Вторая лекция

Содержание:

• Процессоры Intel
• Адресация в real mode
• Адресация в protected mode
  • Paging и модель памяти Flat
  • Кэш - память
  • Классический конвейер команд
  • Стек - LIFO

В начале декабря зачетная задача - повышенной сложности

Нужно установить ubuntu второй осью либо через VM

Надо вспоминать Арх. ЭВМ

Процессоры Intel

• Незащищенный режим (real mode)
• Защищенный режим (protected mode)
• V86
• Big real mode
• 64-битный
• Режим совместимости
• SMM
• Отладочный

Адресация в real mode

  Сегмент(16)      X X X X 0

+ Смещение(16)       Y Y Y Y

= Адрес (20)       А А А А А

  F F F F 0
    F F F F
1 0 F F E F

• Несколько представлений для одного физического адреса

• Gate A20
• High memory
• Shadow memory

Адресация в protected mode

Вспоминаем про Селекторы и смещение.

Селектор и Смещение - есть регистры

Селектор размещается в той же самой ячейке, что и сегменты в real mode

• TI (table indicator)
• RPL (Requested Privilege Level)
• Таблицы дескрипторов GDT и LDT
• GDTR (глобальная таблица дескрипторов), LDTR (локальная таблица дескрипторов), предел сегмента (последний адрес сегмента для проверки смещения)

GDTR и LDTR не используются сегодня

Paging и модель памяти Flat

• Память устройстви
• Динамический библиотеки
• ОС
• Память длпя роцессов, в т.ч. и ПП

| |X|...|X|Программа| |X|Стек| |X|
             ^
          _start
 ↑
память устройств
 ↓
| |X|...|X|Программа|Стек|X| | |X|
----------------------------------
| |X|...|X|Программа| |X|Стек| |X|
Memory Managment Unit

• Память разбита на страницы(обычно 4кб но не обязательно)
• К каждой странице есть права доступа(как минимум - RWX)
• Страница может быть отображена в память нескольких процессов с разными виртуальными адресами (PIC)
• Страницы могут быть выгружены из памяти и подгружаться по мере необходимости(суммарная память запущенных процессов много больше объема физической памяти)
• У процесса остутствует физический доступ к страницам, не отображенным в его виртуальную память.
• Распределением памяти управляет ОС таким образом, что даже получив доступ в режиме ядра процесс может сделать не все и не всегда.

Кэш - память

Бит достоверности - Тег - Данные

• Кэш промаха/попадания

• Мультипроцессорные системы
• Длина строки(с данными)
• Почему работать с кэш-памятью не всегда быстрее, чем с обычной
  • Т.к. чтобы получить один байт данных, нужно выгрузить всю строку.
  • Последовательный просмотр строк
• Многоходовая кэш-память
• Write Through(WT)
• Write Back(WB)
• Least Recently Used(LRU)

Классический конвейер команд

• Скалярная архитектура
• Суперскалярная архитектура
• Спекулятивное исполнение инструкций

Стек - LIFO

POP                  max
     ↑                ↑
SP →   Вершина стека адрес
PUSH ↓                ↓
                     min
Как описать в программе:
.......
	.fill 1024,8,0
SP.quad 0
.......