02 ram
- 2. 1. Физическая память ПЭВМ. 2. Модели оперативной памяти. 3. Сегментация памяти. 4. Формирование физического адреса. План темы:
- 3. - Физическая память, к которой микропроцессор имеет доступ по шине адреса, называется оперативной (ОЗУ). - На самом нижнем уровне память компьютера - это массив бит.Один бит может хранить значение 0 или 1. - Микропроцессору неудобно работать с памятью на уровне битов, поэтому реально ОЗУ организовано как последовательность ячеек - байтов. 1. Физическая память ПЭВМ.
- 4. 1 байт = 8 бит - Каждому байту соответствует свой уникальный адрес (его номер), называемый физическим. - Диапазон значений физических адресов зависит от разрядности шины адреса микропроцессора. Для микропроцессоров семейства Pentium Pro/II/III этот диапазон составляет от 0 до 2^36-1 (64 Гбайт). 1. Физическая память ПЭВМ.
- 5. - Механизм управления памятью полностью аппаратный. Это означает, что программа не может сама сформировать физический адрес памяти на адресной шине. Ей приходится «играть» по правилам микропроцессора. - Механизм формирования физического адреса мы рассмотрим ниже. 1. Физическая память ПЭВМ.
- 6. 2. Модели оперативной памяти. • Сегментированная модель. Программе выделяются непрерывные области памяти (сегменты) - она может обращаться только к данным, которые находятся в этих сегментах. • Страничная модель. ОЗУ рассматривается как совокупность блоков фиксированного размера (4 Кбайт). Основное применение этой модели связано с организацией виртуальной памяти, что позволяет ОС использовать для работы программ пространство памяти большее, чем объем физической памяти.
- 7. • Особенности использования и реализации моделей памяти зависят от режима работы микропроцессора: • Режим реальных адресов. • Защищенный режим. • Режим виртуального 8086. • Режим системного управления. - В нашем курсе мы рассмотрим только сегментированную модель памяти реального режима работы микропроцессора. 2. Модели оперативной памяти.
- 8. - Сегментация - это механизм адресации, обеспечивающий существование нескольких независимых адресных пространств как в пределах одной задачи, так и в системе в целом для защиты задач от взаимного влияния. -В основе механизма сегментации лежит понятие сегмента, который представляет собой независимый, поддерживаемый на аппаратном уровне блок памяти. 3. Сегментация памяти.
- 9. - Адрес начала сегмента хранится в соответствующем сегментном регистре. - Внутри сегмента программа обращается к адресам относительно начала сегмента линейно, т.е. начиная с 0 и заканчивая адресом, равным размеру сегмента. Этот относительный адрес, или смещение, который микропроцессор использует для доступа к данным внутри сегмента, называется эффективным. 3. Сегментация памяти.
- 10. 4. Формирование физического адреса. - Диапазон изменения физического адреса в реальном режиме от 0 до 1 Мбайт. Эта величина определяется тем, что шина адреса i8086 имела 20 линий. - Максимальный размер сегмента 64 Кбайт. Это объясняется 16-разрядной архитектурой регистров. Максимальное значение, которое может содержать 16-ти разрядный регистр равно: 2^16-1 = 65535 = 64 Кбайт
- 11. - В сегментном регистре содержаться только старшие 16 бит физического адреса начала сегмента. - Недостающие младшие 4 бита 20-битного адреса получаются сдвигом в сегментном регистре влево на 4 разряда. - Эта операция сдвига выполняется аппаратно и для программного обеспечения абсолютно прозрачна. 4. Формирование физического адреса.
- 12. - Получившееся 20-битное значение и является настоящим физическим адресом, соответствующим началу сегмента. - К нему, также аппаратно, прибавляется вторая составляющая адреса, смещение, которое может содержаться явно в команде либо косвенно в одном из регистров общего назначения. 4. Формирование физического адреса.
- 13. Схема формирование физического адреса. Память 00000 FFFFF Сегменты Адрес Сегментный регистр х10 +Смещение Эффективный адрес Физический адрес ...
- 14. - Адрес ячейки памяти для удобства принято записывать в шеснадцатиричной системе счисления. - Каждой шеснадцатиричной цифре соответствует 4 бита: 0 - 0000 1 - 0001 2 - 0010 3 - 0011 4 - 0100 5 - 0101 6 - 0110 7 - 0111 8 - 1000 9 - 1001 A - 1010 B - 1011 C - 1100 D - 1101 E - 1110 F - 1111 4. Формирование физического адреса.
- 15. 4. Формирование физического адреса. Пример: - Пусть содержимое сегментного регистра равно: 1А62h - После сдвига влево на 4 разряда получим: 1А620h - Смещение пусть равно: 01B5h - К физическому адресу начала сегмента прибавляется смещение: 1А620h + 01B5h ------------ 1A7D5 Т.о. получается физический адрес ячейки в