セグメンテーション方式において、仮想アドレス空間、物理アドレス空間、セグメント内相対アドレスを基に、セグメントベースの物理アドレスを求める方法を解説します。具体的な計算方法とともに、問題をステップバイステップで解説します。
1. 問題設定
まず、問題に与えられている情報を整理しましょう。
- 仮想アドレス空間: 32ビット
- 物理アドレス空間: 22ビット
- セグメント内相対アドレス: 16ビット
これらの情報をもとに、セグメントベースの物理アドレスを求めます。
2. セグメントベースの物理アドレス計算の概念
セグメンテーション方式では、仮想アドレス空間を複数のセグメントに分割し、各セグメントに対して異なる物理アドレスを割り当てます。セグメントベースの物理アドレスは、セグメントの開始アドレスとセグメント内の相対アドレスを組み合わせて計算されます。
物理アドレス空間が22ビットで、セグメント内相対アドレスが16ビットのため、最大で64KB（216）のセグメントを扱うことができます。また、仮想アドレス空間は32ビットなので、理論的に最大4GB（232）のアドレス空間を持つことができます。
3. 計算方法
セグメントベースの物理アドレスは、次のように計算します。
- 仮想アドレスのセグメント番号とセグメント内相対アドレスを使用して、物理アドレスを計算します。
- 物理アドレス = (セグメント番号 × セグメントサイズ) + セグメント内相対アドレス
物理アドレス空間は22ビットであるため、物理アドレスは最大で222ビットまでのアドレス空間を表現できます。セグメント内相対アドレスが16ビットであるため、最大で64KBの範囲のアドレスがサポートされます。
4. 結果
したがって、セグメントベースの物理アドレスは、32ビットの仮想アドレスと22ビットの物理アドレス空間を基に計算されると、最終的に物理アドレスは32ビットになります。
5. まとめ
この問題では、セグメンテーション方式に基づいて仮想アドレス空間と物理アドレス空間を考慮し、セグメント内相対アドレスを用いて物理アドレスを計算しました。結果として、セグメントベースの物理アドレスは32ビットとなることがわかりました。計算のステップを正確に理解することが重要です。
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