Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—егментаци€ пам€ти




ƒругой подход к организации пам€ти опираетс€ на тот факт, что программы обычно раздел€ютс€ на отдельные области-сегменты.  аждый сегмент представл€ет собой отдельную логическую единицу информации, содержащую совокупность данных или программ и расположенную в адресном пространстве пользовател€. —егменты создаютс€ пользовател€ми, которые могут обращатьс€ к ним по символическому имени. ¬ каждом сегменте устанавливаетс€ сво€ собственна€ нумераци€ слов, начина€ с нул€.

ќбычно в подобных системах обмен информацией между пользовател€ми строитс€ на базе сегментов. ѕоэтому сегменты €вл€ютс€ отдельными логическими единицами информации, которые необходимо защищать, и именно на этом уровне ввод€тс€ различные режимы доступа к сегментам. ћожно выделить два основных типа сегментов: программные сегменты и сегменты данных (сегменты стека €вл€ютс€ частным случаем сегментов данных). ѕоскольку общие программы должны обладать свойством повторной входимости, то из программных сегментов допускаетс€ только выборка команд и чтение констант. «апись в программные сегменты может рассматриватьс€ как незаконна€ и запрещатьс€ системой. ¬ыборка команд из сегментов данных также может считатьс€ незаконной и любой сегмент данных может быть защищен от обращений по записи или по чтению.

ƒл€ реализации сегментации было предложено несколько схем, которые отличаютс€ детал€ми реализации, но основаны на одних и тех же принципах.

¬ системах с сегментацией пам€ти каждое слово в адресном пространстве пользовател€ определ€етс€ виртуальным адресом, состо€щим из двух частей: старшие разр€ды адреса рассматриваютс€ как номер сегмента, а младшие - как номер слова внутри сегмента. Ќар€ду с сегментацией может также использоватьс€ странична€ организаци€ пам€ти. ¬ этом случае виртуальный адрес слова состоит из трех частей: старшие разр€ды адреса определ€ют номер сегмента, средние - номер страницы внутри сегмента, а младшие - номер слова внутри страницы.

 ак и в случае страничной организации, необходимо обеспечить преобразование виртуального адреса в реальный физический адрес основной пам€ти. — этой целью дл€ каждого пользовател€ операционна€ система должна сформировать таблицу сегментов.  аждый элемент таблицы сегментов содержит описатель (дескриптор) сегмента (пол€ базы, границы и индикаторов режима доступа). ѕри отсутствии страничной организации поле базы определ€ет адрес начала сегмента в основной пам€ти, а граница - длину сегмента. ѕри наличии страничной организации поле базы определ€ет адрес начала таблицы страниц данного сегмента, а граница - число страниц в сегменте. ѕоле индикаторов режима доступа представл€ет собой некоторую комбинацию признаков блокировки чтени€, записи и выполнени€.

“аблицы сегментов различных пользователей операционна€ система хранит в основной пам€ти. ƒл€ определени€ расположени€ таблицы сегментов выполн€ющейс€ программы используетс€ специальный регистр защиты, который загружаетс€ операционной системой перед началом ее выполнени€. Ётот регистр содержит дескриптор таблицы сегментов (базу и границу), причем база содержит адрес начала таблицы сегментов выполн€ющейс€ программы, а граница - длину этой таблицы сегментов. –азр€ды номера сегмента виртуального адреса используютс€ в качестве индекса дл€ поиска в таблице сегментов. “аким образом, наличие базово-граничных пар в дескрипторе таблицы сегментов и элементах таблицы сегментов предотвращает возможность обращени€ программы пользовател€ к таблицам сегментов и страниц, с которыми она не св€зана. Ќаличие в элементах таблицы сегментов индикаторов режима доступа позвол€ет осуществить необходимый режим доступа к сегменту со стороны данной программы. ƒл€ повышени€ эффективности схемы используетс€ ассоциативна€ кэш-пам€ть.

ќтметим, что в описанной схеме сегментации таблица сегментов с индикаторами доступа предоставл€ет всем программам, €вл€ющимс€ част€ми некоторой задачи, одинаковые возможности доступа, т. е. она определ€ет единственную область (домен) защиты. ќднако дл€ создани€ защищенных подсистем в рамках одной задачи дл€ того, чтобы измен€ть возможности доступа, когда точка выполнени€ переходит через различные программы, управл€ющие ее решением, необходимо св€зать с каждой задачей множество доменов защиты. –еализаци€ защищенных подсистем требует разработки некоторых специальных аппаратных средств. –ассмотрение таких систем, которые включают в себ€ кольцевые схемы защиты, а также различного рода мандатные схемы защиты, выходит за рамки данного обзора.

»ерархи€ пам€ти Ч термин, используемый в вычислительной технике при проектировании и программировании Ё¬ћ (компьютеров). ќзначает, что различные виды пам€ти образуют иерархию, на различных уровн€х которой расположены пам€ти с отличающимис€ временем доступа, сложностью, стоимостью и объемом. ¬озможность построени€ иерархии пам€ти вызвана тем, что большинство алгоритмов обращаютс€ в каждый промежуток времени к небольшому набору данных, который может быть помещен в более быструю, но дорогую и поэтому небольшую, пам€ть (см. en:locality of reference). »спользование более быстрой пам€ти увеличивает производительность вычислительного комплекса. ѕод пам€тью в данном случае подразумеваетс€ устройство хранени€ данных (запоминающее устройство) в ¬ычислительной технике или компьютерна€ пам€ть.

ѕри проектировании высокопроизводительных компьютеров и систем необходимо решить множество компромиссов, например, размеры и технологии дл€ каждого уровн€ иерархии. ћожно рассматривать набор различных пам€тей (m1,m2,Е,mn), наход€щихс€ в иерархии, то есть каждый mi уровень €вл€етс€ как бы подчиненным дл€ mi-1 уровн€ иерархии. ƒл€ уменьшени€ времени ожидани€ на более высоких уровн€х, низшие уровни могут подготавливать данные укрупненными част€ми с буферизацией и, по наполнению буфера, сигнализировать верхнему уровню о возможности получени€ данных.

„асто выдел€ют 4 основных (укрупненных) уровн€ иерархии:[1]

  1. ¬нутренн€€ пам€ть процессора (регистры, организованные в регистровый файл и кэш процессора).
  2. ќ«” системы (RAM) и вспомогательных карт пам€ти.
  3. Ќакопители с Ђгор€чимї доступом (On-line mass storage) Ч или вторична€ компьютерна€ пам€ть. ∆есткие диски и твердотельные накопители, не требующие длительных (секунды и больше) действий дл€ начала получени€ данных
  4. Ќакопители, требующие переключени€ носителей (Off-line bulk storage) Ч или третична€ пам€ть. —юда относ€тс€ магнитные ленты, ленточные и дисковые библиотеки, требующие длительной перемотки либо механического (или ручного) переключени€ носителей информации.




ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 722 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„еловек, которым вам суждено стать Ц это только тот человек, которым вы сами решите стать. © –альф ”олдо Ёмерсон
==> читать все изречени€...

2082 - | 1933 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.008 с.