Сегментация при отключенном механизме управления страницами
Размер вирт сегмента: 2^32 = 4Гб.
Селектор предназначен для выбора дескриптора определённого сегмента из таблицы дескрипторов сегментов.
| 13 | 1 | 2 |
| № дескриптора | GDT – 0, LDT - 1 | Ур привилегий: CPL=0-3 |
2 таблицы дескрипторов:
· GDT – глобальная для описания сегментов сегментов ОС и сегментов, доступным всем процессам.
· LDT – локальная для описания сегментов отдельных задач.
GDR одна, LDT столько, сколько в системе задач. Активной может быть только одна.
Количество сегментов определяется размером поля в сегментном регистре:
2^13 = 8К каждого типа. Всего 16 Кб сегментов.
Чтобы найти в ОП таблицу GDT используется регистр GDTR, в котором хранится:
| 32 | 16 |
| Базовый адрес в физич памяти сегмента GDT | Размер сегмента в байтах |
Каждый дескриптор в таблице GDT имеет размер 8 байт
Программа не может обращаться к сегменту памяти, пока он для нее не описан. Каждый сегмент описывается специальной структурой данных, состоящей из 8-ми байт.
Уровни привилегий:
0 – для ядра ОС
1,2 – утилиты ОС
3 – прикладные программы.
В дескрипторе вирт сегмента есть поле DPL – уровень прав сегмента. Т.о. доступ к вирт сегменту будет считаться законным, если уровень прав селектора меньше либо равен уровню прав сегмента: СPL <=DPL
Байт прав доступа: Р – бит присутствия (1 – сегмент присутствует в ОП, 0 – отсутствует); DPL (Descriptor Privilege Level) – уровень привилегии дескриптора (0¸3, где 0 – самые большие привилегии, 3 – самые маленькие); S – признак системного – 0 или несистемного (т.е. сегмент ОП) – 1 дескриптора.
|
|
|
Сегментно-страничная адресация.
ВАП задачи имеет размер 4Гб. Селектор задачи определяет № виртуального сегмента, а смещение – смещение внутри сегмента.
Раньше дескриптор содержал базовый адрес сегмента в физическом АП, то теперь в ВАП, в результате его сложения со смещением получается линейный виртуальный адрес, который затем преобразуется в номер физич страницы.
Физич АП и ВАП разбиты на страницы по 4Кб.
Формат дескриптора страницы:
| 20 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| № страницы | AVL | O | D | A | PCD | PWT | U | W | P |
P – вид присутствия страницы в физич памяти
W – разрешение записи страницы
U – бит, реж польз или позльз
D – признак модификации страницы
PCW, PWT – управляют кэшированием
AVL – зарезервировано под нужды ОС
Используется деление всей таблицы страниц на разделы по 1024 дескриптора. Совокупность дескрипторов, описывающих состояние и характеристики виртуальных страниц разделов – каталог разделов. Вирт страница, хранящая содержание каталога всегда в физич памяти, № её физич страницы находится в регистре CR3.
|
|
|
Преобразование линейного виртуального адреса в физический:
Поле номера виртуальной страницы делится на 2 части (20 разрядов):
- поле номера раздела
- поле номера страницы в разделе.
Для ускорения преобразования блоки управления страницами используются специальная КЭШ-память.
Защита адресных пространств:
1. изоляция АП путём назначения им различных физических сраниц или сегментов.
2. защита сегментов от несанкционированного доступа с помощью привилегий 4-х уровней.
3. Технология Token Ring.
Метод доступа маркерное кольцо (token ring) был разработан компанией IBM в 1970-х годах и остается одной из основных технологий локальных сетей, хотя уже и не столь популярной, как Ethernet. Скорость передачи данных старых версиях маркерных сетей равна 4 Мбит/с или 16 Мбит/с, а в новых скоростных сетях – 100 Мбит/с. Метод передачи данных в маркерном кольце использует топологию физической звезды в сочетании с логикой кольцевой топологии. Несмотря на то, что каждый узел подключается к центральному концентратору, пакет перемещается от узла к узлу так, будто начальная и конечная точки отсутствуют. Каждый узел соединяется с другими при помощи модуля множественного доступа (Multistation Access Unit, MAU). MAU – это специализированный концентратор, обеспечивающий передачу пакета по замкнутой цепочке компьютеров. Поскольку пакеты движутся по кольцу, на рабочих станциях или в модуле MAU отсутствуют терминаторы.
|
|
|
Специальный фрейм, называемый маркером (token), непрерывно передается по кольцу для
определения момента, когда некоторый узел может отправить пакет. Этот фрейм имеет длину 24 бита и состоит из трех 8-битных полей признака начала (starting delimiter, SD), поля управления доступом (access control, АС) и признака конца (ending delimiter, ED). Признак начала – эта комбинация сигналов, отличных от любых других сигналов сети, что предотвращает ошибочную интерпретацию поля. Он выглядит как сигнал отсутствия данных. Эта уникальная комбинация восьми разрядов может распознаваться только как признак начала фрейма (SOF). Поле управления доступом (8-битное) указывает на то, прикреплен ли к маркеру фрейм, содержащий данные. То есть это поле определяет, несет ли фрейм данные или он свободен для использования некоторым узлом. Признак конца также представляет собой уникальным образом закодированный сигнал отсутствия данных. Его восемь разрядов представляют сигнал, который невозможно спутать с признаком начала или интерпретировать как данные. Эта часть маркера определяет, должен ли узел еще передавать последующие фреймы (идентификатор последнего
|
|
|
фрейма). Также она содержит информацию об ошибках, обнаруженных другими станциями. В большинстве реализаций в кольце может быть только один маркер, хотя спецификации IEEE разрешают применение двух маркеров в сетях, работающих с частотой 16 Мбит/с и выше. Прежде чем некоторый узел начнет передачу, он должен перехватить маркер. Пока активный узел не закончит работу, ни один другой узел не может захватить маркер и передавать данные. Станция, захватившая маркер, создает фрейм, имеющий признак начала и поле управления доступом в начале этого фрейма. Признак конца помещается в конце данного фрейма. Полученный фрейм посылается по кольцу и передается до тех пор, пока не достигнет целевого узла. Целевой узел изменяет значения двух разрядов, указывая на то, что фрейм достиг пункта назначения, и что данные были прочитаны. Затем целевой узел помещает фрейм обратно в сеть, где тот передается по кольцу до тех пор, пока передающая станция не получит этот фрейм и не проверит факт его получения. После этого передающая станция формирует следующий фрейм с маркером и инкапсулированными данными или же создает маркер без данных, возвращая маркер в кольцо для того, чтобы другая станция могла его использовать.
На рис. 2.13 показан фрейм маркерного кольца с полями маркера, добавленными к полям данных. Первые 16 разрядов занимают поля признака начала и управления доступом. Затем следует поле управления фреймом. Эти поле идентифицирует фрейм как фрейм данных или как фрейм, предназначенный для управления сетью (например, как фрейм, содержащий коды сетевых ошибок). Следующие два поля имеют длину 16 или 48 бит и используются для адресации. Первое поле содержит адрес узла назначения, I
второе – адрес исходного узла. Далее идет поле данных маршрутизации (routing information field, RIF), имеющее длину 144 бита или меньшую. Это поле содержит исходные данные маршрутизации, которые могут использоваться на Сетевом уровне модели OSI. Маркерные кольца являются весьма надежной топологией и поэтому они иногда используются в особо важных конфигурациях. Одним из преимуществ маркерного кольца по сравнению с сетями Ethernet является то, что по них редко, возникают "широковещательный шторм" (broadcast storm) или конфликты между рабочими станциями. Широковещательный шторм иногда случается в сетях Ethernet, когда большое количество компьютеров или устройств одновременно пытаются передавать данные или же когда компьютеры или устройства "зацикливаются" на передаче. Также в сетях Ethernet возникают сетевые конфликты, когда неисправный сетевой адаптер продолжает передачу широковещательных пакетов, несмотря на занятость сети. Такие проблемы редко встречаются в маркерных сетях, поскольку в каждый момент времени только один узел может передавать данные.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!