《微机原理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第四章 保护模式软件结构

第四章保护模式软件结构 保护模式下的寄存器管理和地址变换 描述符和页表 保护模式系统控制指令 多任务和特权保护 虚拟8086方式

第四章 保护模式软件结构 • 保护模式下的寄存器管理和地址变换 • 描述符和页表 • 保护模式系统控制指令 • 多任务和特权保护 • 虚拟8086方式

第四章保护模式软件结构 1、保护模式存储器管理和地址变换 1)虚拟地址和虚拟地址空间 虚拟地址 47 3231 SELECTOR OFFSET 选择子 15 3210 INDEX T1 RPLI 偏移地址

第四章 保护模式软件结构 1、 保护模式存储器管理和地址变换 1） 虚拟地址和虚拟地址空间 SELECTOR OFFSET 47 32 31 0 虚拟地址 INDEX T1 RPL 15 3 2 1 0 选 择 子 偏移地址

第四章保护模式软件结构 个存储段最大可达232=4G 虚拟地址空间为232*214=64T 存储器指针:48位 选择子:16位 偏移地址:32位

第四章 保护模式软件结构 • 一个存储段最大可达2 =4G • 虚拟地址空间为2 *2 =64T • 存储器指针：48位 • 选择子：16位 • 偏移地址：32位 32 32 14

第四章保护模式软件结构 2)、虚拟地址空间分段 在分段工作模式下,虚拟地址空间 64T被分成两个空间 全局存储器空间 局部存储器空间 ·由选择子中的T1位来选择:T1=0,选择局部描述符表 T1=1,选择全局描述符表

第四章 保护模式软件结构 • 2）、虚拟地址空间分段 • 在分段工作模式下，虚拟地址空间 64T被分成两个空间： • 全局存储器空间 • 局部存储器空间 • 由选择子中的T1位来选择：T1=0，选择局部描述符表 • T1=1，选择全局描述符表

第四章保护模式软件结构 2)、虚拟地址空间分段 为何要有全局与局部存储器? 实现多任务处理 任务1,局部地址 空间段1 全局地址 空间 任务n,局部地址 空间段n

第四章 保护模式软件结构 • 2）、虚拟地址空间分段 • 为何要有全局与局部存储器？ • 实现多任务处理 任务1，局部地址 空间段1 任务n，局部地址 空间段n 全局地址 空间

第四章保护模式软件结构 3)、虚拟地址与物理地址空间转换 可供编程使用的虚拟地址空间是64T CPU在保护模式下的地址总线为32位, 可访问4G字节的物理存储空间。 般,物理存储器中驻留的只是少量 信息,当前不使用的,大量的信息存放 在硬盘中。在硬盘及存储器间,需要信 息交换,地址映射

第四章 保护模式软件结构 • 3）、虚拟地址与物理地址空间转换 • 可供编程使用的虚拟地址空间是64T， • CPU在保护模式下的地址总线为32位， 可访问4G字节的物理存储空间。 • 一般，物理存储器中驻留的只是少量 信息，当前不使用的，大量的信息存放 在硬盘中。在硬盘及存储器间，需要信 息交换，地址映射。 •

第四章保护模式软件结构 3)、虚拟地址与物理地址空间转换 由CPU的分段和分页部件负责将48位 虚拟地址空间映射到32位物理地址空间, 采用地址查表方法转换

第四章 保护模式软件结构 • 3）、虚拟地址与物理地址空间转换 • • 由CPU的分段和分页部件负责将48位 虚拟地址空间映射到32位物理地址空间， 采用地址查表方法转换。 •

3)、虚拟地址与物理地址空间转换 15 31 SELECTOR offSet 逻辑地址 段转移 PG 页禁止 31 线性地址 DIR PAGE OFFSET 页转换 31 物理地址

• 3）、虚拟地址与物理地址空间转换 • SELECTOR OFFSET 15 0 31 0 PG ？ 段转移 DIR PAGE OFFSET 页转换 0 31 0 31 页禁止 逻辑地址 线性地址 物理地址

第四章保护模式软件结构 3)、虚拟地址与物理地址空间转换 分段不分页,产生的线性地址即为 物理地址 虚拟地址=段选择子:偏移地址 物理地址=基地址+偏移地址

第四章 保护模式软件结构 • 3）、虚拟地址与物理地址空间转换 • 分段不分页，产生的线性地址即为 物理地址 。 • 虚拟地址=段选择子：偏移地址 • 物理地址=基地址+偏移地址

第四章保护模式软件结构 )、虚拟地址分页与虚拟地址到物理地 址的转换 page1048575 page1048574 分页结构 物理地址空间 page 4kb page 210 page

第四章 保护模式软件结构 • 4）、虚拟地址分页与虚拟地址到物理地 址的转换 • page 1048575 page 1048574 物理地址空间 page 2 page 1 page 0 4kb 分 页 结 构