7) Организация виртуальной оперативной памяти. Схема структурирования фиксированными страницами.

Различают два класса схем структуризации адресного пространства:

1-Схемы страничной структуризации.

2-Схемы сегментной структуризации.

Схемы структурирования фиксированными страницами.

Если размер адресного пространства кратен 2, то и размер страницы также выбирают кратным 2. Реально в ОС 512, 1024 и выше. Это позволяет упростить механизм преобразования адресов. В каждую страницу входят одинаковое число адресов L. Для перехода из страничного в исходное одномерное адресное пространство используется выражение A=kxL+R для вычисления адреса. Например, от адреса (1,3) мы используем A=1x2^2+3=7. Чтобы перейти в непрерывный адрес нужно выполнить два действия: умножение и сложение. Можно обойтись одним действием, если воспользоваться двоичным представлением номера страницы и смещение. Из двух двоичных чисел с помощью конкатенации получают третье число. Например, (01) и (11) получается (0111)(7).

Механизм работы страницы.

Во время загрузки процесса часть его виртуальных страниц помещается в ОП, а остальные на диск. Причём, смещение виртуальной страницы не обязательно располагается в смежных физических страницах. ОС создаёт информационную структуру, которая называется таблица страниц. В этой таблице устанавливается соответствие между номерами виртуальных и физических страниц. (Но это только для страниц, загруженных в ОП). Или может делаться отметка о том, что виртуальная страница выгружена на диск. В таблице страниц содержится следующая управляющая информация:

1-Признак модификации страницы.

2-Признак запрета на выгрузку (выгрузка некоторых страниц может быть запрещена).

3-Признак обращения к странице (используются для подсчёта числа обращений за определённый период времени).

4-Время преобразования виртуального адреса в физический (в основном определяется временем доступа к страницам).

Страничная организация может быть реализована в упрощённом варианте без выгрузки страниц на диск. В этом случае фрагментация уменьшается, так как программа может загружаться в несмежные области. Но при этом расширение за границы физического пространства не происходит.

Механизм преобразования виртуального адреса в физический.

При обращении к ОП выполняются следующие действия:

1) зная неполный адрес таблицы страниц, зная номер виртуальной страницы и зная длину записи в таблице находят нужную запись

2) считывается номер физической страницы

3) к номеру физической страницы присоединяется смещение, используя операцию контатенации

7) Схема структурирования переменными страницами.

Схема структуризации переменными страницами.

Максимальный размер страницы L=4 вместо номеров страниц их базовые адреса страниц. Здесь отсутствует взаимооднозначное соответствие между структурированным и непрерывным адресами. Для получения значения непрерывного адреса (Ai, R) необходимо использовать выражение A=Ai+R. По значению непрерывного адреса нельзя сказать к какой странице он принадлежит.