Segmentation

Dans un système qui utilise la segmentation, les accès en mémoire se font à l'aide de deux paramètres (au lieu de juste une adresse) :

• le sélecteur de segment, stocké dans un registre
• l'adresse dans le segment, stocké dans un registre ou écrit sous forme de constante dans le code

Chacun fait 16 bits, et pour obtenir l'adresse complète sur 32 bits, il suffit de les concaténer.

Pour garantir la sécurité et l'isolation des processus avec ce mécanisme, seul le noyau peut définir le sélecteur de segment. Le processus utilisateur ne peut choisir que l'adresse dans le segment qu'on lui propose. Du point de vue du processus utilisateur, l'instruction « lire la mémoire à cette adresse » n'a qu'un paramètre (qui est l'adresse dans le segment).

Par exemple, si le noyau décide que le sélecteur de segment pour le processus « Lecteur de musique » sera 0xabcd, alors ce processus pourra accéder aux adresses 0xabcd0000, 0xabcd1234 ou encore 0xabcdefff. Mais il n'a aucun moyen d'accéder à l'adresse 0xabcc0000, car la première moitié de l'adresse est figée de son point de vue (si jamais il tente de le modifier, une interruption aura lieu pour informer le noyau qu'un processus se met un peu trop à l'aise (et il se fera sans doute stopper de suite)).

Les problèmes de la segmentation

Comme l'adresse dans le segment fait 16 bits, on peut désigner 2¹⁶ = 65 536 adresses (soit 64Kio de données). Cette taille fixée peut poser problème : comment faire si on a besoin de plus au bout d'un moment ? Réponse : on ne peut pas vraiment. La seule solution qui a été trouvée a été d'introduire plusieurs sélecteurs de segments, et de permettre au processus de choisir dans une liste celui qu'il veut utiliser. Au lieu d'un seul segment, un programme peut donc en avoir 3 ou 4. Mais on ne peut pas créer une infinité de registre, donc le nombre de segments disponibles reste très bas.

Un autre gros souci est la fragmentation. Le problème est vite visible sur ce schéma, où on a déjà deux processus qui ont des segments réservés, et où on aimerait en lancer un troisième :

Où est ce qu'on met le segment de mémoire du nouveau processus ? On voit qu'il y aurait la place de le mettre en mémoire si toutes les zones libres étaient côte à côte, mais ce n'est pas le cas.

Alors il va falloir les décaler (défragmenter) : pour chaque segment déjà en place, on recopie toute la mémoire à un autre emplacement, ce qui est très long. Et pendant ce temps le système tout entier est en pause.

À cause de ces soucis, la segmentation n'est plus vraiment utilisée aujourd'hui. Une des seules trace qu'il en reste est ce petit message…