Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛЕКЦІЯ №15. ОРГАНІЗАЦІЯ СЕГМЕНТНОЇ ТА СТОРІНКОВОЇ МОДЕЛЕЙ ПАМ’ЯТІ.
Процессор 6 поколения может работать в следующих режимах:
В реальном режиме процессор работает с 20-разрядным адресом. Распределяет адресное пространство до 1 МБ, работает в однозадачном режиме, и обращение происходит к физическим адресам ячеек.
В этом режиме начинается загрузка ОС, создание дескрипторных таблиц, процессор переходит в защищенный режим. При этом каждому элементу памяти присваивается уровень привилегий и атрибутов, с помощью которых реализуется защита адресного пространства.
Адресация по 32-битной шине позволяет адресовать до 4 ГБ адресного пространства.
Работа в многозадачном режиме
Режим системного управления используется для реализации специальной функции. При этом процессор обращается к специальному сегменту – сегменту памяти, и работает в однозадачном режиме с сохраненным в памяти контекстом прерванной задачи.
Вся область памяти предоставляется в виде отдельных сегментов, которые используются в соответствии с записанными в них типов данных.
CS – сегмент кода;
DS – сегмент данных;
SS – сегмент стека.
Сегмент описывается дескриптором, который представляет собой флаговую структуру, определяющую атрибуты, размер и права доступа к сегменту.
Дескриптор – это 8-байтовая структура данных, которая используется для определения свойств сегмента, базового адреса сегмента и его размера, характеристики защиты и дополнительной информации.
|
Базовый адрес |
GDXU |
Предел |
Права доступа |
БА |
Предел |
||||
|
PDRL |
1 |
1 |
C |
R |
A |
CS |
|||
|
PDRL |
1 |
0 |
ED |
W |
A |
DS |
|||
|
PDRL |
1 |
* |
* |
* |
A |
SYS |
Поле базового адреса длиною 32 бита определяет начальный адрес сегмента в линейном адресом пространстве в приделах4 ГБ. Поле страницы – предел задает размер сегмента. Если бит гранулярности G равен 0, то максимальный размер сегмента составляет 1 Мб, при G равен 1 – до 4 Мб.
В байте определяющем права доступа поля имеют следующие назначения:
А – бит обращения, при А=0 к сегменту не обращались, если А=1, сегмент загружен с регистр сегмента.
TYPE – 3-битовое поле типа, которое определяет целевое использование сегмента и операции, которые могут быть в нем выполнены.
DRL – 2-битовое поле атрибутов привилегий сегментов.
S – системный бит.
P – бит присутствия сегмента в памяти. При Р=0,сегмента в памяти нет.
U – является битом пользователя. Используется для реализации функций системным программистом. ОС не реализуется.
Х – резервный бит, содержит логический ноль. Используется ОС при необходимости реализации дополнительных функций.
D – определяет разрядность адресов и операндов. D=0 -> 16 бит, D=1 -> 32 бита.
Для увеличения эффективности используемой памяти все адресное пространство делится на разделы, а каждый раздел делится на страницы, причем адрес страницы строго фиксирован м равен 4 кб.
Для получения физического адреса ячейки при страничной организации памяти включается механизм страничного преобразования. В локальной дескрипторной таблице указывается адрес страницы в разделе.
При загрузке ОС создаются дескрипторные таблицы, адреса которых хранятся в соответствующих системных регистрах. Каждая таблица имеет свое индексное поле, которое используется для поиска следующей за этой таблицей структуры.
При сегментной организации адресации конечный адрес будет размещен в индексном поле локальной дескрипторной таблицы.
В таблице дескрипторов в адресном пространстве памяти задано множество дескрипторов. Каждый дескриптор занимает 8 байт. Количество дескрипторов в таблице произвольное, но может превышать максимальное значение 8192, при этом необходим объем памяти для размещения таблицы 64 кб.
Дескрипторы размещают в общесистемных таблицах дескрипторов 3 типов:
GDT – глобальная дескрипторная таблица;
LDT – локальная дескрипторная таблица;
IDT – таблица прерываний.
Глобальная таблица дескрипторов используется совместно всеми задачами, выполняемыми в данном компьютере.
Локальная дескрипторная таблица определяет сегменты, доступные только конкретной задаче. Локальные таблицы создаются при необходимости, по одной для каждой задачи.
Для однозадачных систем таблица LDT может отсутствовать. Вся информация будет содержаться в глобальной таблице.
Таблица прерываний содержит дескрипторы специальных объектов, которые определяют точки вхождения в процедуры обработки прерываний и исключительных случаев. Доступ к этим таблицам обеспечивают специальные регистры (GDTR, LDTR,IDTR).
Защита памяти при помощи сегментации не позволяет:
При сегментной организации конечный адрес будет размещен в индексном поле локальной таблицы дескрипторов.
Порядок индексации следующий:
Недостатками сегментной памяти: