13. Виртуальная память.
Вирт память создает у польз-ля иллюзию что при вполне конечных объемах физ ОЗУ, за счет использ внешних носителей инф.(напр HDD,стримеры,CD-ROM,Zip,Flash) пользователь бладает очень большим объемом ОЗУ.
Пусть пользователь имеет ОЗУ = 256К, ША – 32-разр, винт =4 Гб
Все адресное пространство разбивается на страницы (размер произв опр-ся разработчиком). Пусть страница имеет объем 16к, тогда в физ ОЗУ может нах-ся 16 стр.
Ассоциативное ОЗУ- ОЗУ в котором входной инф явл-ся данные, а выходом явл адрес ячейки где эти данные находятся.
Процессор обращается
к памяти и выставляет 32-р адрес, который
записывается в Рг.Адр. Старшая часть
адреса М, задает абсолютный № стр во
всем адресном пространстве проца.
Младшая часть адреса L
указывает на адрес ячейки памяти в
данной странице. Контроллер ВП содержит
АЗУ, число ячеек памяти = числу страниц
физического ОЗУ. Ячейка памяти АЗУ
содержит поле L*
(где находится адрес страницы физ. ОЗУ),
поле М* (где располагается абсолютный
№ стр) и поле признаков P.
Если М=М*, то данная страница загружена
в физ ОЗУ и ее адрес в физ ОЗУ определен
полем L*.
Одновременно поле L
начинает дешифрацию адреса данной
страницы к которой идет обращение.
Сформированный сигнал Q
на выходе АЗУ (если стр. загружена)
открывает буфер и подключает физ ОЗУ к
СМ. проц работает с памятью. Если при
обращении к памяти не формируется сигнал
Q
(есть
)
тогда данной стр в физ ОЗУ нет, тогда
сигнал !Q
вызывает прерывания ЦП, программа
прерываний которого должна поместить
недостающие страницу из ВЗУ в физическую
ОЗу, при этом анализируется поле P.
Признаки:
V – истинность страницы. Если V=1, то страница истинная, записанная; по сбросу и при отключении питания V=0. Если есть страница с V=0, то проц пишет недостающие страницу в это место и соответственно в ОЗУ происходят изменения.
R – признак старости страниц. Сбрасывается от таймера, а при обращение к данной страницы устанавливается в 1. Если R=0, следовательно страница старая, к ней давно не обращались и на ее место можно записать новую.
Прежде чем удалить страницу анализируется признак W, если при работе с данной страницы проходила работа запии, то это значит, что страница в ОЗУ и ее копия на винте различны, тогда страницу из ОЗУ надо заново переписать на винт. Если W=0, то команд записи не было, значит копии в ОЗУ и ВЗУ совпадают и страницу можно просто стереть.
Поля a и b задают приоритет страниц:
|
a |
b |
|
|
0 |
0 |
только для чтения ОС |
|
0 |
1 |
чтение + запись ОС |
|
1 |
0 |
чтение польз-ля + все ОС |
|
1 |
1 |
чт/запись польз+все ОС |
Если объем стр мал, то прерывание формируется часто, но перекачиваются небольшие объемы инфы, следовательно потребуется большой объем АЗУ.
Если объем стр большой, то прерыв формируются реже, но увеличивается объем перекачиваемой инфы.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
14.Синхр способ продкл ву к см
При синхр способе предполагается что ЦП и ВУ всегда готово к обмену инфой.
Если ЦП надо передать инфу ВУ, то он обращается по фиксированному адресу CS0 и программно доступный RG1 записывает информацию. ВУ периодически обращается по фиксированному адресу СS0* и ч/з ШФ2 считывает инфу. содерж RG1, получив код ком-ды ВУ выполн ее и обращаясь по адр CS1* записывает в RG2 рез-тат. ЦП после записи ком-ды в RG1 выдерж паузу (дает время на выполн ком-ды ВУ) затем обр по адр CS1 и ч/з ШФ1 считывает из RG2 результат.
Комбинация RG-ШФ называется портом.
Недостатки:
если кому-то срочно потребовалось передать инфу, он выставляет ее в регистр, но когда ее заберет другой процессор, он не знает.
Если требуется передать несколько слов, то принимающий процессор может считывать несколько раз одну и ту же инфу (он не знает когда обновляется инфа в Рг).
Сложно синхронизировать обмен инфой.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------