Анализ и оценка виртуальной памяти ЭВМ при ее сегментно-страничной организации

    Дисциплина: Программирование
    Тип работы: Реферат
    Тема: Анализ и оценка виртуальной памяти ЭВМ при ее сегментно-страничной организации

    1. Для чего нужна память? Какие бывают виды памяти?

    (Глава, необходимая для понятия предназначения памяти вообще)

    Компактная микроэлектронная «память» широко применяется в современной аппаратуре самого различного назначения. Но тем не

    менее разговор о классификации памяти, её видах следует начать

    определения места и роли,

    отведённой памяти в ЭВМ.

    Память является одной из самых главных функциональных частей маши-

    ны, предназначенной для для записи,

    хранения и

    выдачи команд

    и обрабатываемых данных.

    Следует сказать,

    что команды и дан-

    ные поступают в ЭВМ через устройство ввода, на выходе которого

    они получают форму кодовых комбинаций 1 и 0.

    Основная память

    как

    правило

    состоит из

    запоминающих

    устройств двух

    видов - оперативного (ОЗУ) и постоянного (ПЗУ).

    оно допускает изменение своего

    содержимого в ходе

    выполнения вы-числительного процесса. Таким образом, процессор берёт из

    ОЗУ

    код команды и, после обработки каких-либо данных, результат об-

    ратно помещается в ОЗУ.

    Причем

    возможно

    размещение в ОЗУ

    новых данных на месте прежних, которые при этом перестают су-ществовать. В ячейках происходит стирание старой информации и запись туда новой. Из этого видно, что ОЗУ является

    очень гибкой

    структурой и

    обладает возможностью

    перезаписывать

    информа-

    цию в свои ячейки неограниченное количество раз по ходу выпол-

    нения программы. Поэтому ОЗУ играет значительную роль в ходе

    формирования виртуальных адресов.

    ПЗУ содержит такой вид информации, которая не должна изме-

    няться в ходе выполнения процессором программы. Такую инфор-

    мацию составляют стандартные подпрограммы, табличные данные,

    коды

    физических

    констант

    и постоянных

    коэффициентов.

    Эта информация заносится в

    ПЗУ предварительно,

    и блокируется пу-

    тем пережигания легкоплавких металлических перемычек в струк-

    туре ПЗУ. В ходе работы процессора эта информация может толь-

    ко считываться.

    Таким образом

    ПЗУ работает

    только в режимах

    хранения и считывания.

    Из приведённых

    выше характеристик видно,

    что функциональ-

    ные возможности ОЗУ шире чем ПЗУ: оперативное запоминающее

    устройство

    может работать в качестве

    постоянного,

    то есть в ре-

    жиме многократного

    считывания однократно записанной информа-

    ции,

    а ПЗУ не может быть

    использованно

    в качестве

    ОЗУ.

    Это

    заключение, в свою очередь, приводит к выводу, что ПЗУ не учас-

    твует в процессе формирования виртуальной памяти. Но бесспорно,

    ПЗУ имеет

    свои достоинства,

    например

    сохранять

    информацию

    при сбоях,

    отключении

    питания

    (свойство

    энергонезависимости).

    Для

    обеспечения

    надежной

    работы

    ЭВМ

    при

    отказах

    питания

    нередко ПЗУ

    используется в качестве памяти программ.

    В таком случае программа заранее «зашивается» в ПЗУ.

    Copyright © 1994 by Vsevolod Ukrainsky

    2. Микросхемы памяти.

    (Где, находится информация при работе компьютера?)

    Как было сказанно ранее, в современных компьютерах использу-

    ется

    так называемая

    электронная память.

    Для построения

    ОЗУ,

    ПЗУ, регистровых ЗУ в настоящее время широко применяют полу-проводниковые интегральные микросхемы, которые изготавливают

    по специальной полупроводниковой

    технологии с применением ин-

    тегральных

    схем

    (ИС) и

    больших

    интегральных схем

    (БИС) на

    основе кремния с высокой степенью интеграции.

    Рис.1

    Рис.2

    На рисунках 1 и 2 изображены микросхемы памяти как функци-

    ональных узлов:

    рис. 1 - ОЗУ,

    рис. 2 - ПЗУ.

    Основной составной частью микросхемы ОЗУ является массив элементов памяти, объе-

    динённых в матрицу накопителя. Элемент памяти (ЭП) может хра-

    нить один

    бит

    информации. Каждый ЭП обязательно имеет свой адрес. Для

    обращения к ЭП необходимо его «выбрать» с помощью

    кода адреса, сигналы которого подводят к соответствующим

    выво-

    дам

    микросхемы.

    ПЗУ построенно

    аналогично,

    а функции

    ЭП в микросхемах ПЗУ выполняют перемычки в виде проводников.

    Это был

    краткий экскурс в так

    называемые «ресурсы» машин-

    ной памяти, необходимый

    для более глубокого

    понимания как фу-

    нкционирования компьютера, так и основной темы проекта.

    3. Виртуальная память: Что это такое? Для чего это нужно?

    (Рассматривает вопрос организации ВП)

    Итак,

    мы вплотную

    подошли к проблеме

    виртуальной памяти:

    что это такое и для чего это нужно?

    Дело в том, что с развитием и

    появлением новых

    компьютерных технологий,

    машины несомненно

    преобразились

    в лучшую сторону: в мире профессиональных

    прог-раммистов

    уже не существует

    понятия

    «ОЗУ на ферритовых сер-

    дечниках» или

    «накопителей на магнитных лентах». Что и говорить,

    с изобретением персонального компьютера, даже простой непрофес-

    сиональный

    пользователь

    получил возможность

    использовать ПК

    для собственных целей и нужд.

    Фирмой Intel™

    и другими произво-

    дителями

    вычислительной техники

    были

    выпущены

    компьютеры достаточно простые в

    обращении

    (по сравнению с огромными лам-повыми IBM-1401 или «Унивак П»).

    Компьютеры нового поколения*

    ————

    * Фирмой Texas Instruments

    выпущена модель 486DX4-75Mhz.

    имели

    процессоры

    Intel™ 80386,

    80486, с 16-ти и 32-х разрядными

    шинами, огромным быстродействием (25-66Mhz).

    Эти

    персоналки - большой шаг вперед в развитии компьютерных технологий. Вместе с

    этим у пользователя появилась тенденция

    «оседлать» быструю

    ма-

    шину - заставить её делать

    как можно больше.

    Как экономить ма-

    шинное

    время и в то же время производить больше? Ответ на этот вопрос был

    найден

    посредством организации мультипрограммной работы ЭВМ.

    Этот метод был признан очень удобным,

    так как при организации мультипрограммного цикла:

    1. Машина не

    простаивала зря:

    при одновременном

    выполнении

    нескольких программ и команд

    в работе процессора

    появлялась но-

    вая функция - анализ и распределение машинного времени, отведён-

    ного на выполнение каждой программы;

    2. За

    каждый

    машинный

    такт

    (вследствие

    с очередностью или

    уровнем приоритета, общим временем, требующимся на выполнения команды) выполнялась одна или несколько комманд.

    Действительно, метод мультипрограммной работы оказался потря-

    сающе эффективным,

    но для его успешной реализации требовалось очень много оперативной памяти, так как всякая программа, которая может быть вызванна впоследствии, оставляет небольшую

    (а иногда

    и очень большую!) свою часть

    резидентной в

    оперативной

    памяти.

    Возможны два варианта:

    сохранить большую часть ОЗУ свободной,

    по надобности загружая в ОП

    ту или иную программу,

    требующую непосредственного

    выполнения и,

    после этого,

    отработав

    с данной

    программой, отчистить содержимое ОП для загрузки новой програм-

    мы.

    Второй вариант

    состоит в том, чтобы сразу загрузить в ОП ма-шины все

    требующиеся программы,

    таким образом

    заполнив её до основания и потом дать процессору команду на выполнение. Первый вариант не является примером мультипрограммной организации. Вто-

    рой вариант является.

    Итак,

    несомненно,

    второй вариант наиболее подходящий, но здесь мы сталкиваемся с проблемой нехватки опера-тивной

    памяти. В современных

    компьютерах емкость ОЗУ (аналог - RAM) не превышает 1MB,

    384KB из к...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


    Добавить комментарий
    Старайтесь излагать свои мысли грамотно и лаконично

    Введите код:
    Включите эту картинку для отображения кода безопасности
    обновить, если не виден код



ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены