Сегментно-страничная организация памяти в системах MULTICS
и "Эльбрус"
Сегментное распределение памяти имеет свои неоспоримые преимущества. Однако проблема внешней фрагментации при чисто сегментной организации памяти весьма серьезна. Поэтому в системе MULTICS проблемы внешней фрагментации и длительного времени поиска решены путем страничной организации памяти для сегментов. Данное решение отличается от чисто сегментной организации тем, что элемент таблицы сегментов содержит не базовый адрес сегмента, а базовый адрес таблицы страницдля данного сегмента.
В системе "Эльбрус" данные проблемы решены по-другому: в системе используется страничная организация для математическойпамяти и сегментная организация – для физической памяти. Математическая память распределяется с точностью до страницы, а физическая – с точностью до слова. Кроме того, как уже отмечалось, для адресации в системе "Эльбрус" используются дескрипторы массивов, содержащие начальный адрес, длину и признаки защиты массива.
Схема трансляции адресов в MULTICS приведена на рис.4
Рисунок 4. Схема трансляции адресов в MULTICS
Номер сегмента (s) складывается с содержимым регистра STBR, после чего происходит обращение по полученному адресу в таблицу сегментов. Смещение d сравнивается с длиной сегмента; если оно больше или равно длине сегмента, то прерывание. Из элемента таблицы сегментов извлекается адрес базы таблицы страниц данного сегмента, который складывается со старшими разрядами смещения (p). Младшие разряды смещения используются как смещение внутри страницы, адрес которой извлекается из таблицы страниц данного сегмента.
Сегментно-страничная организация памяти в системе Intel 386
В более современных системах, чем MULTICS, также используется сегментно-страничная организация. Например, в системе Intel 386 используется сегментно-страничная организация памяти с двухуровневой схемой страничной организации (рис.5).
Рисунок 5. Сегментно-страничная организация памяти в Intel 386
Заключение
Системы управления базами данных играют исключительную роль в организации современных промышленных, инструментальных и исследовательских информационных систем. Тематика СУБД поистине безгранична. Классифицировать СУБД можно по степени распределённости, по способу доступа к БД, по моделям данных.
Сегментная организация памяти – страгетия распределения памяти сегментами переменной длины, каждый из которых выполняет определенную логическую функцию в программе как модуль программы или данных – стек, массив, подпрограмма и т.д.
При сегментной организации логический адрес имеет вид: (номер сегмента, смещение внутри сегмента). Организуется системная таблица сегментов, каждый элемент которой содержит базовый адрес сегмента, его длину и признаки защиты – validation - бит, определяющий корректность номера сегмента, биты защиты от записи, чтения и исполнения. Базовый регистр таблицы сегментов содержит начальный адрес таблицы сегментов, регистр длины таблицы сегментов содержит ее длину.
Перемещение при сегментной организации осуществляется динамически, во время выполнения программы. Возможен общий доступ нескольких процессов к одному и тому же сегменту с одним логическим номером (разделяемые сегменты).
Стратегии распределения памяти при сегментной организации – методы первого подходящего и наиболее подходящего. Возможна внешняя фрагментация. При адресации по логическому адресу для сегментной организации смещение внутри сегмента сравнивается с длиной сегмента из элемента таблицы сегментов. В случае превышения – прерывание.
Для борьбы с фрагментацией в некоторых системах (MULTICS, "Эльбрус", Intel 386) применяется сегментно-страничная организация памяти, при которой для каждого сегмента организуется собственная таблица страниц.
Список использованной литературы
1.Базы данных Учебник [Электронный ресурс]. – URL: http://www.studfiles.ru/ - Загл. с экрана, вход свободный, 2013.
2.Организация памяти компьютера [Электронный ресурс]. – URL: http://www.intuit.ru/ - Загл. с экрана, вход свободный, 2015.
3.Управление памятью [Электронный ресурс]. – URL: http://works.doklad.ru/ - Загл. с экрана, вход свободный, 2014.
4.Сегментная организация памяти [Электронный ресурс]. – URL: http://www.intuit.ru/ - Загл. с экрана, вход свободный, 2015.