блока. Только если комбинация в TLB отсутствует, выполняется это алгоритм.

8.3 Особенности реализации в UNIX

В LUNIX системе на 32-разрядной машине каждый процесс получает 3Гбайта виртуального пространства для себя, и 1Гбайт для страничных таблиц и других данных ядра.

На компьютерах Pentium, используется двухуровневые таблицы страниц, и размер страниц фиксирован 4Кбайта

На компьютерах Alpha, используется трехуровневые таблицы страниц, и размер страниц фиксирован 8Кбайт

Для каждой программы выделяется 3 сегмента:

Источник