Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности...

^ Сегментная организация памяти.
Память может логически организовываться в виде 1-го либо огромного количества блоков, частей случайной длины (в реальном режиме фиксированной). Мы уже гласили, что в защищенном режиме может быть разбиение логической Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... памяти на странички размером 4 Кбайт (до 5 Мбайт в современных микропроцессорах), любая из которых может отображаться на всякую область физической памяти. Сегментация и страничная трансляция адресов могут применяться вместе и по отдельности. Сегментация является Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... средством организации логической памяти на прикладном уровне, а страничная трансляция адресов на системном уровне.

Что бы лучше осознать принцип сегментирования разглядим его на примере микропроцессора Intel 8086. Вся память системы представляется не в виде непрерывного Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... места, а в виде нескольких блоков — частей данного размера (по 64 Кбайт), положение которых в пространстве памяти можно изменять программным методом. Для хранения кодов адресов памяти употребляются не отдельные регистры, а пары регистров Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности...:

При всем этом физический 20-разрядный адресок Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... памяти, выставляемый на внешнюю шину адреса, появляется методом сложения смещения, и адреса сектора со сдвигом на 4 бита. Сектор может начинаться лишь на 16-байтной границе памяти (потому что адресок начала сектора, на самом деле Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности..., имеет четыре младших нулевых разряда, другими словами с адреса, кратного 16. Эти допустимые границы частей именуются границами параграфов. Отметим, что введение сегментирования, сначала, связано с тем, что внутренние регистры микропроцессора 16-разрядные, а физический адресок Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... памяти 20-разрядный (16-разрядный адресок позволяет использовать память исключительно в 64 Кбайт, что очевидно недостаточно).

Чтоб лучше осознать, как из 2-ух 16 битовых слов выходит 20 битовый адресок снова покажем это на двоичном примере.

Пусть Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... имеется 2 машинных слова:


ABCD H и 1234 H

(вспомним, что любая 16-ричная цифра представляет 4 бита, к примеру – 11112 = 1510 = F16); Берем 1-ое число и приписываем 0 справа (если больше нравится - умножаем на 16), получим ABCD0, т.е Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности.... первоначальное число, но со смещением на один 16-ричный разряд. Это 20-ти разрядное число, но оно не может нам служить 20 битовым адресом, т.к. оно завершается на нуль и, как следует, может представлять только Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... адреса которые тоже завершаются на нуль. Другими словами оно применимо для адресации каждого 16-го б либо сектора.

A*164 + B*163 + C*162 + D*161 + 0*160

При изменении A,B,C,D меняется дискретно сектор Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... (параграф).

Чтоб получить окончательную схему сегментированной адресации возьмем другое 16-ти битовое число – 1234 H и сложим его с измененным первым:

ABCD0

+ 1234

----------------

получим ACF04 20 битовое число, которое может принимать любые значения от 0 до Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... 1 048 577

Таким макаром, ABCD0 – сегментная часть, которая показывает на ту область адреса которая кратна 16 (сектор, параграф). 2-ое число 1234 – смещение, которое показывает конкретное размещение б снутри сегментного параграфа (это дает 65536 либо 64 Кбайт адресов снутри сектора Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности...). Так как эти составляющие перекрываются, конечный адресок можно получить разными методами:

D000:7FFF = D000 (сектор)

+ 7FFF (смещение)

-----------

D7FFF (полный адресок)

Отметим, что линейный адресок является пятиразрядным, хотя мы использовали для сектора и Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... смещения четырехразрядные числа. Можно констатировать, что вычисление сегментированного адреса основано на так именуемом сегментном сложении, позволяющем получить (к примеру) 20-битовое двоичное число из 2-ух 16 битовых.

Таким макаром, мы смогли адресоваться Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... к каждой ячейке 64 Кбайтового блока из практически 1 Мбайт объема общей памяти, используя только 16 разрядную шину адреса, а не 20 разрядную, как это было бы в случае прямой адресации.

Данные

Смещение

База сектора
ПАМЯТЬ

FFFFFH


16 битное расстояние

от Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... базы – смещение

15 0 64 Кбайт


Адресок сектора


16 б 1 Мбайт


15 0 00000H


Рис. 8.4 Сегментная память микропроцессора 8086


Для воззвания к подходящей ячейке памяти нужно задать базу сектора и 16-битное расстояние от базы называемое смещением либо относительным адресом. Преобразование пары Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... сектор/смещение (наз. также виртуальным адресом) в физический адресок достаточно обычное: пусть регистр DS содержит 1234H, а регистр SI содержит 5678H, тогда физический адресок в команде MOV AX (загрузить слово в регистр AX Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности...) будет

DSx16 + SI = 12340H + 5678H = 179B8H

Базисные адреса 4 сразу доступных программке частей находятся в сегментных регистрах:

Любой из их 16-ти битовый Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности..., но можно считать, что они 20-ти разрядные.

Направьте внимание на волшебную цифру 64 Кбайт, это объем памяти снутри которого адресация осуществляется при помощи постоянного значения сегментного регистра, т.е. снутри сектора реализуется Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... линейно адресуемая память.

Используются и поболее сложные способы сегментирования памяти. К примеру, в микропроцессоре Intel 80286 в так именуемом защищенном режиме адресок памяти рассчитывается в согласовании с рис. 7.7. В сегментном регистре в этом случае Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... хранится не базисный (исходный) адресок частей, а коды селекторов, определяющие адреса в памяти, по которым хранятся дескрипторы (другими словами описатели) частей. Область памяти с дескрипторами именуется таблицей дескрипторов. Каждый дескриптор Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... сектора содержит базисный адресок сектора, размер сектора (от 1 до 64 Кбайт) и его атрибуты. Базисный адресок сектора имеет разрядность 24 бит, что обеспечивает адресацию 16 Мбайт физической памяти.




Рис. 8.5  Адресация памяти в защищенном режиме Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... микропроцессора Intel 80286.

Таким макаром, на сумматор, вычисляющий физический адресок памяти, подается не содержимое сегментного регистра, как в прошлом случае, а базисный адресок сектора из таблицы дескрипторов.

Еще больше непростой способ адресации памяти с Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... сегментированием применен в микропроцессоре Intel 80386 и в более поздних моделях микропроцессоров компании Intel. Этот способ иллюстрируется рис. 7.8. Адресок памяти (физический адресок) рассчитывается в три шага. Поначалу рассчитывается так именуемый действенный адресок EA Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... (32-разрядный) методом суммирования 3-х компонент: базы, индекса и смещения (Base, Index, Displacement), при этом может быть умножение индекса на масштаб (Scale). Эти составляющие имеют последующий смысл:

^ EA = BASE + (INDEX*SCALE) + DISPLACEMENT

Тут BASE Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... – базисный адресок массива, INDEX – номер элемента, DISPLACEMENT – смещение снутри элемента. Массив может состоять из байтов, слов, двойных слов и учетверенных слов – это учитывается коэффициентом SCALE (1,2,34 либо 8).




Рис. 8.6   Формирование физического адреса памяти микропроцессора 80386 в Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... защищенном режиме.

Потом особый блок сегментации вычисляет 32-разрядный линейный адресок, который представляет собой сумму базисного адреса сектора из сегментного регистра с действенным адресом. В конце концов, физический 32-битный адресок памяти Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... появляется методом преобразования линейного адреса блоком страничной переадресации, который производит перевод линейного адреса в физический страничками по 4 Кбайт. В любом случае сегментирование позволяет выделить в памяти один либо несколько частей для данных и Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... один либо несколько частей для программ. Переход от 1-го сектора к другому сводится всего только к изменению содержимого сегментного регистра. Время от времени это бывает очень комфортно. Но для Сегментная организация памяти - Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности... программера работать с сегментированной памятью обычно труднее, чем с непрерывной, несегментированной памятью, потому что приходится смотреть за границами частей, за их описанием, переключением и т.д.


sedmaya-ramochnaya-programma-nauchno-tehnologicheskogo-sotrudnichestva-es-7rp-programma-sotrudnichestvo.html
sedmaya-zapoved-lyubaya-ideya-vasha-ideya-master-klass-kshishtofa-kislevskogo-shest-akterov-v-poiskah-rezhissera.html
sedmoe-utro-dvojnaya-smert.html