December 15 2017 04:28:05
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
ВИРТУАЛЬНАЯ АДРЕСАЦИЯ
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ

Работа 32-разрядного микропроцессора в реальном режиме осуществляется также, как и 20-разядного. При этом адресуемое пространство не превышает 1МВ несмотря на то, что объем ОЗУ и разрядность ША больше, чем у 20-разрядного микропроцессора. В данном режиме 32-разрядный микропроцессор при обращении к памяти использует сегментную модель, рассмотренную выше.

img303

Рис. 3.3

При работе в защищенном режиме все имеющееся ЗУ рассматривается как один большой сегмент — такой способ организации памяти называют непрерывной моделью. Именно в этом режиме возможна адресация 232 КВ памяти, что составляет 4 гигабайта (4GB). Для совместимости с программным обеспечением, ранее созданным для сегментной модели памяти, ряд операционных систем 32-разрядных МПС осуществляет эмуляцию этой модели. Это дает возможность программам, использующим сегментную модель, функционировать под управлением новых графических операционных систем, разработанных для 32-разрядных микропроцессоров. При загрузке такой операционной системы в ОЗУ микропроцессор переключается из реального режима работы в защищенный и вся память считается непрерывной.

Логика обращения 32-разрядного микропроцессора к ячейкам непрерывной памяти во многом аналогична адресации блока ЗУ в 16-разрядной МПС, как было рассмотрено в п. 2.4. Вся непрерывная память разделена на отдельные участки — страницы. Размер каждой страницы равен 4КВ, в этом случае общее число страниц составит 256. 32-разрядный адрес ячейки памяти разбит на 3 поля (см. рис. 3.3). Поле3 указывает на перечень начальных адресов (таблицу) страниц. Поле2 непосредственно указывает на начальный адрес страницы и занято разрядами с 12 по 21. Поле1 содержит смещение внутри страницы относительно ее начального адреса. Таким образом, адрес ячейки памяти представляет собой сумму начального адреса страницы и смещения.

  1. ВИРТУАЛЬНАЯ АДРЕСАЦИЯ


Графические многозадачные операционные системы 32-разрядных микропроцессоров позволяют использовать в МПС размер памяти больший, чем суммарная информационная емкость ИМС ЗУ за счет возможности обмена страницами памяти с накопителем на жестком магнитном диске. В процессе функционирования МПС в ОЗУ загружаются программный код и данные. Если потребности программ в объеме ОЗУ превышают этот объем, то содержимое страниц памяти, которое требуется сравнительно редко записывается на жесткий диск в специальный файл. Последний обычно имеет расширение .SWP и называется файлом подкачки страниц (или просто файл подкачки). Виртуальная адресация означает такой способ управления памятью операционной системой, при котором общий объем адресуемой памяти разделяется между программами (или подпрограммами) и отображается на доступные области ОЗУ. Особенностью виртуальной памяти многозадачных графических операционных систем является способность файла подкачки страниц динамически изменять свой размер в зависимости от объема информации, обрабатываемой микропроцессором.

Специальная программа операционной системы, называемая диспетчером виртуальной памяти устанавливает соответствие между виртуальными адресами страниц и их реальным расположением в ОЗУ или файле подкачки. Обмен страницами между ОЗУ и этим файлом также контролирует указанный диспетчер.

Когда виртуальный адрес, по которому обращается программа, не соответствует странице, расположенной в ОЗУ, микропроцессор сообщает об ошибке и диспетчер виртуальной памяти переписывает требуемую страницу из файла обмена в ОЗУ. При этом в ОЗУ обычно освобождается соответствующий объем путем удаления какой-либо другой страницы и ее записи в файл обмена. Для оптимизации процесса обмена между ОЗУ и виртуальной памятью операционная система применяет специальный алгоритм называемый least recently used (LRU), реализующий логику удаления в файл обмена наиболее редко используемые страницы памяти.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,297,578 уникальных посетителей