14. Страничное управление памятью

Страничное управление (Paging) является дополнительным средством для организации виртуальной памяти. В отличие от сегментации, которая организует программы и данные в модули различного размера, страничная организация подразделяет модули на множество небольших страниц одинакового размера. Страницы не имеют прямой связи с логической структурой данных или программ. В то время как селекторы можно рассматривать как логические имена модулей кодов и данных, страницы представляют части этих модулей. Учитывая обычное свойство локальности (близкого расположения требуемых ячеек памяти) кода и ссылок на данные, в оперативной памяти в каждый момент времени следует хранить только небольшие области сегментов, необходимые активным задачам. Эту возможность (а следовательно, и увеличение допустимого числа одновременно выполняемых задач при ограниченном объеме оперативной памяти) и обеспечивает страничное управление памятью.

Механизм страничного управления использует двухуровневую табличную трансляцию линейного адреса в физический.

15. Переключение задач

Защищенный режим предоставляет средства переключения задач. Состояние каждой задачи (значение всех связанных с ней регистров процессора) может быть сохранено в специальном сегменте состояния задачи (TSS), на который указывает селектор в регистре задачи. При переключении задач достаточно загрузить новый селектор в регистр задачи, и состояние предыдущей задачи автоматически сохранится в ее TSS, а в процессор загрузится состояние новой (возможно, и ранее прерванной) задачи и начнется (продолжится) ее выполнение.

16. Обмен данными по прерыванию

Аппаратные прерывания вызываются внешними устройствами и теми компонентами компьютера, которые требуют немедленной обработки своей информации и приходят асинхронно по отношению к исполняемой программе. Прерывание можно рассматривать как некоторое особое событие в системе, которое заставляет процессор приостановить выполнение своей программы для реализации некоторой затребованной деятельности. Программные обработчики аппаратных прерываний инициализируют блочный обмен или выполняют одиночную операцию пересылки по системной шине с внешним устройством. Практически это основной способ инициализации обмена. Прерывания существенно увеличивают эффективность вычислительной системы, поскольку они позволяют внешним устройствам "обращать на себя внимание" процессора только по мере надобности. 

17. Прерывания и исключения (разновидности и характеристики)

Нарушают нормальный ход выполнения программы, для обработки внешних событий или сообщения р возникновении особых условие или ошибок.

Прерывания:

Аппаратные (маскируемые INTR/немаскируемые NMI)

Программные

Маскируемые - вызываются аппаратно сигналом на входе процессора INTR (при установленном флаге разрешения прерывания). Затем флаг сбрасывается и запускается обработка прерывания.

Немаскируемые – вызывают сброс регистров процессора и перезагрузку системы.

Исключения:

Отказ (fault) – обнаруживается и обслуживается ДО выполнения инструкции, вызвавшей ошибку. Управление возвращается на ту же команду

Ловушка (trap) - обнаруживается и обслуживается ПОСЛЕ выполнения инструкции, вызвавшей ошибки. Управление возвращается на следующую команду

Аварийное завершение (abort) – не позволяет точно установить инструкцию, его вызвавшую. (сообщения о серьезных ошибках)