Rappels sur la mémoire

Le principe d'un ordinateur étant de traiter des données, il faut bien un endroit où les stocker. Dans les processeurs, on retrouve des registres qui peuvent servir à ça. Mais la quantité d'information qu'un registre peut stocker est très limitée (32 ou 64 bits en général), et il n'y a pas tant de registres que ça dans un processeur.

Il nous faut donc un espace plus grand pour stocker les informations : la mémoire vive (ou RAM, pour Random Access Memory¹). Les processeurs proposent des instructions pour lire et écrire dans cette mémoire.

Une façon très simple de voir la RAM est de la considérer comme un grand tableau à deux colonnes : une contient les adresses, l'autre la valeur stockée à cette adresse (sur un octet dans la très grande majorité des processeurs). Il suffit ensuite de se souvenir à quelle adresse on a stocké une donnée et on pourra toujours la retrouver.

Isolation

Comme on l'a dit dans l'introduction, un des rôles des systèmes d'exploitation est de permettre à plusieurs processus de tourner en parallèle, sans qu'aucun n'ait accès aux données des autres. Hors si le processeur propose des instructions pour lire n'importe où dans la mémoire, ça signifie qu'on devrait pouvoir lire dans la mémoire d'un autre processus (ou même du noyau).

Pour éviter ce gros souci de sécurité, il faut mettre en place un mécanisme de traduction d'adresse. Les processus vont manipuler des adresses virtuelles, et quand un accès à cette adresse sera demandé, une partie du processeur appelée Memory Management Unit (mais tu peux l'appeler MMU) va faire la traduction vers la « vraie » adresse : l'adresse physique.

Pour isoler des processus, le noyau n'a qu'à configurer la MMU avant de lancer l'exécution d'un processus de telle sorte que si une adresse qui n'appartient pas au processus est demandée une erreur sera renvoyée.²

Dans la suite, on va voir deux mécanismes de traduction : la segmentation et la pagination.