1、微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù)第第2章章 微處理器存儲器管理技術(shù)微處理器存儲器管理技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn) 實(shí)模式存儲器尋址實(shí)模式存儲器尋址 保護(hù)模式存儲器尋址保護(hù)模式存儲器尋址 分段存儲器管理分段存儲器管理 分頁存儲器管理分頁存儲器管理微處理器的工作模式微處理器的工作模式 Intel系列微處理器如何尋址與微處理系列微處理器如何尋址與微處理器的工作模式有關(guān)。器的工作模式有關(guān)。 微處理器的工作模式微處理器的工作模式: 實(shí)模式實(shí)模式 保護(hù)模式保護(hù)模式只允許微處理器尋址只允許微處理器尋址第一個第一個1MB內(nèi)存空間內(nèi)存空間允許微處理器尋址第一個允許微處理器尋址第一個1MB及第一個及第一個1MB以上的

2、以上的內(nèi)存空間內(nèi)存空間00000100001FFFFFFFFF實(shí)模式存儲器尋址實(shí)模式存儲器尋址 實(shí)模式下尋址：實(shí)模式下尋址： 邏輯地址邏輯地址 段基址段基址:偏移地址偏移地址 物理地址物理地址=段地址段地址 10H+偏移地址。偏移地址。1F00064KB段1000段寄存器段寄存器偏移地址偏移地址F000默認(rèn)段和偏移寄存器默認(rèn)段和偏移寄存器默認(rèn)16位段偏移尋址組合段偏移主要用途CSIP指令地址SSSP或BP堆棧地址DSBX、DI、SI、8位數(shù)或16位數(shù)數(shù)據(jù)地址ES串指令DI串目標(biāo)地址默認(rèn)32位段偏移尋址組合段偏移主要用途CSEIP指令地址SSESP或EBP堆棧地址DSEAX、EBX、ECX、ED

3、X、EDI、ESI、8位數(shù)、16位數(shù)或32位數(shù)數(shù)據(jù)地址ES串指令EDI串目標(biāo)地址FS無默認(rèn)一般地址GS 無默認(rèn)一般地址注意注意 存儲器的分段方式并存儲器的分段方式并不唯一不唯一。 存儲器各段之間可以存儲器各段之間可以連續(xù)、分開、部分連續(xù)、分開、部分重疊或完全重疊重疊或完全重疊。 由各段寄存器的預(yù)置內(nèi)容決定由各段寄存器的預(yù)置內(nèi)容決定00000HFFFFFH保護(hù)模式存儲器尋址保護(hù)模式存儲器尋址 邏輯地址邏輯地址 段寄存器：偏移地址段寄存器：偏移地址 選擇子：用于選擇描述表內(nèi)的一個描述符選擇子：用于選擇描述表內(nèi)的一個描述符 描述符：描述段存儲器段的位置、長度和訪描述符：描述段存儲器段的位置、長度和訪

4、問權(quán)限問權(quán)限 分段存儲器管理分段存儲器管理 分頁存儲器管理分頁存儲器管理分段存儲器管理分段存儲器管理分段管理分段管理就是就是把程序、數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)把程序、數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)信息（如描述符表）都定義成長度不等信息（如描述符表）都定義成長度不等的段，在內(nèi)存和磁盤之間交換信息時，的段，在內(nèi)存和磁盤之間交換信息時，段作為獨(dú)立的邏輯單位。段作為獨(dú)立的邏輯單位。作業(yè)空間(MAIN)0030K(X)1020K(D)2015K(S)3010K30K20K15K10K40K80K120K150K段長基址段號(MAIN)030K(X)120K(D)215K(S)310K040K80K120K150K段表內(nèi)存空間012

5、3分段存儲器管理分段存儲器管理選擇子選擇子分段管理就是把程序、數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)信息（如描述符表）都定義成長度不等的段，在內(nèi)存和磁盤之間交換信息時，段作為獨(dú)立的邏輯單位。分段存儲器管理分段存儲器管理描述符描述符圖圖2.5 80286和80386Pentium微處理器的描述符格式 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 訪問權(quán)限訪問權(quán)限基（基（B23-B16）基（基（B15-B0）界限（界限（L15-L0） 642080386Pentium基（基（B31-B24）G D 0AV界限界限（L19-L16） 訪問權(quán)限訪問權(quán)限基（基（B23-B16）基（基（B15-B0）界限（界限（

6、L15-L0）75317531 6420 80286描述符分段存儲器管理分段存儲器管理訪問字節(jié)功能訪問字節(jié)功能控制寄存器段表始址段表長度2100段號S越界1 K段長600段號01236 K4 K5002008 K9200基址位移量W82928K82928692主存物理地址有效地址分段存儲器管理分段存儲器管理 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 段的分界與程序的自然分解相對應(yīng)段的分界與程序的自然分解相對應(yīng) 各段相互獨(dú)立，從而使得程序易于編譯、各段相互獨(dú)立，從而使得程序易于編譯、管理、修改和保護(hù)。管理、修改和保護(hù)。 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 段的長短不固定，各段起點(diǎn)和終點(diǎn)不定，段的長短不固定，各段起點(diǎn)和終點(diǎn)不定，對內(nèi)存空間的分配帶來不

7、便。對內(nèi)存空間的分配帶來不便。 每次對內(nèi)存清空的段長度必須大于將要每次對內(nèi)存清空的段長度必須大于將要從磁盤裝入的段，產(chǎn)生碎片從磁盤裝入的段，產(chǎn)生碎片分頁存儲器管理分頁存儲器管理 分頁存儲器管理分頁存儲器管理 長度固定，頁的起點(diǎn)和終點(diǎn)固定長度固定，頁的起點(diǎn)和終點(diǎn)固定 信息的交換均以頁為單位進(jìn)行信息的交換均以頁為單位進(jìn)行 頁面大小頁面大小 太小，碎片減少，但頁表占用內(nèi)存過多太小，碎片減少，但頁表占用內(nèi)存過多 太大，頁內(nèi)碎片增大太大，頁內(nèi)碎片增大 頁面的大小應(yīng)選擇得適中，且頁面大小應(yīng)是2的冪，通常為512 B8 KB用戶程序0 頁1 頁2 頁3 頁4 頁5 頁n 頁頁表頁號塊號02132638495

8、內(nèi)存012345678910頁表寄存器頁表始址頁表長度頁號(3)頁內(nèi) 地 址邏輯地址L越界中斷1塊號b頁表頁號012物理地址3兩級頁表兩級頁表 對于一個具有32位邏輯地址空間的分頁系統(tǒng)，規(guī)定頁面大小為4 KB，則在每個進(jìn)程頁表中的頁表項可達(dá)1兆個之多。因?yàn)槊總€頁表項占用一個字節(jié)， 故每個進(jìn)程僅僅其頁表就要占用4 KB的內(nèi)存空間，而且還要求是連續(xù)的。 離散分配方式多級頁表兩級頁表邏輯地址結(jié)構(gòu)兩級頁表邏輯地址結(jié)構(gòu)兩級頁表結(jié)構(gòu)兩級頁表結(jié)構(gòu)101110780121742n第0頁頁表1460121023第1頁頁表114115011023外部頁表012345671141151468第n頁頁表1468012

9、1023內(nèi)存空間外部頁號P1P2外部頁內(nèi)地址 頁內(nèi)地址d邏輯地址外部頁表寄存器外部頁表db頁表頁表物理地址具有兩級頁表的地址變換機(jī)構(gòu)具有兩級頁表的地址變換機(jī)構(gòu) 教學(xué)要求教學(xué)要求 了解并掌握實(shí)模式和保護(hù)模式了解并掌握實(shí)模式和保護(hù)模式 了解分段及分頁存儲器管理模式了解分段及分頁存儲器管理模式作業(yè)：作業(yè)：P26：1、2、 200725微機(jī)原理與接口技術(shù)微機(jī)原理與接口技術(shù) 微機(jī)原理課題組制作微機(jī)原理課題組制作 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)實(shí)模式管理實(shí)模式管理分段存儲器分段存儲器分頁存儲器分頁存儲器教學(xué)要求教學(xué)要求人有了知人有了知識識，就，就會會具具備備各各種種分析能力，分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我所以我們們要勤要勤懇讀書懇讀書，廣泛，廣泛閱讀閱讀，古人古人說說“ “書書中自有中自有黃黃金屋。金屋。” ”通通過閱讀過閱讀科技科技書書籍，我籍，我們們能豐富知能豐富知識識，培培養(yǎng)邏輯養(yǎng)邏輯思思維維能力；能力；通通過閱讀過閱讀文文學(xué)學(xué)作品，我作品，我們們能提高文能提高文學(xué)鑒賞學(xué)鑒賞水平，水平，培培養(yǎng)養(yǎng)文文學(xué)學(xué)情趣；情趣；通通過閱讀報過閱讀報刊，我刊，我們們能增能增長見識長見識，擴(kuò)擴(kuò)大自己的知大自己的知識識面。面。有有許許多多書書籍籍還還能培能培養(yǎng)養(yǎng)我我們們的道德