25. Расширение понятия «адресное пространство» в процессе развития компьютерной техники

Адресное пространство — это просто диапазон адресов, обозначающих определенное место в памяти. Адресные пространства подразделяются на три разновидности:Физическое адресное пространствоЛинейное адресное пространствоЛогическое адресное пространство, известное также как виртуальное адресное пространство

Понятие адресного пространства имеет весьма универсальный характер и появляется во множестве контекстов. С ростом количества сотовых телефонов, модемов и факсов это пространство стало слишком тесным, а в этом случае необходимо использовать больше цифр. Адресное пространство портов ввода-вывода процессора Pentium простирается от 0 до 16 383. Протокол IPv4 обращается к 32-разрядным номерам, поэтому его адресное пространство простирается от 0 до 232 - 1 (опять-таки с не­которым количеством зарезервированных номеров). Адресное пространство не обязательно должно быть числовым. Набор интернет-доменов .com также является адресным пространством.

26.Влияние недостаточного объема ОЗУ на процессы выполнения программ

От объема оперативной памяти зависит, сможет ли компьютер работать с той или иной программой. При недостаточном количестве памяти программы либо совсем не будут работать, либо будут работать медленно.

27Механизмы организации многопрограммной работы в защищенном режиме работы про­цессоров Intel

Многопрограммные режимы работы: режим разделения времени, режим настоящего времени.Режим разделения времени: В этом режиме, традиционно совмещенном с фоновым режимом классического мультипрограммирования, отдельные более приоритетные программы юзеров выделяются в одну либо несколько групп. Для каждой таковой группы устанавливается круговое циклическое сервис, при котором любая программа группы периодически получает для обслуживания интервал времени После завершения еще одного цикла процесс выделения квантов повторяется. Условием прерывания текущей программы является или истечение выделенного кванта времени, или естественное завершение (окончание) решения, или прерывание по вводу-выводу, как при классическом мультипрограммировании. Для реализации режима разделения времени нужно, чтоб ЭВМ имела в собственном составе развитую систему измерения времени:интервальный таймер, таймер процессора, электронные часы и т.Д. Режим настоящего времени:Является более сложной формой разделения. Этот режим имеет специальные особенности:• сгусток заявок от абонентов носит, как правило, случайный, непредсказуемый характер;• утраты поступающих на вход ЭВМ заявок и данных к ним не допускаются, поскольку их не постоянно можно вернуть;• время реакции ЭВМ на внешние действия, а также время выдачи результатов i-изадачки обязаны удовлетворять твердым ограничениям вида

28Понятие виртуальной памяти

Виртуа́льная па́мять — технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств (англ.), и обеспечить защиту памяти между различными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище

Информация, с которой работает активный процесс, должна располагаться в оперативной памяти. В схемах виртуальной памяти у процесса создается иллюзия того, что вся необходимая ему информация имеется в основной памяти. Для этого, во-первых, занимаемая процессом память разбивается на несколько частей, например страниц. Во-вторых, логический адрес (логическая страница), к которому обращается процесс, динамически транслируется в физический адрес (физическую страницу). И наконец, в тех случаях, когда страница, к которой обращается процесс, не находится в физической памяти, нужно организовать ее подкачку с диска

29.Страничная организация памяти

Страничная память — способ организации виртуальной памяти, при котором единицей отображения виртуальных адресов на физические является регион постоянного размера (т. н. страница). Типичный размер 4096 байтВ машине с виртуальной памятью произойдет следующее:

1. Содержимое основной памяти будет сохранено на диске. 2. Слова с 8192 по 12 287 будут сохранены на диске. 3. Слова с 8192 до 12 287 будут загружены в основную память. 4. Отображение адресов изменится: адреса с 8192 по 12 287 будут соответствовать ячейкам памяти с 0 по 4095. 5. Выполнение программы продолжится, как будто ничего необычного не случилось.

Такая технология автоматического наложения называется страничной организацией памяти, а фрагменты программы, которые считываются с диска, — страницами.

30Сегментно-страничная организация памяти

Сегменты- множество абсолютно независимых адресных пространств.сегментация существенно отличается от разбиения на страницы в следующем: размер страниц фиксирован, а размер сегментов — нет. Каждый сегмент состоит из линейной последовательности адресов от 0 до какого-либо допустимого максимума. Разные сегменты могут иметь разную длину (обычно так и бывает). Более того, длина сегмента может меняться во время выполнения программы. Если

каждая процедура занимает отдельный сегмент, то сборка процедур, скомпилированных раздельно, значительно упрощается. В одномерной памяти процедуры обычно располагаются друг за другом, и между ними нет свободного адресного пространства. Следовательно, изменение размера одной процедуры может повлиять на начальные адреса других процедур. Это, в свою очередь, потребует изменения всех других процедур, которые вызывают любую из указанных.