Сегментированная модель памяти

Сегментация - механизм адресации, обеспечивающий существование нескольких независимых адресных пространств как в пределах одной задачи, так и в системе в целом для защиты задач от взаимного влияния. В основе механизма сегментации лежит понятие сегмента, который представляет собой независимый поддерживаемый на аппаратном уровне блок памяти.

Каждая программа в общем случае может состоять из любого количества сегментов, но непосредственный доступ она имеет только к трем основным сегментам (кода, данных и стека), а также к дополнительным сегментам данных числом от одного до трех. Программа никогда не знает, по каким физическим адресам будут размещены ее сегменты. Этим занимается операционная система. Операционная система размещает сегменты программы в оперативной памяти по определенным физическим адресам, после чего помещает значения этих адресов в определенные места. Куда именно, зависит от режима работы процессора. Так, в реальном режиме эти адреса помещаются непосредственно в соответствующие сегментные регистры, а в защищенном режиме они размещаются в элементы специальной системной дескрипторной таблицы. Внутри сегмента программа обращается к адресам относительно начала сегмента линейно, то есть начиная с 0 и заканчивая адресом, равным размеру сегмента. Этот относительный адрес, или смещение, который процессор использует для доступа к данным внутри сегмента, называется эффективным.

Отличия моделей сегментированной организации памяти в различных режимах хорошо видны на схеме. Различают три основных модели сегменти­рованной организации памяти:

1. сегментированная модель памяти реального режима;

2. сегментированная модель памяти защищенного режима;

3. сплошная модель памяти защищенного режима.

Рассмотрим порядок формирования физического адреса в реальном и защищенном режимах. Уточним терминологию. Под физическим адресом понимается адрес памяти, выдаваемый на шину адреса процессора. Другое название этого адреса - линейный адрес. Подобная двойственность в названии обусловлена наличием страничной модели организации оперативной памяти. Эти названия являются синонимами только при отключении страничного преобразования адреса (в реальном режиме страничная адресация всегда отключена). Страничная модель, как мы отметили ранее, является надстройкой над сегментированной моделью. В страничной модели линейный и физический адреса имеют разные значения.

Дата добавления: 2015-07-14