Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.341

Если размер страницы составляет п байт, то среднее неиспользуемое пространство последней страницы программы будет равно п/2 байт. Таким образом, чтобы свести к минимуму объем бесполезного пространства, страницы должны быть небольшими. Однако при маленьких страницах потребуется много страниц и большая таблица страниц. Если таблица страниц сохраняется аппаратно, то для хранения большой таблицы страниц нужно много регистров, что повышает стоимость компьютера. Кроме того, при запуске и остановке программы на загрузку и сохранение этих регистров потребуется больше времени.

Больше того, маленькие страницы снижают эффективность использования пропускной способности диска. Поскольку перед началом передачи данных с диска приходится ждать примерно 10 миллисекунд (время поиска плюс задержка вращения), выгодно передать побольше данных. При скорости передачи данных 10 Мбайт/с, передача 8 Кбайт по сравнению с передачей 1 Кбайт добавляет всего 0,7 миллисекунд.

Однако у маленьких страниц есть свои преимущества. Если рабочее множество состоит из большого количества маленьких отделенных друг от друга областей виртуального адресного пространства, то при небольшом размере страницы реже будет возникать пробуксовка (режим интенсивной подкачки), чем при большом. Рассмотрим матрицу А размером 10 ООО х 10 000, которая хранится в последовательных 8-байтных словах (Л[1,1], Л[2,1], Л[3,1] и т. д.). При такой записи элементы строки 1 (Л[1,1], Л[1,2], Л[1,3] и т. д.) будут начинаться на расстоянии 80 000 байт друг от друга. Программе, обрабатывающей элементы этой строки, потребуется 10 000 областей, каждая из которых отделена от следующей величиной 79 992 байт. Если бы размер страницы составлял 8 Кбайт, для хранения всех страниц понадобилось бы 80 Мбайт.

При размере страницы в 1 Кбайт для хранения всех страниц потребуется всего 10 Мбайт ОЗУ. При размере памяти в 32 Мбайт и размере страницы в 8 Кбайт программа войдет в режим интенсивной подкачки, а при размере страницы в 1 Кбайт этого не произойдет.

Сегментация

До сих пор мы говорили об одномерной виртуальной памяти, в которой виртуальные адреса следуют один за другим от 0 до какого-то максимального адреса. Однако по многим причинам гораздо удобнее использовать два или несколько отдельных виртуальных адресных пространств. Например, компилятор может иметь несколько структур, которые создаются в процессе компиляции; такими структурами могут быть:

♦ символьная таблица с именами и атрибутами переменных;

♦ исходный текст для распечатки;

♦ таблица со всеми использующимися целочисленными константами и константами с плавающей точкой;

♦ дерево синтаксического разбора программы;

♦ стек, используемый для вызова процедур в компиляторе.

Каждая из первых четырех структур постоянно растет в процессе компиляции. Размер последней структуры меняется совершенно непредсказуемо. В одномерной памяти эти пять структур пришлось бы разместить в виртуальном адресном пространстве в виде смежных областей, как показано на рис. 6.6.