Учебное пособие: Адресное пространство. Подсистемы ввода-вывода

Таблица страниц каждого процесса занимает 4 Мб (?), она должна быть резидентна в памяти – это не допустимо.

Применяется 2-х уровневая система.

Каталог страниц (КС) состоит из одной физической страницы, он обязательно резидентен.

На одну операцию чтения байта потребуется три (!!!) обращения к памяти – Ужас!

Нужен кэш. Кэшируются все данные, с которыми работает ЦП (логическое кэширование не годится, нужно универсальное). Чаще всего происходит обращение к ТСП, они и будут занимать большую часть кэш.

Тогда буфер трансляции адреса (TLB) – используется только для адресных преобразований. А кэш данных – только для кэширования данных (хотя, в некоторых ЦП используется только один кэш – в расчете на то, что в нем в основном будет оседать ТСП).

Любое обращение к памяти происходит через кэш.

Кэш никогда не обменивается байтами или словами. Обращаясь к байту, кэш считывает целый блок (например, 128 бит в случае 128-разрядной шины).

Понятие интерфейса

Интерфейс – это правила перехода границы (т.е. правила, по которым граница может быть пересечена).

Типы интерфейсов:

- Физический интерфейс – правила, описывающие механические характеристики подключения ВУ.

- Электрический интерфейс – определяет величины напряжений, токов и нагрузок, которые должны выполняться при подключении.

- Логический интерфейс – определяет последовательность во времени сигналов (оперирует логическими понятиями 0 и 1, а не вольтами).

- Программный интерфейс – описывает как интерпретировать значения регистров в процессе управления устройством.

Логический интерфейс системной шины

Системная шина нужна для объединения узлов ВС.

Связь между каждыми двумя узлами может быть специализированна для этих двух узлов.

Добавление еще одного узла приводит к нехилому увеличению числа связей.

Жертвуем оптимальностью, так, что сложность связей не зависит от сложности системы. Появляется шинный интерфейс .

Оптимальность этого интерфейса будет логарифмически падать с ростом числа устройств и различием между ними.

Виды интерфейсов

Интерфейс «общая шина» ( UNIBUS )

Реализовано в PDP-11 (DEC).

Максимально универсальна.

Этот интерфейс предполагает, что все устройства примерно одинаковы. Вывод идет со скоростью «самого медленного солдата» - все определяется самым медленным устройством.