メモリ保護
ページング方式は、メモリ保護を実現する方法としてよく使われる。ページング方式では、メモリはページと呼ばれる同じ大きさの小さな断片に分割される。仮想記憶機構を使い、ページは任意の物理メモリに対応付けられるか、保護状態であることがフラグで示される。ページング方式では連続した仮想記憶空間をページ単位にばらばらな物理メモリ空間に対応付けることで仮想記憶を実現する。
x86アーキテクチャなどほとんどのコンピュータ・アーキテクチャはページングを採用しており、メモリ保護に活用できる。
各プロセスはページテーブルを持っていて、アクセス可能な仮想アドレスに物理メモリをマップする。ページテーブルはプロセスからは見えない。ページテーブルを使うことによって、新たなメモリをプロセスに割り当てる必要が生じたときには、適当な物理メモリをどこからでも持ってきて新しいページとして割り当てることができる。
ページテーブルは仮想アドレスをインデックスとした配列の形式が一般的である。各エントリの形式はプラットフォームのメモリ管理ユニット (MMU) によって決められており、対応する物理メモリのアドレスの他にアクセス権を設定する。アクセス権としては、アクセス可能な特権レベルとアクセスの種別(読み出し、書き込み、実行など)の組み合わせで表される。これによりMMUは当該ページへのアクセスが妥当であるかを判断する。不正なアクセスと判断された場合、例外が発生する。