高级计算机体系结构Intel86体系结构

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1、保护模式下寻址过程示意图:选择子偏移量150150+段基地址230描述子表基地址寄存器③④①①③②存贮器被访单元描述子表...描述子描述子描述子...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—802863、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—80286Intel公司保留PDPLSTYPEAB

2、ASE23～16BASE15～0Limit(段限)64207531150数据/代码段描述子的结构BASE23～16BASE15～0: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Intel公司保留PDPLSTYPEABASE23～16BASE15～0

3、Limit(段限)64207531150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。Intel公司保留PDPLSTYPEABASE23～16BASE15～0Limit(段限)64207531150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,则E=1CR0非一致性代码段访问和被访问代码段特权级相

4、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=0ED0: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W0: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特权级检查段限检查读写/执行权限检查提供目标段基地址虚地址(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—802

5、86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:LDTR230GDTR230IDTR230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偏移量TIRPL153210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

6、。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D15～D3: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TIRPL153210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描述子描述子描述子...描述子描述子表某一任务…..描述子表描述子选择子段偏移量段基地址段偏移量某一存储段…….….LDTR①②②③

7、④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(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:28K=16K(=214个)16K64K=1000M高级计算机系统结构第二章Intel系列处理器—80286加快访问速度选择子CSDSSSES150访问权限段基地址BASE段限Limit47

8、403916150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