分段系统
『壹』 基本分段存储管理方式的信息共享
分段系统的一个突出优点,是易于实现段的共享,即允许若干个进程共享一个或多个分段,且对段的保护也十分简单易行。在分页系统中,虽然也能实现程序和数据的共享,但远不如分段系统来得方便。我们通过一个例子来说明这个问题。例如,有一个多用户系统,可同时接纳40个用户,他们都执行一个文本编辑程序(Text Editor)。如果文本编辑程序有160 KB的代码和另外40 KB的数据区,则总共需有 8 MB的内存空间来支持40个用户。如果160 KB的代码是可重入的(Reentrant),则无论是在分页系统还是在分段系统中,该代码都能被共享,在内存中只需保留一份文本编辑程序的副本,此时所需的内存空间仅为1760 KB(40×40+160),而不是8000 KB。
假定每个页面的大小为4 KB,那么,160 KB的代码将占用40个页面,数据区占10个页面。为实现代码的共享,应在每个进程的页表中都建立40个页表项,它们的物理块号都是21#~60#。在每个进程的页表中,还须为自己的数据区建立页表项,它们的物理块号分别是61#~70#、71#~80#、81#~90#,…,等等。下图是分页系统中共享editor的示意。
在分段系统中,实现共享则容易得多,只需在每个进程的段表中为文本编辑程序设置一个段表项。下图是分段系统中共享editor的示意图。
可重入代码(Reentrant Code)又称为“纯代码”(Pure Code),是一种允许多个进程同时访问的代码。为使各个进程所执行的代码完全相同,绝对不允许可重入代码在执行中有任何改变。因此,可重入代码是一种不允许任何进程对它进行修改的代码。但事实上,大多数代码在执行时都可能有些改变,例如,用于控制程序执行次数的变量以及指针、信号量及数组等。为此,在每个进程中,都必须配以局部数据区,把在执行中可能改变的部分拷贝到该数据区,这样,程序在执行时,只需对该数据区(属于该进程私有)中的内容进行修改,并不去改变共享的代码,这时的可共享代码即成为可重入码。