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20 関係: 容量の壁、仮想86モード、ページング方式、ページテーブル、バスエラー、メモリ保護、メモリアドレス、メモリ管理、メモリ管理ユニット、トランスレーション・ルックアサイド・バッファ、プロテクトモード、アドレス空間、インサーキット・エミュレータ、セグメント方式、動的メモリ確保、連想メモリ、IOMMU、PC-9800シリーズ、XMS、Z8000。
容量の壁
容量の壁（ようりょうのかべ）とは、主にハードディスクドライブ、半導体メモリなど、コンピュータの記憶装置に関する、規格や性能上の限界を指した概念である。 これは突破する新たな技術の登場を待つ意味でも壁と呼ばれるが、壁に突き当たるケースとしては規格策定時点で想定していなかった大容量になるまで規格が現役として存続している、大容量化が想定以上のスピードで進んで壁を突破する新たな技術の開発が追いつかない、規格上は想定内だが複合的な要因が重なるなどがあげられる。.
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仮想86モード
仮想86モード（かそうはちろくモード）は、IA-32のプロテクトモードの特殊なもので、16ビットx86（8086）のほぼ完全な仮想化の提供をハードウェア的に支援するものであることが特徴である。.
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ページング方式
ページング方式 (Paging) とは、コンピュータのオペレーティングシステムにおいて記憶装置をページと呼ばれる小さな単位に分割して割り当てを行うアルゴリズム群である。仮想記憶のベースとなる設計の一つ。 物理メモリ空間および論理メモリ空間を、基本的に一定サイズのページと呼ばれる単位に分割して管理を行う。論理メモリから物理メモリ空間への対応づけはページテーブルと呼ばれる構造体で実現され、この構造体はオペレーティングシステム (OS) によって管理される。物理メモリ空間に対応づけられていない論理メモリを参照した時にはページフォルトという例外によってOS側の例外処理ルーチンに制御が移行し、OS側の管理によって適宜対応したページを二次記憶等から読み込み、テーブルを更新してその参照した命令の実行に戻る。 これを実現するハードウエアであるメモリ管理ユニット (MMU) の中にはトランスレーション・ルックアサイド・バッファ (Translation Lookaside Buffer:TLB) と呼ばれる一種のキャッシュがあり、ユニット内部ではこの対応表に基づいてメモリアドレスの対応づけを行っている。このテーブルから参照出来なかったときをTLBミスと呼ぶ。このときの処理はMMUの設計によって異なり、MMU内にはTLBのみを持ちTLBミスが即例外を起こし、OSがページテーブルを引いてTLBに追加することによってTLBミスを解決するアーキテクチャや、ページテーブル自体のフォーマットがOSが使えるビットを含めた形でMMUによって定義されていて、TLBミス時にMMU自身が与えられた物理アドレスにあるページテーブルを参照するアーキテクチャもある。.
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ページテーブル
ページテーブル(page table)とは、コンピュータのオペレーティングシステムの中の仮想記憶(virtual memory)システムで仮想アドレスと物理アドレスを対応付けるために使われるデータ構造である。仮想アドレスはそれにアクセスするプロセスによって実行されるプログラムによって使われ、実際には物理アドレスはRAMサブシステム等のハードウェアによって使われる。.
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バスエラー
バスエラー (bus error) とは、コンピュータなどのバスへのアクセスに、何らかの問題があるため、読み書きのリクエストに応じられない、といったようなエラーである。 要因はおおざっぱに、論理的なもの（ソフトウェア的なもの）と物理的なもの（ハードウェア的なもの）に分けられる。論理的なものとしては、セグメンテーション違反やアラインメント違反（後述の「不整列アクセス」）など、物理的なものとしては、コンピュータの検出した一般的なデバイスが故障することが原因でも起きることがあるほか、まれにコンピュータハードウェアが物理的に壊れたことを示すことがある。 いずれにしても、詳細や細かい分類の違いはハードウェアやオペレーティングシステムのアーキテクチャや実装によって異なる（場合によっては、プロセッサの提供元とオペレーティングシステムの提供元で違う用語を使っているようなこともあるだろう）。いくつかの例を詳解する。; 存在しないアドレスへのアクセス; 不整列アクセス CPUは普通どんな時もデータバス幅いっぱいにデータをアクセスする。バイトデータにアクセスするために、CPUはデータバス幅いっぱいにメモリアクセスをして、ここのバイトをマスクしたりシフトしたりする。これは非効率的ではあるが、特に順番に処理を行うたいていのソフトウェアにとって本質的な特性だとして大目に見られている。バイトではなく、2つのアライメントにまたがる程より大きな単位のデータの場合は、データバスで2回以上データを取ってくる必要がある。CPUがサポートしていれば可能だが、この機能は機械語レベルで直接必要になることはめったにないので、CPU設計者は普通このような実装を避け、その代わりに不整列メモリアクセスとしてバスエラーを発行する。CPUのメモリアクセス機構とコンパイラの進歩により、以前よりも問題として目立たなくなってきている。64bitCPUへの移行が行われ、ワード幅が増えた関係で、バスエラーが多発しやすくなっている。.
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メモリ保護
メモリ保護（めもりほご）とは、コンピュータのメモリアクセス制御の方式であり、多くのオペレーティングシステム (OS) の一部となっている。主な目的は、プロセスが自身に割り当てられていないメモリにアクセスすることを防ぐことである。例えばプログラムにバグがあって暴走しても、他のプロセスやオペレーティングシステムのメモリの領域を破壊することが無いように保護することである。通常、ハードウェア（メモリ管理ユニット）とOSが協調して、多重仮想記憶などを用いて保護する。コンピュータセキュリティのためのメモリ保護としては、アドレス空間配置のランダム化や実行保護といった追加技法が含まれる。.
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メモリアドレス
メモリアドレス（memory address）は、コンピュータの主記憶装置にアクセスするためにソフトウェアおよびハードウェアによって様々なレベルで使用されるデータ概念である。通常、メモリアドレスは、整数として表示・処理される固定長の数字の列である。メモリアドレスの数値の意味は、CPUの機能（やなど）や様々なプログラミング言語で採用されている配列のようなメモリの使用法に基づいている。.
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メモリ管理
メモリ管理（メモリかんり）とは、コンピュータのメモリを管理するもの。単純化すれば、プログラム（プロセスなど）の要求に応じてメモリの一部を割り当てる方法と、そのメモリが不要となったときに再利用のために解放する方法を提供する。 今日では、CPU（メモリ管理ユニット）とオペレーティングシステムが協働して仮想記憶やメモリ保護を提供するのが一般的である。 また、各種データ構造を線形空間であるメモリに展開する場合の管理手法（アルゴリズム）についても「メモリ管理」と呼ばれる。.
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メモリ管理ユニット
68451 MMU。MC68010で利用可能 メモリ管理ユニット (Memory Management Unit、MMU) は、コンピュータのハードウェア部品のひとつであり、CPUの要求するメモリアクセスを処理する。.
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トランスレーション・ルックアサイド・バッファ
トランスレーション・ルックアサイド・バッファ（英: Translation Lookaside Buffer、TLB）とは、メモリ管理ユニット内のある種のキャッシュであり、仮想アドレスから物理アドレスへの変換の高速化を図るものである。こんにちの仮想記憶をサポートするマイクロプロセッサは、仮想空間と物理空間のマッピングにTLBを利用しているのがほとんどである。 TLBは通常、連想メモリ (CAM) で実装されている。CPUがメモリ空間にアクセスする際、検索キーとして仮想アドレスを使い、TLB上にそのアドレスに対応するエントリがあれば、検索結果として対応する物理アドレスが返る。これを「TLBヒット」と呼ぶ。要求したアドレスがTLB内にない場合は「TLBミス」であり、アドレス変換のためにページテーブルを辿っていかなければならない。これを「ページウォーク」と呼ぶ。ページウォークは複数個所のメモリの内容を読み取り、そこから物理アドレスを計算しなければならず、時間がかかる作業である。ページウォークによって物理アドレスが判明した後、その仮想アドレスと物理アドレスのマッピングがTLBに格納される。.
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プロテクトモード
プロテクトモードとは、80286以降のx86アーキテクチャのCPUモードの一つ。正式名称は Protected Virtual Address Mode（保護仮想アドレスモード）である。メモリやI/Oの保護を行うと共に、アドレス空間の拡張を行ったモードである。このモードでは仮想記憶、ページング、安全なマルチタスクといった機能をシステムソフトウェアが使えるようになり、アプリケーションソフトウェアへのオペレーティングシステム (OS) の制御能力が向上するよう設計されている。.
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アドレス空間
情報処理において、アドレス空間 (Address Space) とは、メモリアドレスが意味を成すコンテキストを定義したもの。あるいは、一連のメモリアドレスによってアクセス可能なメモリ空間を意味する。 メモリアドレスはコンピュータのメモリ内の物理的位置を識別するものであり、住所とある意味で類似している。アドレスはデータが格納されている位置を指すが、それはちょうど人間の住所がその人の居住地を指すのと同じである。人間の住所とのアナロジーで言えば、「アドレス空間」とは、町や市や国といったある範囲の地域に対応すると考えることができる。2つのアドレスが数値的に同じでも、それぞれ異なるアドレス空間内のアドレスであれば、異なる位置を指していると言える。これは2つの市に「××町○丁目△-□」という住所が存在したとき、それらが別の場所を指すのと同じことである。 アドレス空間の例：.
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インサーキット・エミュレータ
インサーキット・エミュレータ（英語：in-circuit emulator、略称：ICE）はデジタル機器の開発装置の1つである。.
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セグメント方式
メント方式 (memory segmentation)は、メモリ管理の方式の一つ。プログラムやデータをセグメントまたはセクションという「可変な」大きさのまとまりで管理する。セグメントは、メモリ空間上で、情報の属性などによって分類されたグループである。セグメント方式でメモリ位置を参照するには、セグメントを識別する値とセグメント内のオフセットを指定する。セグメントまたはセクションはプログラムをコンパイルした際に生成されるオブジェクトファイルでも使われており、それらがリンクされて実行ファイルが生成され、そのイメージがメモリにロードされる。 セグメントは仮想記憶やメモリ保護機能を実現する方式の一つである。プログラムのモジュール毎やメモリ使用法の異なるクラス毎に「コードセグメント」や「データセグメント」といった各種セグメントが生成される。1つのセグメントを複数のプログラムが共有することもある。.
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動的メモリ確保
動的メモリ確保 (動的メモリアロケーション・動的メモリ割り当て・dynamic memory allocation) とは、メモリ管理のひとつである、プログラムを実行しながら、並行して必要なメモリ領域の確保と解放を行う仕組みである。 メモリの利用状況は、自身の実行状況や他のプログラムの実行状況に応じて常に変動するため、それらの動作に支障を来さぬよう必要なメモリ領域を適切なアドレスに対して臨機応変に確保・解放を行う必要がある。.
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連想メモリ
連想メモリ（れんそう-、Content Addressable Memory、CAM）は、コンピュータなどの記憶装置（メモリ）の一種で、たいていの一般的なメモリは整数値などでアドレスを指定してその内容を読み書きするものであるのに対し、内容（の一部）を指定して、そのアドレスあるいは内容全体を読み出すことができる、というメモリである。.
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IOMMU
I/Oメモリ管理ユニット ('''IOMMU''') とメモリ管理ユニット ('''MMU''') IOMMU (Input/Output Memory Management Unit、IOMMU) とはDMA可能なI/Oバスと主記憶装置を接続するメモリ管理ユニット (MMU) である。MMU がCPUに見える仮想アドレスを物理アドレスに変換するように、IOMMU は周辺機器から見える仮想アドレス（デバイスアドレスとかI/Oアドレスと呼ぶ）を物理アドレスに変換する。周辺機器の誤動作からメモリを守るため、メモリ保護機能も提供する。.
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PC-9800シリーズ
PC-9800シリーズは、日本電気（以下NEC 現在はNECパーソナルコンピュータとして分社）が開発及び販売を行った独自アーキテクチャのパーソナルコンピュータ（パソコン）の製品群である。同社の代表的な製品であり、98（キューハチ/キュッパチ）、PC-98などと略称されることもある。 PC-9800シリーズに厳密には含まれる、あるいは広義の解釈として含まれる以下のシリーズについてはそれぞれの記事を参照のこと。.
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XMS
XMS(eXtended Memory Specification) は、MS-DOS上でのメモリ拡張規格のひとつ。XMS自身はMS-DOSバージョン3.0以上を動作対象とする。MS-DOS バージョン5.0以降から公式にサポートが開始され、MS-DOSのパッケージにXMSドライバが付属し、MS-DOS自体もXMSを用いるようになった。 それ以前のバージョンのMS-DOSにおいては、マイクロソフトが一部の製品に添付していたドライバ、あるいはフリーウェアやサードパーティ製のドライバを用いることでXMSを使用することができた。また、MS-DOSバージョン5.0以降であっても、標準添付のXMSドライバではなくフリーウェアやサードパーティ製のドライバ、あるいはマイクロソフトの一部製品に添付されていたより新しいXMSドライバを用いることが可能で、機能や速度などで標準ドライバに勝るものを使用することが多かった。.
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Z8000
Olivetti M20 のマザーボード上のZ8001 東ドイツ製のZ8001クローン MME UB8001C Z8000はザイログ社が1979年に市販開始した16ビットマイクロプロセッサである。アーキテクチャ設計はBernard Peutoが行い、論理設計と物理設計は嶋正利が数名の人々と共に行った。Z80とはバイナリレベルの互換性はなく、人気を博したとは言えないものの1990年代までそれなりの需要があった。Z16C01とZ16C02はZ8000コアを使ったシリアル通信コントローラで、今も使われている。 Z8000シリーズは1979年初めに登場した。これはIntel 8086（1978年4月）とMC68000（1979年9月）が登場した時期の中間にあたる。.
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