Различия или сходства между сегментацией пейджинга и сегментированной сегментацией?

Я изучал комбинированные системы пейджинга/сегментации, и в моей книге было два подхода к этому:

1.paged segmentation
2.segmented paging

Я не мог разобрать разницу между ними. Я думаю, что в сегментированном сегментировании сегмент делится на страницы, а в сегментированном пейджинге страницы делятся на сегменты, хотя я не знаю, прав я или нет. Между тем в Интернете комбинированный пейджинг/сегментация описывается только по одной схеме. Я не могу понять, почему в моем учебнике есть две схемы для этого. Любая помощь будет глубоко оценена.

Ответ 1

Итак, после энергичного поиска в сети различий или сходства между этими двумя терминами, я пришел к окончательному ответу. Прежде всего я бы записал сходства:

Они оба (сегментированная пейджинговая и разбитая по сегментам сегментации) являются разновидностью подсистемы подкачки/сегментации (пейджинг и сегментирование можно объединить, разделив каждый сегмент на страницы).
В обеих системах сегменты делятся на страницы.

Теперь, чтобы описать отличия, мне придется определять и описывать каждый термин отдельно:

Сегментированный пейджинг - Сегменты разделены на страницы. Для реализации требуется STR (регистр таблицы сегментов) и PMT (таблица карт страниц). В этой схеме каждый виртуальный адрес состоит из номера сегмента, номера страницы внутри этого сегмента и смещения внутри этой страницы. Индексы номера сегмента в таблицу сегментов, которые дают базовый адрес таблицы страниц для этого сегмента. Индексы номера страниц в таблице страниц, каждая из которых является страничным фреймом. Добавление PFN (номер кадра страницы), а смещение приводит к физическому адресу. Адресация вызова может быть описана с помощью следующей функции:

va = (s, p, w), где va - виртуальный адрес, | s | определяет количество сегменты (размер ST), | p | определяет количество страниц на сегмент (размер PT), | w | определяет размер страницы.

address_map(s, p, w)
{
pa = *(*(STR+s)+p)+w;
return pa;
}

Диаграмма находится здесь:

Paged Segmentation. Иногда таблица сегментов или таблица страниц могут быть слишком большими для хранения в физической памяти (они могут даже достигать MB). Поэтому таблица сегментов также разделяется на страницы и, следовательно, таблица страниц страниц ST. Номер сегмента разбивается на номер страницы (s1) и смещение страницы (s2) таблицы страниц ST-страниц. Таким образом, виртуальный адрес может быть описан как:

va = (s1, s2, p, w)

address_map
(s1, s2, p, w)
{
pa = *(*(*(STR+s1)+s2)+p)+w;
return pa;
}

Описание диаграммы находится здесь:

Ответ 2

Лучшие характеристики подкачки

Дело в том, что пейджинг имеет следующие плюсы:

Быстрое распределение (по крайней мере, быстрее, чем сегментация)
Без внешней фрагментации (последняя страница этого метода страдает от внутренней фрагментации)

Лучшие характеристики сегментации

Но при сегментации также наблюдается отличное поведение:

разделение
защита

Данные термины, могут быть объединены и создавать следующие термины:

Сегментированный пейджинг: виртуальное адресное пространство разделено на сегменты. Физическое адресное пространство разделено на фреймы страниц.
Постраничная сегментация: основная методика сегментации, которая использует таблицу сегментов процесса, иногда выходит за рамки! Это означает, что размер становится слишком большим и в основной памяти недостаточно места для хранения таблицы сегментов. Поэтому таблица сегментов и номер сегмента делятся на страницы.

Требования к сегментированному пейджингу

Для достижения сегментированного пейджинга необходимо выполнить несколько шагов:

Каждая запись таблицы сегментов представляет базовый адрес таблицы страниц.
STR (регистр таблицы сегментов) и PMT (таблица карт страниц) заполняются требуемыми значениями.
Каждый виртуальный адрес состоит из номера сегмента, номера страницы и смещения на этой странице.
Номер сегмента индексирует в таблицу сегментов, которая дает нам базовый адрес таблицы страниц для этого сегмента.
Номер страницы индексируется в таблицу страниц.
Каждая запись таблицы страниц является фреймом страницы.
Окончательный результат, который является физическим адресом, определяется путем добавления номера фрейма страницы и смещения.

Требования к постраничной сегментации

В этой схеме выполняются следующие шаги:

Каждая запись сегмента делится на несколько сегментов.
Для каждой записи таблицы сегментов, которая представляет сборку страниц, создается таблица страниц.

Ответ 3

Сегментация приводит к более медленному переводу страниц и замене

По этим причинам сегментация в значительной степени снизилась на x86-64.

Основное различие между ними заключается в следующем:

пейджинг разбивает память на блоки фиксированного размера.
сегментация позволяет различную ширину для каждого фрагмента

Хотя может показаться умнее иметь настраиваемые ширины сегментов, поскольку вы увеличиваете размер памяти для процесса, фрагментация неизбежна, например:

|   | process 1 |       | process 2 |                        |
     -----------         -----------
0                                                            max

в конечном итоге станет с ростом процесса 1:

|   | process 1        || process 2 |                        |
     ------------------  -------------
0                                                            max

до тех пор, пока раскол не будет неизбежен:

|   | process 1 part 1 || process 2 |   | process 1 part 2 | |
     ------------------  -----------     ------------------
0                                                            max

В этот момент:

единственным способом перевода страниц является выполнение двоичных запросов по всем страницам процесса 1, что делает неприемлемым log (n)
своп из процесса 1 часть 1 может быть огромной, поскольку этот сегмент может быть огромным.

Однако с фиксированными размерами:

каждый 32-битный перевод выполняет только 2 чтения: каталоги и просмотр таблицы страниц
каждый своп является приемлемым 4KiB

Фиксированные куски памяти просто более управляемы и доминируют в разработке текущей ОС.

См. также: Как работает подкачка x86?