Seitentabellen

Seitentabellen werden benötigt, damit die MMU die Umrechnung einer virtuellen Adresse in eine physikalische Adresse vornehmen kann. Da der Begriff Seitentabellen hier bereits in der Mehrzahl benutzt wird, deutet dies darauf hin, dass es nicht nur eine einzige, sondern mehrere Seitentabellen gibt.

Viele Seitentabellen existieren gleichzeitig

Für jeden einzelnen vom Betriebssystem zu verwaltenden virtuellen Adressraum gibt es jeweils eine zugehörige Seitentabelle. Anders ausgedrückt besitzt jeder Prozess seine eigene Seitentabelle, da ja auch jeder Prozess seinen eigenen virtuellen Adressraum besitzt.

Je nach Betriebssystem kommen entweder einstufige Seitentabellen oder mehrstufige Seitentabellen zum Einsatz.

Einstufige Seitentabellen

Damit die Hintergründe zu einstufigen Seitentabellen verstanden werden können, sind zunächst einige Umrechnungen nötig. Dies geschicht in der folgenden Aufgabe:

Aufgabe 1

Aufgabe

 Aufg. : Wenn du es umrechnen kannst, dann kannst du es auch verstehen!

Ein Computersystem arbeitet mit der virtuellen Speicherverwaltung. Es gelten folgende Voraussetzungen:

• Physikalischer Adressraum:
  Der (in den Rechner eingebaute) physikalische Speicher habe eine Größe von 512 MiB.
• Virtueller Adressraum:
  Der (jedem Prozesess zugeordnete) virtuelle Speicher habe eine Größe von 4 GiB.
• Ein Seitenrahmen (Pageframe) habe eine Größe von 64 KiB.
• Eine (virtuelle) Seite hat per Definition die gleiche Größe wie ein Seitenrahmen, also auch 64 KiB.

Berechne:

• Aus wievielen Seiten besteht der physikalische Adressraum?
  Gib die Antwort sowohl als Dezimalzahl, als auch als 2er-Potenz an!

• Aus wievielen Seitenrahmen besteht der virtuelle Adressraum?
  Gib die Antwort sowohl als Dezimalzahl, als auch als 2er-Potenz an!

• Wieviele Byte ergeben 64 KiB umgerechnet?
  Gib die Antwort sowohl als Dezimalzahl, als auch als 2er-Potenz an!

Die bei den Umrechnungen ermittelten Werte werden in dem folgenden Video wieder aufgegriffen. Es erklärt die Hintergründe einer einstufigen Seitentabelle und wie die MMU diese nutzt.

YouTube

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 Med. : MMU: Adressumrechnung mit einstufiger Seitentabelle (06:32)

http://youtu.be/aSSmsETQARw

CC-BY

Mandl 2013 Kap. 7.2.1, Abb 7-14.

Mehrstufige Seitentabellen

Mandl 2013 Kap. 7.2.1, Abb 7-15, Abb 7-16.

Seitentabelleneintrag: Mandl 2013 Kap. 7.2.1, Abb 7-17.

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