Операционные системы. Теория и практика. Замятин А.В. - 113 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

113
разрядное поле p
2
и 12-разрядное смещение d. Поле p
1
указывает на
нужную строку в таблице первого уровня, поле p
2
– второго, а поле d
локализует нужный байт внутри указанного страничного кадра.
При помощи всего лишь одной таблицы второго уровня можно
охватить 4 Мбайт (4 Кбайт x 1024) оперативной памяти. Таким образом,
для размещения процесса с большим объемом занимаемой памяти до-
статочно иметь в памяти одну таблицу первого уровня и несколько таб-
лиц второго уровня. Очевидно, что суммарное количество строк в этих
таблицах будет много меньше 2
20
.
По аналогии память может быть адресована и с использованием
трех- и более уровневой таблицы. Количество уровней в таблице стра-
ниц зависит от конкретных особенностей архитектуры. Можно привести
примеры реализации одноуровневого (DEC PDP-11), двухуровневого
(Intel, DEC VAX), трехуровневого (Sun SPARC, DEC Alpha) пейджинга
(от англ. paging – страничная организация памяти), а также пейджинга с
заданным количеством уровней (Motorola). Функционирование RISC-
процессора MIPS R2000 осуществляется вообще без таблицы страниц.
Здесь поиск нужной страницы, если эта страница отсутствует в ассоциа-
тивной памяти, должна взять на себя ОС (так называемый zero level
paging).
Ассоциативная память. Поиск номера кадра, соответствующего
нужной странице, в многоуровневой таблице страниц требует несколь-
ких обращений к основной памяти и занимает много времени. Ускоре-
ния такого поиска добиваются на уровне архитектуры компьютера.
Учитывая упомянутое выше свойство локальности, большинство обра-
щений к памяти в течение некоторого промежутка времени осуществля-
ется к небольшому количеству страниц. Поэтому, естественным реше-
нием проблемы ускорения – снабдить компьютер аппаратным устрой-
ством для отображения виртуальных страниц в физические без обраще-
ния к таблице страниц с использованием небольшой и быстрой кэш-
памяти, хранящей необходимую на данный момент часть таблицы стра-
ниц (рис. 32). Такое устройство называют ассоциативной памятью или
буфером поиска трансляции (англ. translation lookaside buffer – TLB).
Одна запись таблицы в ассоциативной памяти (один вход) содер-
жит информацию об одной виртуальной странице: ее атрибутах и кадре,
в котором она находится. Эти поля в точности соответствуют полям в
таблице страниц. Рассмотрим функционирование менеджера памяти при
наличии ассоциативной памяти.

Страницы