Принцип віртуальної пам'яті мікропроцесора i80286

Віртуальна пам'ять

Процесор i80286 може безпосередньо адресувати до 16 Мбайтів фізичної пам'яті. Програми можуть вимагати для свого запуску об'єму пам'яті, що не існує у системі. Тоді операційна система може використати так звану віртуальну пам'ять. Основна ідея віртуальної пам'яті полягає у тому, щоб зберігати (та оновлювати) вміст великої віртуальної пам'яті на диску, "підкачуючи" окремі ділянки віртуальної пам'яті в реальну оперативну пам'ять. Можна, наприклад, зберігати усі використовувані програмою сегменти на диску, а у фізичну пам'ять записувати тільки сегменти, необхідні для виконання програми в даний момент. Операційна система веде облік сегментів, що знаходяться в пам'яті та на диску. Два поля дескриптора в полі доступу: біт присутності сегмента в пам'яті P і біт звертання до сегмента пам'яті A призначені для апаратної реалізації обліку сегментів. При використанні віртуальної пам'яті непотрібні у даний момент сегменти записуються на жорсткий диск, а звільнене місце використовується потрібними даними. У дескрипторі таких "непотрібних" сегментів, у полі Base указується розміщення сегмента на жорсткому диску, одночасно у полі доступу біт Р встановлюється в 1. Коли відбувається звертання до даних розміщених у сегменті з бітом Р = 1 у полі доступу, викликається спеціальне виключення (#NP), процедура обробки котрого зчитує потрібні дані з пам'яті, змінює дескрипторні таблицю, та повторно виконує команду, котра звернулась до вказаних даних.

Біт P поля доступів сегменту

На рис. 1 наведені формати поля доступу всіх типів дескрипторів: дескрипторів сегментів коду, сегментів даних і системних сегментів. У всіх дескрипторів три старших біти поля доступу мають однакове призначення.

Рис.1 Формати поля доступу дескриптора

Об'єм доступу фізичної і віртуальної пам'яті

Захищений режим передбачає розширений адресний простір фізичної і віртуальної пам'яті, механізми захисту пам'яті, нові операції з підтримки операційних систем і віртуальної пам'яті. Захищений режим забезпечує віртуальний адресний простір 1 Гбайт для кожної задачі, котрий відображається на фізичний адресний простір у 16 Мбайт. Віртуальний простір може бути більший фізичного, тому що будь-яке використання адреси, що не розподілена у фізичній пам'яті, створює виняткову ситуацію, котра обробляється операційною системою.

Посилання

"Мікропроцесорні та програмні засоби автоматизації" Медвідь В.Р., Козбур В.Р., Пісьціо В.П. Тернопіль 2010