I-26-6. CPUによるメモリ資源の管理方法

システムリソースのうち、とくにCPUが介在するメモリ空間の管理方法に焦点を当て、ベースアドレス方式、セグメント方式、ページング方式、バンクメモリ方式等、その具体的な実装方法を説明する。

【学習の要点】

* 仮想メモリ空間の管理方式には、ベースアドレス方式、セグメント方式、ページング方式がある。

* ベースアドレス方式は、指定されたアドレスにベースアドレスレジスタの値を加えてからメモリにアクセスする方式である。

* セグメント方式は、メモリの複数のセクションに分割し、セクションごとにベースアドレスレジスタを持たせる拡張をした方式である。

* ページング方式は、メモリのページと呼ばれるブロックごと(セクションよりも細かい)にベースアドレスレジスタを持たせる拡張をした方式である。

図I-26-6. ベースアドレス方式による仮想メモリ管理

【解説】

1) メモリ資源の管理

* 仮想メモリはハードディスクの一部をメインメモリの一部として利用するためにOSが提供する機能の一つである。仮想メモリ空間の管理を行うことで、物理的なメモリの詳細をプログラマから隠蔽する。仮想メモリの管理方式には以下の方式がある

- ベースアドレス方式

ベースアドレス方式は、アクセスしようとするアドレスにベースアドレスレジスタの値を加えてからアクセスする方式である。

- セグメント方式

セグメント方式は、メモリの複数のセクションに分割し、セクションごとにベースアドレスレジスタを持たせる拡張をした方式である。

- ページング方式

ページング方式は、メモリのページと呼ばれるブロックごと(セクションよりも細かい)にベースアドレスレジスタを持たせる拡張をした方式である。

* バンクメモリ

- メモリを複数のバンクに分割し、各バンクに並列にアクセスすることで効率を向上させる。この方式をメモリインタリーブと呼ぶ。

* メモリプールの管理

- メモリプールはメモリ確保・解放による処理の煩雑さを軽減するための手法である。

- 一定の確保されたメモリ領域の抽象的な表現であり、プログラムからアクセスできる。

OSS Course Naviのコンテンツは IPA OSS モデルカリキュラムを基としています。