Схемы выполнения запросов в схемах с двухуровневой кэш памятью.
В схемах с одноуровневой кэш-памятью все понятно.
1) Запрос к памяти
2) Поиск в КЭШе или одновременный поиск в КЭШЕ и ОП
3) Дальше в зависимости от результатов.
Но бывают системы, использующие многоуровневое (двухуровневое) кэширование. При этом кэш 2 уровня играет роль ОП по отношению к КЭШу 1 уровня.
КЭШи 1 и 2 уровня могут работать по разному: например 1 использует сквозную запись, а 2 – обратную (такая комбинация в процессоре Пентиум)
Нужна модификация данных:
· Если данные найдены в КЭШе 1 – сквозная запись – данные модифицируются в самом КЭШе 1, а потом поступает идут модифицироваться в кэш 2
· Здесь уже обратная запись – то есть данные в КЭШе переписываются, устанавливается бит модификации, но в ОП ничего не пишется.
30. Режимы работы процессора Intel. RM, VM, PM, SMM.
Впервые о различных режимах работы процессоров IA-32 стали говорить с появлением процессора 80286. Это был первый представитель данного семейства процессоров, в котором были реализованы многозадачность и защищенная архитектура. Чтобы обеспечить совместимость с предыдущими представителями этого семейства (8086/88, 80186/188) в процессоре 80286 было реализовано два режима функционирования:
· режим эмуляции 8086 (режим реального адреса) и
· защищенный режим, в котором используются все возможности процессора. В последующих поколениях процессоров этого семейства защищенный режим становится основным режимом работы.
|
|
|
В новых поколениях процессоров Intel появился еще один режим работы - режим системного управления.Впервые он был реализован в процессорах 80386SL и i486SL. Начиная с расширенных моделей Intel486, этот режим стал обязательным элементом архитектуры IA-32. С его помощью прозрачно даже для операционной системы на уровне BIOS реализуются функции энергосбережения.
Защищенный режим (Protected Mode) - PM
Основным режимом работы микропроцессора является защищенный режим. Ключевыми особенностями защищенного режима являются: виртуальное адресное пространство, защита и многозадачность.
В защищенном режиме программа оперирует адресами, которые могут относиться к физически отсутствующим ячейкам памяти, поэтому такое адресное пространство называется виртуальным. Размер виртуального адресного пространства программы может превышать емкость физической памяти и достигать 64Тбайт.
Для адресации виртуального адресного пространства используется сегментированная модель, в которой адрес состоит из двух элементов: селектора сегмента и смещения внутри сегмента. С каждым сегментом связана особая структура, хранящая информацию о нем, - дескриптор.
Кроме "виртуализации" памяти на уровне сегментов существует возможность "виртуализации" памяти при помощи страниц - страничная трансляция. Страничная трансляция предоставляет удобные средства для реализации в операционной системе функций подкачки, а кроме того в процессорах P6+ обеспечивает 36-битную физическую адресацию памяти (64Гбайт).
|
|
|
Встроенные средства переключения задач обеспечивают многозадачность в защищенном режиме. Среда задачи состоит из содержимого регистров МП и всего кода с данными в пространстве памяти. Микропроцессор способен быстро переключаться из одной среды выполнения в другую, имитируя параллельную работу нескольких задач. Для некоторых задач может эмулироваться управление памятью как у процессора 8086. Такое состояние задачи называется режимом виртуального 8086 (Virtual 8086 Mode). О пребывании задачи в таком состоянии сигнализирует бит VM в регистре флагов. При этом задачи виртуального МП 8086 изолированы и защищены, как от друг друга, так и от обычных задач защищенного режима.
Защита задач обеспечивается следующими средствами:
· контроль пределов сегментов,
· контроль типов сегментов,
· контроль привилегий,
· привилегированные инструкции и защита на уровне страниц.
|
|
|
Контроль пределов и типов сегментов обеспечивает целостность сегментов кода и данных. Программа не имеет права обращаться к виртуальной памяти, выходящей за предел того или иного сегмента. Программа не имеет права обращаться к сегменту данных как к коду и наоборот.
Архитектура защиты микропроцессора обеспечивает 4 иерархических уровня привилегий, что позволяет ограничить задаче доступ к отдельным сегментам в зависимости от ее текущих привилегий. Кроме того, текущий уровень привилегий задачи влияет на возможность выполнения тех или иных специфических команд (привилегированных инструкций). Функции страничной трансляции, впервые появившиеся в МП Intel386, обеспечивают дополнительные механизмы защиты на уровне страниц.
Реальный режим (Real Mode)RM
В реальном режиме микропроцессор работает как очень быстрый 8086 с возможностью использования 32-битных расширений. Механизм адресации, размеры памяти и обработка прерываний (с их последовательными ограничениями) МП Intel386 в реальном режиме полностью совпадают с аналогичными функциями МП 8086. В отличие от 8086 микропроцессоры 286+ в определенных ситуациях генерируют исключения, например, при превышении предела сегмента, который для всех сегментов в реальном режиме - 0FFFFh.
|
|
|
Имеется две фиксированные области в памяти, которые резервируются в режиме реальной адресации:
· область инициализации системы
· область таблицы прерываний
Ячейки от 00000h до 003FFH резервируются для векторов прерываний. Каждое из 256 возможных прерываний имеет зарезервированный 4-байтовый адрес перехода. Ячейки от FFFFFFF0H до FFFFFFFFH резервируются для инициализации системы.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 378; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!