Сегментированная модель памяти (только для общего сведения, для экзамена не надо)

Назначение процессора. Режимы работы микропроцессоров фирмы Intel

Процессор предназначен для выполнения команд программы и обработки данных. Процессор воспринимает и обрабатывает прерывания, организует взаимодействие с внутренней памятью компьютера и портами ввода – вывода. Процессор управляет взаимодействием всех устройств компьютера.

Начиная с микропроцессора 80286 микропроцессоры способны работать в двух режимах работы:

- режим реальных адресов (реальный режим);

- режим защищенной памяти (защищенный режим)

В реальном режиме работы любой микропроцессор воспринимается как микропроцессор 8086 с расширенным набором команд и более быстродействующий по сравнению с микропроцессором 8086. Шина адреса любого микропроцессора в реальном режиме работы 20 бит, следовательно, доступный объем памяти 1 Мбайт (2 ²⁰ ). Размер сегмента фиксированный 64 Кбайта. Процессор может выполнять только одну программу. Операционная система MS DOS использовала микропроцессор в реальном режиме работы.

В защищенном режиме работы доступен весь объем оперативной памяти компьютера, размер сегмента может быть любым, память может делиться на страницы (стандартный размер страницы 2Кбайта), используется четырехуровневый механизм привилегий. Наивысший уровень привилегий 0 у операционной системы, низший уровень привилегий 3 у пользовательских программ. Допускается многозадачная работа, т.е. процессор может выполнять несколько программ. Операционная система WINDOWS использует микропроцессор в защищенном режиме работы.

Если в ОП имеется 2^к ячеек, то для адресации ячейки нужен к- разрядный адрес. Уникальный адрес байта памяти называется физическим адресом или абсолютным.

Физический адрес микропроцессор выставляет на шину адреса.

При большом объеме памяти большей будет и разрядность физического адреса. Это приводит к увеличению длины команды и программы в целом.

Чтобы исключить зависимость длины команды от объема ОП компьютера, память условно делят на участки, называемые сегментами.

Начальные адреса сегментов могут быть любыми. Их называют базовые адреса.

Базовый адрес – это физический адрес первой ячейки сегмента.

На размер сегмента накладываются ограничения. Ограничение размера сегмента означают, что адрес в сегменте

Адрес байта в сегменте называется смещением (относительный адрес, исполнительный адрес, эффективный адрес), т.е. адрес ячейки отсчитанный от начала сегмента.

В команде указывается относительный адрес и для его хранения достаточно m разрядов.

При этих условиях физический адрес ячейки памяти рассчитывается по формуле

ФА= БА + offset

где БА – базовый адрес

offset – относительный адрес (смещения)

Дата добавления: 2014-11-06