Основные функциональные регистры -Сегментные регистры

При работе МПв реальном режиме: в сегм рег хранятся старш биты нач адр сегм (ES,FS,GS– дополнительные регистры).

При работе МП в защищённом режиме: в сегм рег хранится селектор, основн часть которогоINDEXявл номером дескриптора описателя в соотв системной таблице.

Дескриптор (8 байт) содержит:

- 32-х разрядный базовый адрес сегмента;

- 20-и разрядное поле длины сегмента;

- доп информацию о сегменте (атрибуты).

Регистры FPU

Размер порядка и мантиссы может быть плавающим, под знак один бит.

Регистры данных

Регистры данных доступны по номеру, либо как единый СТЭК, указатель которого хранится в регистре состояний TOP.

Регистры тэгов

Регистры тэгов – определяют характер информации в регистре данных (достоверное значение [00], нулевое [01], не поддерживаемый формат [10], пусто)

Регистр управления управляет: Регистры состояний

• округлением (к ближайшему значению, вверх, вниз); - TOP

• точностью; - флаг стека;

• длинной мантиссы (24, 53,64 разряда); - признаки результатов;

• устанавливает маски прерываний от FPU - признаки ошибок.

Указатель данных и команд– содержит адреса команд и операнды вызвавшего ошибку FPU.

Системные регистры

Регистры управления Регистр CR0:

1. Бит PG–1/0 – вкл/выкл страничный механизм адресации

2. Бит PE(protectenabled) – включение защищённого режима (при =1). Защищённый режим:

• защита по привил; - возможн мультипрограммн реж раб; - 32-х разрядная адресация.

3. Бит CD– 1 – запрещение заполнять КЭШ память при промахе/0–выкл.

4. Бит WP– 1 – защ от зап: запрет писать стран, помеченн какReadOnlyна люб ур привил/0–выкл.

Рг CR1:зарезервирован.

Рг CR2:р-р лин адр ош страницы.Сод лин адр, поступление кот вызвало отказ(Призн. отсутствие стр)

Рг CR3:

Регистры системных адресов и сегментов

Предназначены для задания адресов специальных объектов в ОП.

1. Глобальная таблица дескрипторов (GDT)

2. Локальная таблица дескрипторов (LDT)

3. Сегмент состояния задачи (TSS)

4. Таблица дескрипторов прерываний (IDT)

LDTRиTRпредст собой селекторы, кот указыв на положен дескрипт сегментов, содержLDTи сегмент сост задачи, хранящ в глоб таблице дескрипторов (GDT).

Регистры отладки и тестирования

Регистр отладки– предназн для хранен лин адр-ов, контрольных точек сост МП в момент прерыв при отладки и управл процессом прерыв при отладке.

Регистр тестирования – использ при тесте КЭШ пам и буфера ассоциативн трансл стран адр (TLB).

2. Организация памяти. Физическое адресное пространство. Логическое адресное пространство (ЛАП): линейное, сегментированное, страничное, сегментно-страничное.

Физическая память– одномерный массив пронумерованных ячеек, номер ячейки - адрес ячейки (используют микросхемы для получения данных по адресу).

Программист имеет дело с логическим адресным пространством, которое организуется различным образом. При выполнении программы, логические адреса преобразуются в физические.

Типы логического адресного пространства

1. Линейное– одномерный массив ячеек, который совпадает с физическим адресным пространством (ФАП). Трансляции адреса НЕТ (используется для обращения к внешним устройствам).

2. Сегментированное линейное адресное пространство (ЛАП)– вся память разбивается на сегменты переменной длинны.Логический адрес = ID сегмента + смещение в сегменте. Трансляция адреса производится блоком сегментации MMU.

3. Страничное ЛАП– память делится на страницы фиксированной длинны:Адрес =ID страницы + смещение в странице. Трансляция адреса производится в блоке страничного преобразования адреса.

4. Сегментно-страничное образование ЛАП– память делится на сегменты, которые делятся на страницы:Логический адрес = ID сегмента + смещение в сегменте. При получении физического адреса проводится сегментное преобразование адреса, а затем страничное преобразования адреса.

Сегмент– это инстр прикладн программиста (сегм данн, кода, стека нужной длинны: определяем МЫ).

Страницы– инструмент сист программиста, на базе кот организ вирт пам, при этом обеспечив наиболее простой механизм обмена инф-и между ОП и внешн пам (тк данн много, то стр хран в пам на HDD, и мы оперируем страницей.).

Формирование физическ. адреса при Сегм стран ОП

Смещение в сегменте для данн вычисл-ся по заданному режиму адресации. Для команд – знач рег указателя команд EIP.

3. Структура логического адреса в сегментированном ЛАП. Селектор, дескриптор сегмента, смещение. Назначение и структура глобальной и локальных таблиц дескрипторов. Формирование линейного и физического адреса в сегментированном ЛАП. Кэширование дескрипторов.