Дипломированных специалистов «Информатика и вычислительная техника»

Организация памяти
Физическая память, к которой процессор имеет доступ по шине адреса (см. рис. 1.2),
называется оперативной
(или оперативным запоминающим устрой-
ством — ОЗУ). На самом нижнем уровне память компьютера можно рассматри-
вать как массив битов. Один бит может хранить значение 0 или 1. Для физической
реализации битов и работы с ними идеально подходят логические схемы. Но про-
цессору неудобно работать с памятью на уровне битов, поэтому реально ОЗУ орга-
низовано как последовательность ячеек — байтов. Один байт состоит из восьми
битов. Каждому байту соответствует свой уникальный адрес (его номер), называ-
емый физическим. Диапазон значений физических адресов зависит от разряднос-
ти шины адреса процессора. Для i486 и Pentium он находится в пределах от
О до
- 1 (4 Гбайт). Для процессоров Pentium
этот диапазон
шире — от 0 до
- 1 (64 Гбайт).
Механизм управления памятью полностью аппаратный. Это означает, что про-
грамма не может сама сформировать физический адрес памяти на адресной шине.
Ей приходится «играть» по правилам процессора. Что это за правила, мы узнаем
чуть позже. Пока же отметим, что в конечном итоге этот механизм позволяет обес-
печить:

---

50 Глава 2. Программно-аппаратная архитектура IA-32 процессоров Intel
* компактность хранения адреса в машинной команде;
И гибкость механизма адресации;
защиту адресных пространств задач в многозадачной системе;
Ж поддержку виртуальной памяти.
Процессор аппаратно поддерживает две модели использования оперативной
памяти.
В сегментированной модели программе выделяются непрерывные области па-
мяти (сегменты), а сама программа может обращаться только к данным, кото-
рые находятся в этих сегментах.
* Страничную модель можно рассматривать как надстройку над сегментирован-
ной моделью. В случае использования этой модели оперативная память рас-
сматривается как совокупность блоков фиксированного размера (4 Кбайт и бо-
лее). Основное применение этой модели связано с организацией виртуальной
памяти, что позволяет операционной системе использовать для работы про-
грамм пространство памяти большее, чем объем физической памяти. Для про-
цессоров i486 и Pentium размер возможной виртуальной памяти может дости-
гать 4 Тбайт.