- •Двоичная система счисления
- •Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •Перевод чисел из одной системы счисления в другую, когда одно основание является целой степенью другого.
- •Выполнение арифметических операций над числами, представленными с фиксированной запятой.
- •Замечания:
- •Дополнительный код
- •Обратный код
- •Двоично-десятичное кодирование
- •Bios и его функции.
- •Операционная система
- •Адресная шина, ее ширина.
- •Страничная и сегментная организация памяти.
- •Режимы работы микропроцессора. Организация памяти
- •Режимы работы микропроцессора
- •Организация памяти
- •Понятие о страничной модели памяти
- •Сегментно-страничный способ распределения памяти
- •Понятие файла. Файловые системы.
- •Общие сведения о файлах Имена файлов
- •Типы файлов
- •Атрибуты файлов
- •Файловая система ntfs, кластер, отрезок, атрибуты файла.
- •Универсальная шина isa ее версии.
- •Шина mca (Micro Channel Architecture)
- •Протокол шины pci.
- •Протокол шины scsi.
- •Локальные шины agp, vlb.
- •Интерфейсы жесткого диска ide, ata, последовательный интерфейс sata.
- •Интерфейс usb, типы передачи, режимы передачи usb-кадра.
- •Протокол шины FireWire. Интерфейс FireWare
- •Понятие архитектуры команд. Система команд. Форматы команд. Длинна команды. См раздел 4 мт Режимы адресации команды.
- •Преимущества и недостатки стековой адресации.
- •Модель параллельных вычислений epic.
- •Архитектура vliw.
- •Преимущества и недостатки
- •Реализации
- •Компилятор как приложение, распараллеливающее программу.
- •Пучок команд. Структура пучка. Предикативный регистр. Сравнение архитектуры vliw с архитектурами cisc и risc. Классификация по составу и сложности команд
- •Проводная и беспроводная связи.
- •Преимущества Wi-Fi:
- •Недостатки Wi-Fi:
- •Наземная и спутниковая связь.
- •Связь в условиях прямой видимости и без условия прямой видимости
- •Несущая частота
- •Методы модуляции беспроводной связи.
- •Основные характеристики
Понятие о страничной модели памяти
Это надстройка над сегментной моделью.
ОП делится на блоки фиксированного размера 4 Кб (должно быть число, кратное степени двойки, чтобы операции сложения можно было бы заменить на операции конкатенации).
Каждый такой блок называется страницей.
Их число 1.048.576 4 Гб адресуемой памяти.
Основное применение этой модели связано с организацией виртуальной памяти.
Для того, чтобы использовать для работы программ пространство памяти большее, чем объем физической памяти используется механизм виртуальной памяти.
Суть его заключается в том, что у микропроцессора существует возможность по обмену страницами памяти с жестким диском. В случае, если программа требует памяти больше, чем объем физической памяти, редко используемые страницы памяти записываются на жесткий диск в специальный файл виртуальной памяти (файл обмена, или страничный файл, или файл подкачки, чаще swap-файлом, подчеркивая, что страницы этого файла замещают друг друга в ОП).
Замечание. В некоторых ОС выгруженные страницы располагаются не в файле, а в специальном разделе диска, например, в ОС UNIX есть специальный раздел, но могут использоваться и файлы, если не достаточно объема раздела.
В настоящее время файл подкачки может динамически изменять свой размер в зависимости от потребностей системы.
Для i486 и Pentium размер возможной виртуальной памяти может достигать 4 Тб (терабайт).
Обратим внимание на то, что программа также разбивается на фрагменты - страницы. Все фрагменты программы одинаковой длины, кроме последней страницы.
Говорят, что память разбивается на физические страницы, а программа - на виртуальные страницы.
Трансляция (отображение) виртуального адресного пространства задачи на физическую память осуществляется с помощью таблицы страниц.
Для каждой текущей задачи создается таблица страниц.
Диспетчер памяти для каждой страницы формирует соответствующий дескриптор. Дескриптор содержит так называемый бит присутствия.
Если он = 1, это означает, что данная страница сейчас размещена в ОП.
Если он = 0, то страница расположена во внешней памяти.
Защита страничной памяти основана на контроле уровня доступа к каждой странице.
Каждая страница снабжается кодом уровня доступа (только чтение; чтение и запись; только выполнение). При работе со страницей сравнивается значение кода разрешенного уровня доступа с фактически требуемым. При несовпадении работа программы прерывается.
! |
Страничная модель памяти поддерживается только в защищенном режиме работы микропроцессора.
Основное достоинство страничного способа распределения памяти -
минимально возможная фрагментация (эффективное распределение памяти).
Недостатки:
1) потери памяти на размещение таблиц страниц
2) потери процессорного времени на обработку таблиц страниц (диспетчер памяти).
3) Программы разбиваются на страницы случайно, без учета логических взаимосвязей, имеющихся в коде межстраничные переходы осуществляются чаще, чем межсегментные + трудности в организации разделения программных модулей между выполняющими процессами
Чтобы избежать недостатка №3 был предложен сегментно-страничный способ распределения памяти.