Sistemas Operacionais

Aula 13: Segmentação

Referências

Capítulo 8: 8.6

Segmentação

Problema com a paginação: a visão do usuário é dife-rente da visão do sistema:

As diversas partes de um programa não são do mesmo tamanho.

Segmentação

Vários SOs implementam uma visão segmentada do espaço de endereçamento:

Cada ``pedaço'' do programa é tratado como um segmento;
Todo endereçamento é feito usando:

<no. do segmento, offset>
Desta forma a visão do usuário é replicada no sistema;
Facilita a proteção, pois é impossível ``errar'' de segmento durante a execução:
- notem que com paginação isto é possível, o endereçamento dentro de uma tarefa é linear.

Implementação

O hardware é diferente da paginação!

Porque segmentos têm tamanhos diferentes e por conseguinte valores de offset válidos para um segmento podem ser inválidos para outro.

Implementação

Mais complicado!

Mais caro ($$$) porque a tabela de segmentos tem o dobro do tamanho da de páginas.

Mas não é mais lento!

A comparação do offset com o limite pode ser feita simultaneamente com a soma com a base.

Fragmentação

Fragmentação é um problema da segmentação:

Fragmentação externa

Normalmente não é um problema muito grave porque a execução do programa é dinâmica por natureza:

Se não houver espaço para alocar um segmento pode-se simplesmente esperar até que o espaço seja liberado.

Segmentação e Paginação

``To page or to segment, that is the question...''

The answer? both!

Como se um só já não fosse confuso o suficiente:

Existem processadores que implementam segmentação com paginação;
Felizmente são processadores obscuros que podem ser ignorados sem problema:

Todos os processadores da Intel a partir do 386!

Endereçamento no 386

Número máximo de segmentos por processo: 16K.
Tamanho máximo de cada segmento: 4G.
Tamanho da página: 4K.

Endereçamento no 386

Espaço de endereçamento se divide em duas partições com 8K segmentos cada:

Local, descrita na LDT.
Global, descrita na GDT.

Valores na LDT e GDT têm 8 bytes contendo informações sobre o segmento tais como base e limite.

Implementação

Existem 6 registradores de segmento que permitem até 6 segmentos serem acessados ``simultaneamente''

Funciona como a TLB, mas menor
Não é problema porque segmentos podem ser grandes.

Paginação usa dois níveis de tabelas

Endereçamento

Complicado...

Porque os processadores da Intel usam este método?

Razões históricas -- compatibilidade

Conclusão: compatibilidade tem seu preço!

OBS: Fonte dos dados: vaga lembrança. Precisão dos números não é garantida.