Курс лекций «Организация ЭВМ и систем»: Методическое пособие, страница 16

Идея метода состоит в отображении на “большом” отрезке  лишь части ”малого” отрезка.  Эта часть соответствует свободным адресам микроЭВМ и называется окном.  Если, например,       d = 8, g = 12, то V = 2¹⁰ = 1М ячеек.  Главную память можно рассматривать как состоящую из 2^d страниц, каждая из которых имеет размер 2^g ячеек, совпадающий с размером окна.  Таким образом, можно считать, что 2^d – число проекций окна, которые, примыкая вплотную друг к другу, заполняют собой всю “ось” главной памяти.  Существенно, что адресная шина расщепляется на две части: одна поступает в главную память, а другая “поглощается” дешифратором.  Система работает следующим образом:

1.  Процессор загружает программно-доступный регистр старших разрядов адреса с шины данных, задавая положение проекции окна в адресном пространстве главной памяти, или, в другой терминологии, угол наклона проецирующих лучей.

2.  Процессор обращается по некоторому адресу, лежащему внутри окна.

3.  Дешифратор опознает принадлежность текущего адреса фиксированному окну и разрешает передачу в главную память сигналов сопровождения адреса MSYN.  В главную память выдается полный адрес (d + g бит), определяющий одну из ее ячеек.

4.  Выбранная ячейка главной памяти выдает, или принимает информацию в зависимости от сигнала на линии управления режимом работы и посылает сигнал по линии передачи ответа.

Главным недостатком такого метода является то, что при нем теряется часть оперативной памяти.  Таким образом, в качестве оперативной памяти можно использовать только часть L_G (см рис.).

Поскольку окно выбрано в зоне неиспользуемых адресов внутреннего адресного пространства микроЭВМ, то конфликты, связанные с одновременным выбором двух адресуемых элементов (внутри и вне микроЭВМ), исключаются.  Рассмотрим пример задания окон.

Пример: Пусть имеется главная память емкостью 2²⁷ = 128М ячеек.  Ширина окна в адресном пространстве 16-разрядной микроЭВМ составляет 32К ячеек, а его позиция такова: 8000 – FFFF.  Требуется определить d и g.

Т.к. ширина окна составляет 32К ячеек, то из условия 2^g = 32К = 2¹⁵ получаем, что g = 15, т.к. d + g = 27, то d = 12.  В главную память поступают разряды, обозначенные символом r.  Признаком попадания в окно является единица в старшем разряде 16-разрядного адреса.  Эта единица поглощается дешифратором и не поступает в главную память, а служит только для открывания главной памяти.

Чем шире окно, тем реже процессору приходится перезагружать регистр старших разрядов адреса (менять угол наклона проецирующих лучей) при передаче массива информации в ту или иную сторону.  Поэтому для окна следует выделять по возможности большую свободную область адресного пространства.

Метод базовых регистров:

Базовые регистры – это регистры старших разрядов.  Метод базовых регистров является обобщением метода окон.  В адресном пространстве выделяется не одно, а несколько окон.  При каждом обращении в главную память используется лишь одно окно.

Проекции на “ось” главной памяти могут лежать в произвольных местах этой оси и, в частности, могут совпадать.  Положение окон в адресном пространстве задается жестко – с помощью дешифратора.  Углы наклона лучей задаются  содержимым базовых регистров.  Размеры окон для простоты будем считать одинаковыми.  Принцип формирования адресов главной памяти тот же, что и по методу окна.

Метод базовых регистров позволяет переносить в адресное пространство одновременно несколько различных страниц главной памяти. Процессор загружает в базовые регистры с шины данных исходную информацию, определяющую углы наклона лучей из каждого окна.  При обращении в главную память через одно из m окон дешифратор формирует сигнал выдачи старших разрядов с соответствующего базового регистра через мультиплексор. В данном методе существенно то, что определен многозадачный режим работы, т.е. возможна организация, когда одна задача принимает данные, другая – обрабатывает и т.д.