32-разрядный процессор, полностью совместимый с архитектурой PDP-11.

[Patron]

У DEC режим супервизора - это не режим пульта! Это третий режим работы - типа пользовательского со своим набором PAR/PDR.

А в 32-разрядном режиме - это режим пульта. Другие варианты организации режима пульта: 1) микропрограмма в CPU; 2) специальный контроллер режима пульта с поддержкой в CPU; 3) железный пульт. Отдельная мода пульта выглядит на порядок проще любого другого варианта.

Окно в виртуальном адресном пространстве - грубо говоря - начиная с какого виртуального адреса и сколько отобразить на физический адрес.
С какого - с границы 8 кб
Сколько - от 64 байт до 8 кб.
Почему с границы 8 кб - потому что регистров-описателей (регистров базы) - всего восемь
Почему от 64 байт (100 в восьмеричном) - потому что MMU берет содержимое регистра PAR (16 бит) (номер регистра - старшие три бита виртуального адреса - номер окна) сдвигает его влево на шесть бит (и вот вылез минимальный блок в 64 байта) (теперь 22 бита, младшие шесть - нули), берет виртуальный адрес (16 бит), режет старшие три бита (номер окна) (на самом деле ничего он не режет - просто берет младшие 13 бит) и складывает, формируя физический адрес (22 бита)
Сколько отобразили - ЕМНИП - в PDR - как количество 64 байтных блоков

А какими кусками свопить? Если кусками по 4Мб, которых в 32-битном адресном пространстве всего 1024 - то интел с 1М страниц по 4Кб выглядит в 1024 раза более экономно. Если свопить кусками по 8Кб, которых в 4Гб будет 512К, то предлагается ли для каждого из 512 тысяч этих 8Кб окон иметь собственную пару PAR/PDR? А если нет - то как определить, какое из окон уже в памяти, а какое ещё надо загрузить из свопа?

В том и дело, что концепция PAR/PDR плохо масштабируется для перехода от 16-разрядного пространства без свопа к 32-разрядному со свопом.

- - - Добавлено - - -

Идею виртуальных пространств со свопом можно показать на простом примере. Допустим, у нас есть архитектура с адресным пространством из 10 адресов, работающая на машне с 3 адресами физического ОЗУ и 10 адресами свопа. Когда программа заказывает выделение памяти в 10 адресов - операционка возвращает указатель на первый адрес.

Потом программа начинает загружать данные в память.

Для виртуального адреса 0 MMU выделяет физический адрес 0
Для виртуального адреса 1 MMU выделяет физический адрес 1
Для виртуального адреса 2 MMU выделяет физический адрес 2
Для виртуального адреса 3 MMU выгружает адрес 0 в своп по адресу 0 и выделяет физический адрес 0
Для виртуального адреса 4 MMU выгружает адрес 1 в своп по адресу 1 и выделяет физический адрес 1
Для виртуального адреса 5 MMU выгружает адрес 2 в своп по адресу 2 и выделяет физический адрес 2
Для виртуального адреса 6 MMU выгружает адрес 0 в своп по адресу 3 и выделяет физический адрес 0
Для виртуального адреса 7 MMU выгружает адрес 1 в своп по адресу 4 и выделяет физический адрес 1
Для виртуального адреса 8 MMU выгружает адрес 2 в своп по адресу 5 и выделяет физический адрес 2
Для виртуального адреса 9 MMU выгружает адрес 3 в своп по адресу 6 и выделяет физический адрес 0

Потом программа читает данные из памяти.

Для виртуального адреса 0 MMU выгружает адрес 0 в своп по адресу 9 и загружает из свопа адрес 0 по адресу 0
Для виртуального адреса 1 MMU выгружает адрес 1 в своп по адресу 7 и загружает из свопа адрес 1 по адресу 1
Для виртуального адреса 2 MMU выгружает адрес 2 в своп по адресу 8 и загружает из свопа адрес 2 по адресу 2
Для виртуального адреса 3 MMU выгружает адрес 0 в своп по адресу 0 и загружает из свопа адрес 3 по адресу 0
Для виртуального адреса 4 MMU выгружает адрес 1 в своп по адресу 1 и загружает из свопа адрес 4 по адресу 1
Для виртуального адреса 5 MMU выгружает адрес 2 в своп по адресу 2 и загружает из свопа адрес 5 по адресу 2
Для виртуального адреса 6 MMU выгружает адрес 0 в своп по адресу 3 и загружает из свопа адрес 6 по адресу 0
Для виртуального адреса 7 MMU выгружает адрес 1 в своп по адресу 4 и загружает из свопа адрес 7 по адресу 1
Для виртуального адреса 8 MMU выгружает адрес 2 в своп по адресу 5 и загружает из свопа адрес 8 по адресу 2
Для виртуального адреса 9 MMU выгружает адрес 3 в своп по адресу 6 и загружает из свопа адрес 9 по адресу 0

[Advertiser]

[Hunta]

А в 32-разрядном режиме - это режим пульта

Если начинать ТАК жонглировать терминами - мы застрянем в самом начале!
В PDP-11 (от которого мы пляшем - это не режим пульта. Нужен режим пульта - так и пусть будет режим ПУЛЬТА!

А какими кусками свопить?

Зачем свопить?? У нас что - оперативка по 10 баксов за байт???

[Patron]

Нужен режим пульта - так и пусть будет режим ПУЛЬТА!

Предлагается, чтобы после включения питания - мода супервизора была замаплена на 4Гб адресов внешних устройств, где по адресу 0 начинается пультовое ПЗУ. В принципе - загруженная операционка может позже эту моду перемапить, чтобы установить собственный обработчик исключительных ситуаций, но при сбросе питания и обнулении ОЗУ - мапинг моды супервизора на пространство ввода-вывода автоматически восстанавливается.

Зачем свопить?? У нас что - оперативка по 10 баксов за байт???

Когда у нас есть два процесса, каждый из которых имеет доступ к собственному виртуальному адресному пространству 4Гб, то в общем случае без свопа не обойтись даже на машине с 4Гб ОЗУ. А если у нас 64 процесса или 1024 процесса - тогда и подавно. Поэтому 32-разрядные архитектуры изначально проектируют со свопом.

[Hunta]

мода супервизора

Пульта!!

два процесса

виртуальному адресному пространству 4Гб

Операционка будет выделять программе 4 гига оперативки, даже если программе нужно 100 байт???

[Patron]

Пульта!!

Если даже перемапленная с пультового ПЗУ в ОЗУ мода обработки исключительных ситуаций больше похожа на "моду пульта" - пусть будет мода пульта.

Операционка будет выделять программе 4 гига оперативки, даже если программе нужно 100 байт???

Архитектуры со свопом могут работать гораздо быстрее, чем без свопа, потому что операционка получает возможность запускать на выполнение файлы любого размера, просто помечая их как "временные файлы подкачки" и без загрузки файла в память - просто передавая управление на "смотрящий в пустоту" стартовый адрес. Тогда во время исполнения программы в память попадут только те страницы файла исполняемой программы, куда будут происходить переходы и вызовы в коде.

За счёт этого гигабайтные файлы стартуют на выполнение за доли секунд, тогда как при отсутствии в архитектуре свопа - их надо или целиком загружать в память, или использовать убогую концепцию оверлеев.

[Hunta]

пусть будет мода пульта.

Человек читает - основана на архитектуре PDP-11. Человек читал доку по PDP-11 и он знает, что такое режим супервизора на PDP-11. Человек видит - мода супервизора... Профит!

Архитектуры со свопом могут работать гораздо быстрее

просто помечая их как "временные файлы подкачки" и без загрузки файла в память - просто передавая управление на "смотрящий в пустоту" стартовый адрес. Тогда во время исполнения программы в память попадут только те страницы файла исполняемой программы, куда будут происходить переходы и вызовы в коде.

Назовём единицу выделения памяти (и подкачки) - страницей.

Только здесь. Больше нигде (я уже начинаю запутываться в терминах, значение которых отлично от тех, к которым я привык в доках по PDP-11)

Операционка пометила запускаемую программу как временный файл подкачки (кстати, в Windows аналогичный механизм носит название - файл, отображённый в память, что позволяет легко обойтись без специальных пометок, что бы не дай бог не вмешался диспетчер файла подкачки и не выгрузил в наш (временный) файл подкачки что то ещё) и передала управление на нулевую страницу - пусть там стартовый адрес. Что происходит дальше.

Операционка - я передаю управление на страницу 0
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 20
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 21
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 100
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 101
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 120
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 12
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
Программа - я передаю управление на страницу 45
MMU - упс, памяти нет - подгружаем.
....

Пусть размер программы - 150 страниц.

Вы серьёзно думаете, что в 150 запросов чтения по странице выполнятся быстрее, чем один, читающий 150 страниц за раз? (помните, у нас памяти сейчас у нас... как грязи)

[Patron]

Вы серьёзно думаете, что в 150 запросов чтения по странице выполнятся быстрее, чем один, читающий 150 страниц за раз?

Это называется "отображение файлов в память" и так сейчас работают все операционки. Но ничто не мешает иметь два варианта архитектуры - со свопом и без. В архитектурах без свопа есть только один способ, как при старте программы не загружать её в память целиком - использовать оверлеи.

- - - Добавлено - - -

Возможно не все знают, что программа DIR в RT-11 v5.0 стала оверлейной не потому, что не лезла в память, а для того, чтобы при обычном просмотре каталога с диска считывались только первые блоки программы и лишь при использовании различных экзотических режимов - подгружался оверлей, обрабатывавший дополнительные ключи запуска.