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为了实现请求分段式存储管理,应在系统中配置多种硬件机构,以支持快速地完成请求分段功能。与请求分页系统相似,在请求分段系统中所需的硬件支持有段表机制、缺段中断机构,以及地址变换机构。
1. 请求段表机制
在请求分段式管理中所需的主要数据结构是请求段表。在该表中除了具有请求分页机制中有的访问字段A、修改位M、存在位P和外存始址四个字段外,还增加了存取方式字段和增补位。这些字段供程序在调进、调出时参考。下面给出请求分段的段表项。
2. 缺段中断机构
在请求分段系统中采用的是请求调段策略。每当发现运行进程所要访问的段尚未调入内存时,便由缺段中断机构产生一缺段中断信号,进入OS后,由缺段中断处理程序将所需的段调入内存。与缺页中断机构类似,缺段中断机构同样需要在一条指令的执行期间产生和处理中断,以及在一条指令执行期间,可能产生多次缺段中断。但由于分段是信息的逻辑单位,因而不可能出现一条指令被分割在两个分段中,和一组信息被分割在两个分段中的情况。缺段中断的处理过程如图5-12所示。
3. 地址变换机构
请求分段系统中的地址变换机构是在分段系统地址变换机构的基础上形成的。因为被访问的段并非全在内存,所以在地址变换时,若发现所要访问的段不在内存,必须先将所缺的段调入内存,并修改段表,然后才能再利用段表进行地址变换。为此,在地址变换机构中又增加了某些功能,如缺段中断的请求及处理等。图5-13示出了请求分段系统的地址变换过程。
1. 共享段表
(1) 共享进程计数count。
(2) 存取控制字段。
(3) 段号。
2. 共享段的分配与回收
1) 共享段的分配
2) 共享段的回收
3. 分段保护
在分段系统中,由于每个分段在逻辑上是相对独立的,因而比较容易实现信息保护。目前,常采用以下几种措施来确保信息的安全。
1) 越界检查
2) 存取控制检查
3) 环保护机构