3. Дайте определение виртуальной памяти компьютера. Каким образом она организована?

Принципы организации виртуальной памяти.

Современные способы управления реальной памятью основаны на использовании жесткого магнитного диска, когда образы некоторых программ или их частей выгружаются на диск. Теоретически доступная память, объем которой определяется разрядностью шины адреса компьютера, называется виртуальной памятью. Объем виртуальной памяти современных 32-разрядных компьютеров: 2³² = 4 Гбайта.

Виртуальная память решает задачи:

-Размещает процессы в ЗУ различного типа. Часть процессов размещается в реальной памяти, другая часть – на диске.

-перемещает по мере необходимости данные между ЗУ разного типа. Например, подгружает необходимую часть процесса с диска в реальную память.

-Преобразует виртуальные адреса откомпилированной программы в физические.

Все это делается без участия человека, операционной системой.

Принципы: страничный, сегментный, сегментно-страничный.

4. Укажите базовые компоненты процессора архитектуры ia32.

1. Структура базового процессора семейства ia32. (intel 386 - базовый ).

Выполнение программы представляет собой циклическую последовательность приведенных ниже действий, образующих цикл работы компьютера:

1. Выборка команды из памяти и формирование адреса следующей по порядку команды.

2. Считывание операнда из памяти.

3. Выполнение команды.

4. Запись результата в память и переход к новому циклу работы компьютера.

Выполнение этих действий распределены внутри процессора по 2 устройствам: операционное устройство, которое выполняет команды и устройство шинного интерфейса, которое выбирает команды, считывает операнды из памяти и записывает результаты обратно в память. Оба устройства могут работать параллельно, что обеспечивает совмещение во времени процессов выборки и исполнения команд.

В операционное устройство входит:

-Регистры общего назначения, предназначенные для временного хранения данных перед исполнением команд.EAX – регистр аккумулятора. Предназначен для временного хранения результатов выполнения результатов.

-Адресные регистры, предназначенные для хранения адресов данных. EBP – указатель стека (работает с SS) ESP – указатель базы (работает с DS) ESI – индекс источника (работает с DS) EDI – индекс получателя (работает с DS)

-Буферные регистры, предназначенные для временного хранения данных непосредственно перед исполнением команд.

-АЛУ содержит 32-х байтовый комбинационный сумматор, с помощью которого выполняются все арифметические и логические операции.

-Регистр флагов. Разряды регистра флагов устанавливаются аппаратно, в зависимости от полученного в АЛУ результата. Каждый из разрядов – флаг. Флаги бывают: ZF – флаг нулевого результата SF – флаг отрицательного результата PZ – флаг четности

Некоторые разряды регистра флагов могут устанавливаться программно специальными командами. IF – флаг разрешения прерывания TF – флаг трассировки (пошагового выполнения команд) Схема управления. Дешифрирует команды, а также воспринимает и вырабатывает необходимый управляющий сигнал. В устройство шинного интерфейса входят:

1. Очередь команд – набор регистров, в которых хранятся коды команд выбранных из памяти компьютера.

2. Буфер шины данных обеспечивает считывание данных с системной шины компьютера.

3. Буфер шины адреса обеспечивает передачу адресов на внутреннюю шину компьютера.

4. Буфер шины управления обеспечивает прием и передачу управляющих сигналов системной шине компьютера.

5. Сегментные регистры хранят начальные адреса сегментов памяти. CS – кодовый сегмент, содержит адрес начала программы. DS – сегмент данных, содержит адрес начала данных программы. SS – стековый сегмент – начало стека. ES – дополнительный сегмент – начало вспомогательных данных. IP – указатель адресов, содержит смещение следующей команды в текущем кодовом сегменте, т.е. указывает на следующую по порядку команду.

6. Сумматор адресов осуществляет вычисление физических адресов в реальной

памяти.