Question

В чем заключается отличие страничного распределения памяти от сегментного?

Answer 1

Ответ:

При реализации страничной виртуальной памяти виртуальное адресное пространство делится на части одинакового фиксированного размера, называемые виртуальными страницами. Если виртуальное адресное пространство какого-то процесса не кратно размеру страницы, то последняя страница дополняется фиктивной областью. Физическая оперативная память также делится на части такого же размера, называемые физическими страницами. Размер страницы выбирается кратным степени двойки. Копия всех виртуальных страниц хранится на диске.

Страничное распределение памяти предусматривает только механическое разбиение на страницы, оно не позволяет различным образом организовать работу со страницами, содержащими команды и данные. При сегментном распределении памяти виртуальное адресное пространство делится на части, называемые сегментами, размер которых определяется смысловым значением содержащейся в них информации. Максимальный размер сегмента определяется разрядностью процессора, для 32-разрядного процессора он равен 4 Гбайт. Сегменты никак не упорядочиваются друг относительно друга. Виртуальный адрес задается парой чисел: номером сегмента и смещением внутри сегмента. При загрузке процесса в оперативную память помещается только часть его сегментов, полный образ виртуального адресного пространства находится на диске. Для каждого загружаемого сегмента подыскивается непрерывный участок свободной физической памяти достаточного размера.

Answer 2

Страничное распределение памяти и сегментное распределение памяти являются двумя различными подходами к управлению виртуальной памятью в операционных системах.

Страничное распределение памяти основано на разбиении физической памяти на фиксированные блоки, называемые страницами. Виртуальная память также разбивается на страницы того же размера. Каждая страница виртуальной памяти может быть связана с любой страницей физической памяти. Отображение между виртуальными страницами и физическими страницами осуществляется с помощью таблицы страниц. Таким образом, каждая страница виртуальной памяти может быть размещена в любом свободном месте физической памяти.

Сегментное распределение памяти основано на разбиении виртуальной памяти на логические блоки, называемые сегментами. Каждый сегмент содержит логически связанные данные, такие как код программы, стек, куча и другие. Размер каждого сегмента может быть переменным. Физическая память также разбивается на сегменты, но их размеры и структура могут отличаться от виртуальных сегментов. Отображение между виртуальными сегментами и физическими сегментами осуществляется с помощью таблицы сегментов.

Отличия между страничным и сегментным распределением памяти:

1. Размер блоков: в страничной схеме размер блока (страницы) фиксирован, в то время как в сегментной схеме размер блока (сегмента) может быть переменным.

2. Управление памятью: в страничной схеме каждая страница виртуальной памяти может быть размещена в любом свободном месте физической памяти, в то время как в сегментной схеме каждый сегмент виртуальной памяти может быть размещен только в определенном месте физической памяти.

3. Отображение: в страничной схеме отображение между виртуальными страницами и физическими страницами осуществляется с помощью таблицы страниц, в то время как в сегментной схеме отображение между виртуальными сегментами и физическими сегментами осуществляется с помощью таблицы сегментов.

4. Защита памяти: в страничной схеме защита памяти осуществляется на уровне страниц, в то время как в сегментной схеме защита памяти осуществляется на уровне сегментов. Это означает, что каждая страница или сегмент может иметь свои права доступа (чтение, запись, выполнение) и уровень доступа для различных пользователей или процессов.

Оба подхода имеют свои преимущества и недостатки, и выбор между ними зависит от конкретных требований и характеристик операционной системы и приложений.