Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.343

Сегментация облегчает совместное использование процедур или данных несколькими программами. Если компьютер содержит несколько программ, работающих параллельно (это может быть реальный или моделируемый параллелизм), и все эти программы вызывают одни и те же процедуры, снабжать каждую программу отдельными копиями процедур расточительно для памяти. Если же сделать каждую процедуру отдельным сегментом, их легко можно будет использовать

совместно, что исключит необходимость создавать физические копии каждой разделяемой процедуры. В результате мы сэкономим память.

Поскольку каждый сегмент являет собой логический объект (например, процедуру, массив или стек), о существовании которого знает программист, разные сегменты можно защищать по-разному. Например, сегменту с процедурой можно назначить атрибут «только для выполнения», запретив тем самым считывание из него и запись в него. Для массива с плавающей точкой можно разрешить только чтение и запись, но не выполнение и т. д. Такая защита часто помогает выявлять программные ошибки.

Нужно понимать, почему защита имеет смысл только для сегментированной памяти и не имеет никакого смысла для одномерной (линейной) памяти. Обычно в сегменте не могут находиться одновременно процедура и стек (только что-нибудь одно). Поскольку каждый сегмент содержит объект только одного типа, он может использовать защиту, подходящую для этого типа. Страничная организация памяти и сегментация сравниваются в табл. 6.1.

Таблица 6-1- Сравнение страничной организации памяти и сегментации

Содержимое страницы в каком-то смысле случайно. Программист может ничего не знать о страничной организации памяти. В принципе можно поместить несколько битов в каждый элемент таблицы страниц для доступа к нему, но чтобы использовать эту особенность, программисту придется следить за границами страницы в адресном пространстве. Но ведь механизм разбиения памяти на страницы был придуман именно для устранения подобных трудностей. Что же касается сегментации, то поскольку у пользователя создается иллюзия, что все сегменты постоянно находятся в основной памяти, к ним можно обращаться и не следить при этом за оверлеями.

Реализация сегментации

Сегментацию можно реализовать одним из двух способов: подкачкой сегментов и разбиением памяти на страницы. При первом подходе в памяти находится некоторый набор сегментов. Если происходит обращение к сегменту, которого нет

в памяти, этот сегмент переносится в память. Если для него нет места в памяти, один или несколько сегментов сначала сбрасываются на диск (если на диске уже есть их копия, сегменты просто удаляются из памяти). В каком-то смысле подкачка сегментов очень похожа на вызов страниц по требованию: сегменты загружаются и удаляются только в случае необходимости.