Страничная структуризация памяти с фиксированными страницами
Схема структуризации адресного пространства
При работе с разными адресными пространствами (как с физическими, так и с виртуальными) применяются разные способы структуризации. Каждый вариант структуризации связан с применяемой платформой. Две основные группы структуризации:
Схема страничной структуризации – самый простой и самый известный.
Схемы сегментной структуризации
Схема структуризации страницами фиксированной длины.
Всегда существуют два пространства: исходное адресное пространство AП и структурированное AП. Мы будем рассматривать переходы.
Предполагается, что исходное АП представляется собой последовательность чисел, которая является адресом хранимой информации 0≤А≤n-1.
Можно выделить два этапа структуризации:
Все адреса группируются по определенному принципу страницами с постоянным размером. Количество адресов в одной странице L. Предполагается, что размер всего пространства всегда кратен 2. Общий размер N=2n. Размер страницы L=2m адресов. В этом случае общее количество страниц будет 2n-m адресов. Группировка осуществляется последовательно от начала адресного пространства. В каждой странице присваивается номер, начиная с нуля. Поэтому номера страниц находятся в диапазоне 0-2n-m-1. В результате такой группировки появляется новое адресное пространство. Оно представляется собой последовательность из чисел от нуля до максимума страниц. Существует соответствие между исходным и структурированном АП. В исходном Akt=k*L. Для двоичного представления в исходном АП необходимо поле длиной m-двоичных адресов. В младших m разрядах нули.
Осуществляется перенумерация адресов внутри каждой страницы. Адреса имеют значения 0-2m-1. Эти адреса внутри страниц называются смещением. В результате такой простейшей структуризации появляется двухмерное АП, которое определяется двумя координатами: номером страницы и смещением.
0000
0100
1000
1100
Изображение двоичного адреса ИАП представляется состоящим из двух полей. Младшие m разрядов – смещение, старшие n-m разрядов трактуется как номера страниц.
Обратное преобразование есть только в этом способе структуризации. По формуле A=k*L+R (R-смещение, k –номер страницы, L-количество адресов)
Не используется, так как присутствие операция умножения.
Используется другой механизм. Во-первых, двоичное отображение номера страницы k размещается в старших n-m разрядах. Соответственно двоичное изображение смещения размещается в младших разрядах. В результате в полном объеме двоичное отображение адреса в ИАП. Такая операция – контетинация двух адресов.
Принципы построения счетчиков, суммирующие и вычитающие счетчики, логическая структура, параметры
Счётчик числа импульсов — устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счётчики могут строиться на двухступенчатых D-триггерах, T-триггерах и JK-триггерах.
Основной параметр счётчика — модуль счёта — максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счётчиком. Счётчики обозначают через СТ (от англ. counter).
Счетчики можно классифицировать по ряду признаков. По направлению счета их делят на суммирующие (с прямым счетом), вычитающие (с обратным счетом) и реверсивные. В суммирующих счетчиках с приходом очередного счетного импульса результат увеличивается на единицу, в вычитающих – уменьшается на единицу.
В простейшем случае двоичный счетчик может быть образован из асинхронных Т-триггеров, соединенных последовательно. При этом сигналы счета a поступают на вход Т-триггера младшего разряда счетчика. Выход Q триггера каждого разряда соединен со входом Т соседнего триггера более старшего разряда. Поскольку в процессе счета переключение триггеров отдельных разрядов в этом счетчике осуществляется последовательно разряд за разрядом, такой счетчик носит название счетчика с последовательным переносом. Для ликвидации неустойчивых состояний используются двухступенчатые триггера. Схема счетчика имеет следующий вид:
Работа вычитающего счетчика на D-триггерах наглядно иллюстрирована на рис. 3.34, (б). Из рис. 3.34 следует, что после нулевого состояния всех триггеров, с приходом первого синхроимпульса они устанавливаются в состояние “1”. Поступление второго синхроимпульса приводит к уменьшению этого числа на одну единицу и т.д. После поступления восьмого импульса, снова, все триггеры обнуляются и цикл счета повторяется, что соответствует модулю М=8.
