সেগমেন্টেশন

১ · সেগমেন্টেশন — লজিক্যাল গঠন অনুযায়ী ভাগ

L29-এর পেজিং মেমরিকে ফিক্সড-সাইজ, লজিক্যালি-অর্থহীন টুকরোয় ভাগ করে — পেজ ২ আসলে প্রোগ্রামের কোন অংশ, তা নির্দিষ্ট কিছু বোঝায় না। সেগমেন্টেশনSegmentationপ্রসেসের অ্যাড্রেস স্পেসকে ভ্যারিয়েবল-সাইজ, লজিক্যালি-অর্থবহ সেগমেন্টে (যেমন কোড, ডেটা, স্ট্যাক) ভাগ করার মেমরি-ম্যানেজমেন্ট কৌশল। এর বিপরীতে, প্রোগ্রামের স্বাভাবিক গঠনকেই ভিত্তি ধরে — একটি কোড সেগমেন্ট, একটি ডেটা সেগমেন্ট, একটি স্ট্যাক সেগমেন্ট — প্রতিটি সেগমেন্ট একটি প্রাকৃতিক প্রোগ্রাম-উপাদানের সাথে মিলে যায়, এবং প্রতিটির আকার ভিন্ন ভিন্ন হতে পারে (কোড সেগমেন্ট বড়, স্ট্যাক ছোট হতে পারে)।

২ · সেগমেন্ট টেবিল ও বাউন্ডস-চেকিং

একটি লজিক্যাল অ্যাড্রেস এখানে একটি জোড়া — (segment_number, offset)। একটি সেগমেন্ট টেবিল প্রতিটি segment_number-কে দুটি মান দেয় — base (সেগমেন্টটি ফিজিক্যাল মেমরিতে কোথায় শুরু হয়) এবং limit (সেগমেন্টের প্রকৃত দৈর্ঘ্য)। ট্রান্সলেশনের আগে একটি গুরুত্বপূর্ণ চেক হয় —

$$\text{if } \text{offset} \geq \text{limit} \Rightarrow \text{সেগমেন্টেশন ফল্ট (প্রত্যাখ্যাত)}$$

চেক পাস হলে তবেই —

$$\text{physical\_address} = \text{base} + \text{offset}$$

এই বাউন্ডস-চেকিংটাই একটি অন্তর্নিহিত প্রোটেকশন মেকানিজম — একটি প্রসেস ভুলবশত বা ইচ্ছাকৃতভাবে তার নিজের সেগমেন্টের সীমার বাইরে গিয়ে অন্য কোনো সেগমেন্ট বা প্রসেসের মেমরি স্পর্শ করতে পারে না, কারণ হার্ডওয়্যার প্রতিটি অ্যাক্সেসেই এই সীমা যাচাই করে। পেজিং-এ প্রতিটি পেজ সমান আকারের বলে এই ধরনের সূক্ষ্ম, সেগমেন্ট-নির্দিষ্ট সীমা স্বাভাবিকভাবে পাওয়া যায় না।

৩ · বাস্তব বাস্তবায়ন — বাউন্ডস-চেকিংসহ

নিচের কোড সেলে তিনটি সেগমেন্ট (কোড, ডেটা, স্ট্যাক) সংজ্ঞায়িত করে বৈধ ও অবৈধ উভয় ধরনের অ্যাক্সেস পরীক্ষা করা হয়েছে — একটি বৈধ ইন-বাউন্ডস অ্যাক্সেস সফল হয়, আর একটি আউট-অফ-বাউন্ডস অ্যাক্সেস সঠিকভাবে প্রত্যাখ্যাত হয়।

# সেগমেন্টেশন অ্যাড্রেস ট্রান্সলেশন -- বাউন্ডস-চেকিংসহ
def translate(segment_number, offset, segment_table):
    if segment_number not in segment_table:
        raise ValueError(f"অজানা সেগমেন্ট নাম্বার: {segment_number}")
    base, limit = segment_table[segment_number]
    if offset >= limit:
        raise ValueError(
            f"সেগমেন্টেশন ফল্ট: সেগমেন্ট {segment_number}-এ offset {offset} "
            f">= limit {limit} -- আউট-অফ-বাউন্ডস অ্যাক্সেস প্রত্যাখ্যাত"
        )
    return base + offset

# segment_number -> (base, limit)
segment_table = {
    0: (14000, 2000),  # কোড সেগমেন্ট
    1: (18000, 1500),  # ডেটা সেগমেন্ট
    2: (22000, 3000),  # স্ট্যাক সেগমেন্ট
}

test_accesses = [
    (0, 500),    # ইন-বাউন্ডস: কোড সেগমেন্টের মাঝামাঝি
    (1, 1499),   # ইন-বাউন্ডস: ডেটা সেগমেন্টের একদম শেষ বৈধ বাইট
    (2, 2999),   # ইন-বাউন্ডস: স্ট্যাক সেগমেন্টের শেষ বৈধ বাইট
    (1, 1500),   # আউট-অফ-বাউন্ডস: ডেটা সেগমেন্টের limit-এর ঠিক বাইরে
    (2, 3200),   # আউট-অফ-বাউন্ডস: স্ট্যাক সেগমেন্টের সীমা ছাড়িয়ে
]

for segment_number, offset in test_accesses:
    try:
        physical = translate(segment_number, offset, segment_table)
        print(f"সেগমেন্ট {segment_number}, offset {offset} -> ফিজিক্যাল {physical} (গৃহীত)")
    except ValueError as e:
        print(f"সেগমেন্ট {segment_number}, offset {offset} -> প্রত্যাখ্যাত: {e}")