Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Авто | Автоматизація | Архітектура | Астрономія | Аудит | Біологія | Будівництво | Бухгалтерія | Винахідництво | Виробництво | Військова справа | Генетика | Географія | Геологія | Господарство | Держава | Дім | Екологія | Економетрика | Економіка | Електроніка | Журналістика та ЗМІ | Зв'язок | Іноземні мови | Інформатика | Історія | Комп'ютери | Креслення | Кулінарія | Культура | Лексикологія | Література | Логіка | Маркетинг | Математика | Машинобудування | Медицина | Менеджмент | Метали і Зварювання | Механіка | Мистецтво | Музика | Населення | Освіта | Охорона безпеки життя | Охорона Праці | Педагогіка | Політика | Право | Програмування | Промисловість | Психологія | Радіо | Регилия | Соціологія | Спорт | Стандартизація | Технології | Торгівля | Туризм | Фізика | Фізіологія | Філософія | Фінанси | Хімія | Юриспунденкция

Оперативної пам’яті. Формування адреси в реальному режимі

Загрузка...

Організація оперативної пам’яті. Сегментована модель

Конечные автоматы и теория алгоритмов

 

Исторически понятие конечного автомата развилось из близкого понятия, введенного в 1936 году логиком А. Тьюрингом.

Тьюринг рассматривал гипотетическую «машину», имеющую конечное множество S внутренних состояний и одну бесконечно длинную ленту, разделенную на ячейки, которую машина могла передвигать на одну ячейку вправо или влево за такт.

В каждой ячейке машина может записывать символ из конечного алфавита A. Первоначально лента должна быть пустой, кроме конечного числа ячеек, заполненных заранее.

Основная разница между машиной Тьюринга и конечным автоматом состоит в том, что лента машины Тьюринга бесконечна.

 

 

 

На найнижчому рівні пам’ять комп’ютера можна розглядати як набір бітів (двійкових розрядів), тобто один біт може набувати значень 0 або 1. Оскільки мікропроцесору незручно працювати на рівні бітів, тому реально оперативна пам’ять організована як набір комірок – байтів. Один байт складається з восьми бітів. Кожному байтові відповідає його унікальна адреса (його номер), яка називається фізичною адресою. Діапазон значень фізичних адрес залежить від розрядності шини адреси мікропроцесора. Для i486 і Pentium цей діапазон від 0 до (4 Гбайтів). Для мікропроцесорів сім’ї P6 (Pentium Pro/II/III) цей діапазон ширший – від 0 до (64 Гбайтів). Механізм керування пам’яттю повністю апаратний, тобто програма не може сама сформувати фізичну адресу пам’яті на адресній шині. Цей механізм ми розглянемо нижче.

Мікропроцесор підтримує дві моделі використання оперативної пам’яті:

сегментовану модель. Кожній програмі виділяються неперервні області пам’яті (сегменти), а програма може звертатися тільки до даних, які знаходяться в цих сегментах;

сторінкова модель. Оперативна пам’ять розглядається як сукупність блоків фіксованого розміру (4 Кбайтів). Застосування цієї моделі пов’язано з організацією віртуальної пам’яті, що дозволяє операційній системі використовувати для роботи програми простір пам’яті більший, ніж оперативна пам’ять. Для мікропроцесорів i486 і Pentium розмір віртуальної пам’яті може досягати 4 Тбайтів.



Интернет реклама УБС

Особливості використання і реалізації цих моделей пам’яті залежать від режиму роботи мікропроцесора:

реальний режим. Позначатимемо його R-режим. Це режим, в якому працював процесор 8086. Наявність його в i486 і Pentium обумовлено тим, що фірма Intel намагається забезпечити в нових моделях процесорів функціонування програм, розроблених для ранніх моделей мікропроцесорів;

захищений режим. Позначатимемо його P-режим. Він дозволяє максимально реалізувати всі нові архітектурні можливості мікропроцесора i486. Програми, розроблені для процесора 8086, не можуть виконуватися в цьому режимі. Одна з причин цього пов’язана саме з особливостями формування фізичної адреси в захищеному режимі;

режим віртуального 8086. Перехід в цей режим можливий, якщо процесор уже працює в P-режимі. Основна особливість цього режиму – можливість одночасного виконання декількох програм, розроблених для 8086 процесора;

режим системного керування – новий режим роботи мікропроцесора, який вперше появився в мікропроцесорі Pentium. Дозволяє операційній системі використати механізм для виконання машинно-залежних функцій. Наприклад, переведення комп’ютера в режим пониженого енергопостачання, виконання дій, пов’язаних з захистом системи.

Розглянемо тепер поняття сегментованої моделі оперативної пам’яті. Сегментація – механізм адресації, який забезпечує існування декількох незалежних адресних просторів як в рамках однієї задачі, так і в системі загалом для захисту задач від взаємного впливу. Основою сегментації є поняття сегмента – незалежного, підтримуваного на апаратному рівні блоку пам’яті. Кожна програма може складатися в загальному випадку з будь-якої кількості сегментів, але безпосередній доступ вона має тільки до трьох основних сегментів: коду, даних і стека, а також трьох додаткових сегментів даних. Програма не знає, за якими фізичними адресами будуть розташовані її сегменти. Це забезпечує операційна система. За початкові адреси сегментів відповідає вміст відповідних сегментних регістрів. У R-режимі ці адреси операційна система розміщує безпосередньо в сегментні регістри, а в P-режимі вони розміщуються в елементи так званої дескрипторної таблиці, а вміст сегментних регістрів трактується як індекс (селектор) відповідного дескриптора в десктрипторній таблиці. Всередині сегмента програма звертається до адрес відносно початку сегмента лінійно, тобто починаючи з нуля і закінчуючи адресою, яка дорівнює розмірові сегмента. Це зміщення називається ефективною адресою і її ми позначатимемо EA.

Розрізняють три основних моделі оперативної пам’яті:

1) сегментована модель пам’яті реального режиму;

2) сегментована модель пам’яті захищеного режиму;

3) суцільна модель пам’яті захищеного режиму.

Розглянемо формування фізичної адреси в реальному режимі. Фізична адреса подається на шину адреси мікропроцесора. Є ще одна назва цієї адреси: лінійна адреса, яка появилася у зв’язку з наявністю сторінкової моделі організації пам’яті. Ці назви ідентичні (синоніми) тільки коли вимкнено сторінкове перетворення адреси (в реальному режимі сторінкова адресація вимкнена).

В реальному режимі механізм адресації фізичної пам’яті має наступні характеристики:

– діапазон зміни фізичної адреси від 0 до 1 Мбайтів, оскільки шина адреси мала 20 ліній (20 бітів);

– максимальний розмір сегмента 64 Кбайтів, що пояснюється 16-бітовою архітектурою процесора (16-бітовий регістр може набувати максимального числового значення , що й визначає величину 64 Кбайтів);

– для звернення до конкретної фізичної адреси оперативної пам’яті потрібно визначити адресу початку сегмента (сегментна складова) і зміщення всередині сегмента. Ми знаємо, що вміст сегментного регістра – 16-бітове число і максимальне значення цього числа , тобто адреса початку сегмента може бути тільки в межах від 0 до 64 Кбайтів. В архітектурі процесора враховано цей факт і вважається, що сегментний регістр містить старші 16 розрядів фізичної адреси початку сегмента, а молодші чотири розряди одержуються за допомогою зсуву значення в сегментному регістрі на чотири розряди вліво. Операція зсуву відбувається апаратно і для програмного забезпечення абсолютно прозора і незалежна. Одержане 20-бітове значення виявляється потрібною фізичною адресою, яка є адресою початку сегмента в оперативній пам’яті. Друга складова – 16-бітове зміщення може знаходитися в команді або в загальному регістрі. В мікропроцесорі ці складові додаються і одержується фізична адреса розміром 20 бітів. Значення зміщення можна одержати мінімум з одного і максимум з трьох джерел: значення зміщення в самій команді і з вмісту одного базового регістра та одного індексного регістра.

Така організація пам’яті має певні недоліки:

– сегменти безконтрольно можуть розміщуватися в оперативній пам’яті з будь-якої адреси, кратної 16 (оскільки вміст сегментного регістра зсувається на 4 біти вліво). Тому програма може звертатися до будь-яких адрес і навіть реально відсутніх;

– максимальний розмір сегмента 64 Кбайтів, що часто не достатньо;

– сегменти можуть перекриватися з іншими сегментами, що не завжди бажано.

Ці недоліки відсутні в захищеному режимі.

 


Читайте також:

  1. IP-адреси
  2. Q6 розраховують тільки при нестаціонарному режимі
  3. Автономні ІР-адреси
  4. АДАПТОВАНА ДО РИНКУ СИСТЕМА ФОРМУВАННЯ (НАБОРУ) ОКРЕМИХ КАТЕГОРІЙ ПЕРСОНАЛУ. ВІДБІР ТА НАЙМАННЯ НА РОБОТУ ПРАЦІВНИКІВ ФІРМИ
  5. Адреси бібліотек України
  6. Адреси світових товарних бірж в інтернеті
  7. Алгоритм формування комплексу маркетингових комунікацій
  8. Алгоритм формування потенціалу Ф2
  9. Алгоритм формування статутного фонду банку
  10. Альтернативні джерела формування підприємницького капіталу
  11. Аналіз ефективності формування та використання банківських ресурсів
  12. АНАЛІЗ ОБОРОТНИХ АКТИВІВ ЗА ДЖЕРЕЛАМИ ЇХ ФОРМУВАННЯ

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
 | 

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.003 сек.