微處理器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 08:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能增強 。 1． 存儲空間及實地址模式下的編址 存儲空間為 220字節(jié) ， 即 1M字節(jié) ， 線性地址就是物理地址 。 采用分段方式 ， 每段大小固定為 64K字節(jié) ，存儲段可以彼此覆蓋 ， 即一個 64K字節(jié)的段如未用完 ， 另一個段可以覆蓋未用的存儲區(qū) （ 1） 物理地址的形成： 26 物理地址 =段基址 *16＋ 偏移地址 左移 4位 有效地址 例： CS內(nèi)容為 1000H， IP為 8888H，則實模式下的物理地址是 10000H＋ 8888H＝ 18888H 段基址： CS、 DS、 ES、 SS。 偏移地址： IP、 DI、 SI、 BP、 SP等。 段寄存器值 偏移量 + 物理地址 16位 4位 16位 20位 存儲器物理地址的計算方法 27 CS 0000 IP 代碼段 DS或 ES 0000 SI、 DI或 BX SS 0000 SP或 BP 數(shù)據(jù)段 堆棧段 存儲器 （2）段寄存器和偏移地址寄存器組合關(guān)系 28 2． 保留的地址空間 （ 1） 中斷向量區(qū)： 地址為 0000， 0000H～ 0000， 03FFH， 每一個中斷向量占 4個字節(jié) 。 （ 2） 系統(tǒng)初始化區(qū)： 地址為 FFFF， FFF0H～ FFFF， FFFFH。 ? 當加電和復位時 ， 物理地址自動置為 FFFF，F(xiàn)FF0H， 程序就從此地址開始執(zhí)行 。 ? 當首次遇到段間轉(zhuǎn)移或調(diào)用指令時 ， 物理地址又自動置為 000X， XXXXH， 進入實地址方式下的物理地址空間 。 29 在實地址方式下，運行的程序不分特權(quán)等級 ，實際上，實地址方式下的程序相當于工作在特權(quán)級 0，除保護虛地址方式下的一些專用指令外，所有其他指令都能在實地址方式下運行。 在實地址工作方式下，將 CR0中 PE位置 1，80486就轉(zhuǎn)移到保護模式。 30 3． 2． 2 保護虛擬地址模式（簡稱保護模式） 特點 —— 支持多用戶操作系統(tǒng) ， 能快速的進行任務(wù)切換和任務(wù)保護環(huán)境 ， 同時也向下兼容 。 1． 保護概念 ? 目的 —— 避免程序間的相互干擾 。 ? 存儲器分段分頁管理機制 不僅為存儲保護和共享提供了硬件支持 ， 而且 ， 為實現(xiàn)虛擬存儲器提供了硬件支持 。 ? 多種保護方式 ， 最突出方式為環(huán)保護方式 —— 在程序間及操作系統(tǒng)間實現(xiàn)隔離 ， 即 分配不同的虛地址空間 。 ? 實現(xiàn)方法 —— 設(shè)立特權(quán)級 。 特權(quán)級分為 4級 （ 0~3） ， 值越小 ，特權(quán)越高 。 圖 3。 6 ? 特權(quán)規(guī)則 ： 特權(quán)級 P存儲的數(shù)據(jù) ， 由 ≥ P級的特權(quán)級進行訪問 具有特權(quán)級 P的程序和過程 ， 只能由 ≤ P級上執(zhí)行的任務(wù)調(diào)用 。 31 應(yīng)用程序 3級 常用擴展程序 內(nèi)核 0級 2級 系統(tǒng)服務(wù)程序 1級 系統(tǒng)和應(yīng)用程序分離 返回 32 （ 1） 物理空間： 在保護方式下 ， 全部 32根地址有效， 可尋址達 4G字節(jié) 。 （ 2） 虛擬 存儲地址空間： 在物理上是由外存與內(nèi)存結(jié)合提供 ， 最大為 246 =64TB的邏輯空間 （ 編程空間 ）即 允許程序在 246字節(jié) （ 64TB） 的邏輯空間內(nèi)運行 。（ 一個任務(wù)可運行多達 16KB個段 ， 每個段最大可為4G字節(jié) ， 故一個任務(wù)最大可達 64MM（ TB） 字節(jié)的虛擬地址 ） 2． 存儲空間 33 段寄存器 不再直接 存放 段基址，而是存放指示段基址的 選擇符 。段寄存器中的 T1位決定一個任務(wù)（程序）可以擁有一個全局描述符表和一個局部描述符表。 選擇符 用于 選擇 某個描述符表中的 描述符 。 13位選擇碼決定了每個描述符表中最多有 213個描述符。因此一個任務(wù)可擁有的描述符數(shù)目最多為 2 213個（即 16KB個段）。 每個描述符 指示存儲器的位置、長度和訪問權(quán)限等 。當描述符中的 G位為 1時，相應(yīng)的段長度為 220 212 （即 4GB）字節(jié) 故一個任務(wù)最多可擁有的 編程空間 為： 2 213 220 212=246=64TB 34 在保護方式下，一個 存儲單元的地址 也是由 段基地址 和 段內(nèi)偏移量 兩部分組成 。 在保護方式下，段基地址也是 32位的，所以就不能由段寄存器的內(nèi)容直接形成 32位的段基地址，而是要經(jīng)過轉(zhuǎn)換。于是在內(nèi)存中就有一個 表，每一個內(nèi)存段對應(yīng)著表中的一項，此項中包含 32位的段基址 。 在 80x86中， 一個段用一
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