Читать книгу 📗 "Операционная система UNIX - Робачевский Андрей Михайлович"

Каждая область представлена собственным сегментом памяти. В совокупности со страничным механизмом организации виртуальной памяти такой подход предоставляет ядру системы большие возможности по эффективному управлению виртуальной памятью процесса.

Области могут совместно использоваться несколькими процессами, при этом ядру нет необходимости создавать дополнительные копии, нужно лишь задать требуемое отображение (виртуальные адреса области у различных процессов могут не совпадать). В качестве примеров разделяемых областей можно привести разделяемую память, разделяемые библиотеки или отображаемые в память файлы. Часто код программы совместно используется несколькими родственными процессами. Информация о каждой активной области хранится ядром в структуре данных

.

Поскольку одна и та же область может использоваться несколькими процессами, для каждого процесса ядро создает связанный список структур

(per process region), которые в свою очередь адресуют области, используемые процессом. Указатель на список структур для каждого процесса находится в записи таблицы процессов — структуре .

Основные поля структур

и приведены на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Управление адресным пространством процесса в SCO UNIX

Помимо указателей

, организующих структуры в виде связанного списка, и , обеспечивающих адресацию соответствующей структуры region, в каждой структуре определен набор флагов определяющий права доступа к области, режим блокирования в памяти и т.д. Поле указывает на тип области. Оно может содержать одно из следующих значений:

Значение	Описание
PT_UNUSED	Область не используется
PT_TEXT	Область содержит сегмент кода
PT_DATA	Область содержит сегмент данных
PT_STACK	Область используется в качестве стека процесса
PT_SHMEM	Область используется в качестве разделяемой памяти
PT_LIBTXT	Область содержит код библиотек
PT_LIBDAT	Область содержит данные библиотек
PT_SHFIL	Область используется для хранения файла, отображенного в память

Наконец, поле

задает виртуальный адрес области в адресном пространстве процесса.

Поля структуры

, приведенные на рис. 3.10, имеют следующие значения. Поле определяет размер области в страницах, из которых r_ страниц присутствуют в оперативной памяти (см. далее раздел "Страничное замещение"). Несколько процессов могут ссылаться на одну и ту же область, поле хранит число таких ссылок. Поле   адресует таблицу страниц области [33]. Поле адресует inode файла, где располагаются данные области (например, для области кода, будет указывать на inode исполняемого файла).

Фактическую информацию о структурах управления адресным пространством процесса можно получить с помощью команды crash(1M). В следующем примере таким образом определяется содержимое структур

процесса и характеристики соответствующих областей.

Как можно увидеть из вывода команды crash(1М), с рассматриваемым процессом связаны пять областей: сегмент кода, данных и стека, а также сегменты кода и данных подключенной библиотеки. Столбец

определяет запись таблицы областей, где расположена адресуемая каждой область . Заметим, что значение в столбце лишь отчасти соответствует полю структуры , поскольку последнее является указателем, а не индексом таблицы. Столбец содержит значения виртуальных адресов областей.

С помощью полученной информации мы можем более детально рассмотреть любую из областей процесса. Выведем данные о сегментах кода, данных и стека:

Столбец

определяет размер области в страницах, а столбец — число страниц этой области, находящихся в оперативной памяти. Как можно заметить, для сегментов данных и стека страниц недостаточно, поэтому может возникнуть ситуация, когда процессу потребуется обращение к адресу, в настоящее время отсутствующему в памяти. Заметим также, что столбец содержит индексы таблиц inode, указывающие на метаданные файлов, откуда было загружено содержимое соответствующих сегментов.

Мы можем взглянуть на дополнительные сведения об этом файле:

Из этой таблицы мы можем определить файловую систему, в которой расположен файл (

/), а также номер его дискового inode — . В данном случае он равен 1562. Выполнив команду ncheck(1), мы узнаем имя исполняемого файла, соответствующего исследуемому процессу: