高级计算机体系结构Intel86体系结构.ppt
《高级计算机体系结构Intel86体系结构.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高级计算机体系结构Intel86体系结构.ppt(37页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、保护模式下寻址过程示意图:,描述子表基地址寄存器,虚地址(选择子,偏移量),高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,3、描述子和选择子(1)数据/代码段描述子 描述子是一个数据结构,用于描述所对应的(或所描述的)那个存储段的访问属性。,访问属性主要包括:,一个存储段可以被哪一特权级的任务访问该段的大小该段的读写/可执行权限该段的基地址,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,数据/代码段描述子的结构,BASE2316 BASE150:,Limit(段限):,描述子所描述的那个段的段基地址,该段的最后一个字节的偏移量,指明该段的大小。,高级计算机系统结
2、构 第二章 Intel 系列处理器80286,A:所描述的段是否被访问,该位与时钟相结合,可进行段淘汰,该段已被访问过,则 A 1,该段未被访问过,则 A 0,S:描述子类型,0 系统描述子(如门描述子/任务状态段描述子),1 数据代码段描述子,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,TYPE:,由三位构成,即数据段(E,ED,W)或代码段(E,C,R)。,P:,0 该描述子所描述的段不在物理空间1 该描述子所描述的段在物理空间,DPL:,规定可以访问该描述子所描述的那个段的任务的最低特权级。,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,若该段为代码段,
3、则 E=1,C,R,0 非一致性代码段 访问和被访问代码段特权级相同1 一致性代码段 访问和被访问代码段特权级可以不同,0 代码段只能执行,不能读1 代码段可以执行,也可以读,E=1,若该段为数据段,则 E=0,ED,0:段向上生长,则要求偏移量 段限1:段向下生长,则要偏移量 段限,W,0:数据段只能读,不能写1:数据段可读、可写,E=0,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,根据描述子中的内容和定义,将保护模式下的寻址过程描述为:,得到描述子,由程序给出,访问描述子表,虚地址(选择子,偏移量),物理地址,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,
4、系统提供三个寄存器存放描述子表的基地址,称为描述子表基地址寄存器,分别为:,局部描述子表基地址寄存器,全局描述子表基地址寄存器,中断描述子表基地址寄存器,程序如何访问描述子?(描述子的地址在哪里?),高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,选择子 指明使用该选择子的任务的特权级 指明所要访问的描述子在描述子表中的偏移量 指明访问全局描述子表还是访问局部描述子,RPL:请求特权级,用以表示使用该选择子的任务的特权级,当前运行的任务的特权级称为当前特权级CPL。,一般有:RPL=CPL,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,TI:区分访问全局描述子还是
5、局部描述子:,1 访问局部描述子,TI=,0 访问全局描述子,偏移量D15D3:,所要访问的描述子在描述子表中的偏移量(以描述子表基地址寄存器的内容为基地址)。,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,偏移量(13位)低位补3个0形成16位偏移量,描述子表基地址寄存器,某一任务,段基地址,段偏移量,LDTR,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,描述子和选择子的引出,可将保护模式下存储段的访问过程描述如下:,一个描述子对应一个存储段,段的最大空间64K,因此可访问的最大存储空间(虚地址空间)为:,虚存空间的计算,可以访问的描述子的数量为213=8K
6、(个描述子),TI位区分了全局描述子或局部描述子,因此可以访问的描述子的总数为:28K=16K(=214个),16K64K=1000M,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,加快访问速度,访问权限 段基地址BASE 段限Limit,隐Cache,隐Cache的内容随着段寄存器的修改而被重新装入,这种装入操作对程序员透明。,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,关于“数据/代码段描述子”寻址过程例,假设一个32位的虚地址:,选择子 005E=0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 10,TI=1,访问局部描述子,RPL=2,低位补3
7、个0,为0058H,作为访问LDT的偏移量,为什么低位补3个0?,每个描述子为8个字节,意味着选择子中的偏移量每增减一个单位,应指向另一个描述子(偏移8个字节),因此偏移量的D2D1D0保持为0,增减一个单位均在D3上进行,以保证偏移8字节。,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,假设 LDTR=100000H第一步:,第二步:,将描述子表基地址LDTR+选择子偏移量=100000H+0058H=100058H,由物理地址100058H访问并得到相应的描述子,检查对该描述子访问的合法性(比较CPL和DPL),假设DPL=3,则CPL=RPL=2DPL(数值上),访问是合
8、法的。,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,第三步:,第四步:,由描述子中的访问权字段(TYPE)检查本次访问的访问权限,假设通过检查,将虚地址中的偏移量(即0100H)与描述子中的段限Limit进行比较,以确定访问是否越界,假设描述子中给出的段基地址位046000H,Limit=2000H,有偏移量0100段限2000H,未越界。,形成物理地址046000+0100=046100H,以此访问存储单元的物理地址,得到所需要的数据。,高级计算机系统结构 第二章 Intel 系列处理器80286,(2)系统描述子之一:门描述子 用途 用于代码段之间的转移控制和保护,以及任
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高级 计算机体系结构 Intel86 体系结构
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6069816.html