28.1 Микропроцессор негізгі жумыс істеу режимі негізінен үш топка болінеді: коргаушы режім, жылжымайтын режім жане жүйені баскару
Коргаушы режім: Микропроцессордын негізгі жумыс режімі болып коргаушы режім табылады. Коргаушы режімнін негізгі ерекшеліктері: виртуалды мекен-жай кеністігі; корганыс жане копфунционалдылыгы. Корганыс режімінде багдарлама жад уяшыктарында жок мекен-жайлармен (адресами) операциялар жасайды (оперирует), сол себепті мекен-жай кеністігі (адресное пространство) вируталды деп аталады. Багдарламанын виртуалды мекен-жай кеністігінін колемі жадынын физикалык максималынан асып 64Тбайтка дейін жете алады. Виртуалды мекен-жай кеністігін ( виртуальная адресная пространства) багыттау (адресации) үшін екі элементтен: сегмент селекторы жане сегмент ішіндегі жылжу туратын сегменттелген үлгісі (модель) пайдаланылады. Ар сегментпен озінде акпарат сактай алатын ерекше курылымды дескриптор байланыскан. (Дескри́птор (от лат. descriptor — описывающий) — лексическая единица (слово, словосочетание) информационно-поискового языка, служащая для описания основного смыслового содержания документа или формулировки запроса при поиске документа (информации) в информационно-поисковой системе. Дескриптор однозначно ставится в соответствие группе ключевых слов естественного языка, отобранных из текста, относящегося к определённой области знаний). Жадыны виртуалдандырудын сегменттер денгейінен баска- беттік трансляциялау парагымен (страничная трансляция) виртуалдандыру мүмкіндігі бар. Функциялардын коргалуы келесі курылгылармен жүзеге асады: сегмент шекараларын бакылау, сегмент типтерін бакылау, артыкшылыктарын бакылау, нускаулыктарын ерекшелеу жане беттік денгейдегі кауіпсіздік. Сегменттердін типтері мен шектерін бакылау сегменттердін кодтары мен маліметтердін тутастыгымен камтамасыз етеді. Багдарлама сол немесе баска сегменттін шекарасынан асатын виртуалды жадка баруга кукысыз. Багдарлама сегментке код ретінде комек сурауга жане керісінше код сегменттен комек сурауга кукыгы жок. Микропроцессорды коргау архитектурасы 4 иерархиялык денгейді камтиды: олар жекелей сегменттер міндеттемелеріне колджетімділікті шектейді.
Жылжымайтын режім (Реальный режим (Real Mode))
Микропроцессор жылжымайтын режімде 32 биттік кенейтілімді пайдалануга мүмкіншілігі бар 8086 сиякты оте тез жумыс істейді. (кезекті шектеулерімен)
Жадынын багытталудын жылжымайтын режімінде резервке койылатын екі тіркелген аумагы бар:
Жүйені баптау облысы
Үзілу кестесі облысы
00000h ден 003FFH дейінгі уяшыктар үзілу векторлары үшін резервке койылады. Ар үзілуі мүмкін 256-лыкта 4-байттык резервке койылган откізу мекен-жайга ие. FFFFFFF0H нен FFFFFFFFH-ге дейінгі уяшыктар жүйені баптау үшін резервке койылады.
Жүйені баскару режімі (System Management Mode)
Жүйені баскару режімі колданбалы багдарламалык камтамасыз етуден жане тіпті операциондык жүйеден толыктай окшаулауга мүмкіндігі бар кейбір іс-шараларды баскару үшін арналган. Біз бул режімге тек аппаратты түрде ауыса аламыз. Процессор SMM күйінде болган кезде ол SMIACT# сигналын шыгарады. Бул сигнал физикалык жадта белгіленген облысты гана іске косу үшін жумыс аткарады (System Management RAM). Сондыктан жадын тек осы режімде кол жетімді етуге болады.
Режімдер арасындагы ауысым
Процессор іске косылган сатте жылжымайтын режімде болады. Ол коргаушы режімге CR0 регистрінде 0 битін (Protect Enable) орнатумен ауысады.
MOV EAX,00000001h MOV CR0,EAX |
немесе |
MOV AX,0001h LMSW AX |
MOV EAX,00000000h
MOV CR0,EAX
Сравнение режимов
Характеристика |
RM |
PM, VM=0 |
PM, VM=1 |
SMM |
Формирование линейного адреса |
без дескрипторов |
с дескрипторами |
без дескрипторов |
без дескрипторов |
Предел сегментов |
64К |
определяется дескриптором |
64К |
4Г |
Размер адреса/данных по умолчанию |
16 бит |
определяется дескриптором |
16 бит |
16 бит |
Максимальный объем доступной памяти (виртуальной) |
1M |
64T |
1M |
4Г |
Защита |
Нет* |
Да |
Да |
Нет |
Страничное преобразование |
Нет |
Да |
Да |
Нет |
Многозадачность |
Нет |
Да |
Да |
Нет |
Обработка прерываний |
таблица векторов |
дескрипторная таблица |
дескрипторная таблица |
Нет** |
* В реальном режиме контролируется предел сегментов. ** После определенных подготовительных действий возможна работа с прерываниями как в реальном режиме. |
||||
|
||||
|
||||