Softver (softver, softver) - skup programa koje izvršava računarski sistem. Softver je sastavni dio kompjuterski sistem. To je logičan nastavak tehnička sredstva. Opseg određenog računara je određen softverom kreiranim za njega. Računar sam po sebi nema znanja ni u jednoj oblasti primjene. Sva ova znanja su koncentrisana u programima koji se pokreću na računarima. Softver (softver, softver) - skup programa koje izvršava računarski sistem. Softver je sastavni dio kompjuterskog sistema. To je logičan nastavak tehničkih sredstava. Opseg određenog računara je određen softverom kreiranim za njega. Računar sam po sebi nema znanja ni u jednoj oblasti primjene. Sva ova znanja su koncentrisana u programima koji se pokreću na računarima.

Svi programi koji se izvode na računaru mogu se podijeliti u tri tipa: aplikativni programi koji direktno osiguravaju obavljanje posla potrebnog korisnicima; aplikativni programi sistemski programi dizajnirani da kontrolišu rad računarskog sistema, obavljaju različite pomoćne funkcije, na primer: sistemski programi za upravljanje računarskim resursima; stvaranje kopija korištenih informacija; provjera ispravnosti računalnih uređaja; izdavanje referentnih podataka o računaru i sl.; instrumentalni softverski sistemi koji olakšavaju proces kreiranja novih programa za računar. instrumentalni softverski sistemi

Aplikacioni program je svaki specifičan program koji doprinosi rješenju problema unutar datog problematičnog područja. Nasuprot tome, operativni sistem ili softver alata ne doprinose direktno zadovoljavanju krajnjih potreba korisnika. Aplikacioni programi se mogu koristiti ili samostalno, odnosno za rješavanje zadatka bez pomoći drugih programa, ili kao dio softverskih sistema ili paketa.

Urednici dokumenata su najčešće korišteni tip aplikativnog softvera. Omogućavaju vam da pripremite dokumente mnogo brže i praktičnije nego s pisaćom mašinom. Uređivači teksta mogu da obezbede različite funkcije, i to: Procesori tabela Procesori tabela su pogodan alat za računovodstvene i statističke proračune. Svaki paket ima stotine ugrađenih matematičke funkcije i algoritmi za statističku obradu podataka. Pored toga, postoje moćni alati za međusobno povezivanje tabela, kreiranje i uređivanje elektronskih baza podataka. Sistemi kompjuterski potpomognuto projektovanje(CAD) ili CAD (Computer-Aided Design) je softverski paket dizajniran za izradu crteža, dizajnerske i/ili tehnološke dokumentacije i/ili 3D modela. Među sistemima male i srednje klase u svetu najpopularniji sistem je AutoCad kompanije AutoDesk. Domaći paket sa sličnim funkcijama - Kompas

Grafički uređivači vam omogućavaju da kreirate i uređujete crteže. Najjednostavniji uređivači pružaju mogućnost crtanja linija, krivulja, bojanja područja ekrana, kreiranja oznaka u različitim fontovima itd. Većina uređivača vam omogućava obradu slika dobivenih pomoću skenera. Predstavnici grafičkih urednika - programa Adobe Photoshop, Corel Draw. Sistemi za upravljanje bazama podataka (DBMS) omogućavaju vam upravljanje velikim nizovima informacija - bazama podataka. Softverski sistemi ovog tipa omogućavaju obradu nizova informacija na računaru, omogućavaju unos, pretragu, sortiranje, odabir zapisa, izveštavanje itd. Predstavnici ove klase programa su Microsoft Access, Clipper, Paradox, FoxPro. Integrisani sistemi kombinuju mogućnosti sistema za upravljanje bazom podataka, tabele, uređivača teksta, poslovnog grafičkog sistema, a ponekad i drugih mogućnosti. Po pravilu, sve komponente integrisanog sistema imaju sličan interfejs, što olakšava učenje rada sa njima. Predstavnici integrisanih sistema - Microsoft paket Office i njegov besplatni pandan Open Office.

Sistemski programi izvode se zajedno sa primenjenim i služe za upravljanje računarskim resursima kao što su centralni procesor, memorija, ulaz-izlaz. Ovo su programi opšte upotrebe koji su namenjeni svim korisnicima računara. Sistemski softver je dizajniran da omogući računaru da efikasno pokreće aplikativne programe.

Sistemski softver se može podijeliti na: Osnovni softver (bazni softver) – minimalni skup softverskih alata koji osiguravaju rad računara. Osnovni softver uključuje: operativni sistem; operativne ljuske (tekstualne i grafičke), mrežni operativni sistem. Servisni softver programa i softverski kompleksi, koji proširuju mogućnosti osnovnog softvera i organiziraju pogodnije korisničko okruženje - uslužne programe.

Operativni sistem je kompleks međusobno povezanih sistemskih programa čija je svrha da organizuje interakciju korisnika sa računarom i izvršavanje svih ostalih programa. Operativni sistem se može nazvati softverskom ekstenzijom upravljačkog uređaja računara. Operativni sistem skriva složene nepotrebne detalje interakcije sa hardverom od korisnika, formirajući sloj između njih. Kao rezultat toga, ljudi su oslobođeni veoma napornog posla organizovanja interakcije sa računarskim hardverom. Osim toga, OS je taj koji pruža mogućnost prilagođavanja računara: OS određuje od kojih komponenti je sastavljen računar na kojem je instaliran i konfiguriše se da radi sa tim komponentama. Shells su programi dizajnirani da olakšaju rad sa složenim softverski sistemi kao što je DOS. Oni transformišu nezgodno korisničko sučelje komandne linije u grafički interfejs ili interfejs tipa menija prilagođen korisniku. Školjke pružaju korisniku zgodan i opsežan pristup datotekama usluge održavanja. Mrežni operativni sistemi su skup programa koji obezbeđuju obradu, prenos i skladištenje podataka na mreži. Mrežni OS korisnicima pruža različite vrste mrežnih usluga (upravljanje datotekama, Email, procesi upravljanja mrežom itd.), podržava rad u pretplatničkim sistemima.

Komunalne usluge (lat. utilitas korist) - ili proširuju i dopunjuju odgovarajuće mogućnosti operativni sistem ili rješavaju samostalne važne zadatke. Hajde da ukratko opišemo neke vrste uslužnih programa: programi za kontrolu, testiranje i dijagnostiku programi za pakiranje (arhivatori) upravljački programi antivirusni programi programi za kreiranje rezervne kopije Informacijski programi za upravljanje memorijom;Programi za optimizaciju i kontrolu kvalitete prostora na disku;Programi za optimizaciju i kontrolu kvalitete prostora na disku; komunikacioni programi itd.

Programi za praćenje, testiranje i dijagnostiku koji se koriste za provjeru ispravnog rada računalnih uređaja i otkrivanje kvarova tijekom rada; navesti uzrok i mjesto kvara; upravljački programi koji proširuju sposobnost operativnog sistema da upravlja I/O uređajima, RAM-om itd.; pomoću drajvera moguće je povezati nove uređaje na računar ili nestandardno koristiti postojeće; pakeri (arhivatori), koji omogućavaju, korištenjem posebnih algoritama za pakovanje informacija, komprimiranje informacija na diskovima, tj. kreirajte manje kopije datoteka, kao i kombinirajte kopije nekoliko datoteka u jednu arhivsku datoteku. Upotreba programa za arhiviranje vrlo je korisna pri kreiranju arhive datoteka, jer je u većini slučajeva mnogo praktičnije pohraniti ih nakon komprimiranja pomoću programa za arhiviranje. Predstavnici ovih programa su WinRar i WinZip.

Antivirusni programi dizajniran da spriječi infekciju kompjuterski virusi i otklanjanje posljedica infekcije virusima; Predstavnici antivirusne porodice programa - Kaspersky Antivirus, DrWeb, Norton Antivirus. programi za kreiranje rezervnih kopija informacija vam omogućavaju povremeno kopiranje važna informacija koji se nalazi na tvrdom disku vašeg računara na dodatne medije. Predstavnici programa Rezervna kopija– APBackUp, Acronis True Image softver za optimizaciju diskovnog prostora i kontrolu kvaliteta; komunikacioni programi dizajnirani da organizuju razmenu informacija između računara. Ovi programi vam omogućavaju praktičan prenos datoteka sa jednog računara na drugi povezivanjem njihovih serijskih portova kablom. Druga vrsta takvih programa pruža mogućnost povezivanja računara putem telefonska mreža(ako imate modem). Oni omogućavaju slanje i primanje telefaks poruka. Predstavnici komunikacijskih programa - Venta Fax, Cute FTP. programi za upravljanje memorijom za fleksibilniju upotrebu ram memorija;

Softverski alati su programi koji se koriste u razvoju, modifikaciji ili razvoju drugih aplikacijskih ili sistemskih programa. Softverski alati mogu pomoći u svim fazama razvoja softvera. Po svojoj namjeni su bliski programskim sistemima.

Programski sistem je sistem za razvoj novih programa u određenom programskom jeziku. Moderni programski sistemi obično pružaju korisnicima moćne i praktične alate za programiranje. Oni uključuju: kompajler ili tumač, kompajler ili interpreter, integrisano razvojno okruženje; alati za kreiranje i uređivanje programskih tekstova; opsežne biblioteke standardnih programa i funkcija; programi za otklanjanje grešaka, tj. programi koji pomažu u pronalaženju i ispravljanju grešaka u programu; moćne grafičke biblioteke; uslužni programi za rad sa ugrađenim bibliotekama help desk; druge specifične karakteristike.

Translator (Engleski translator translator) je program za prevođenje. Konvertuje program napisan na jednom od jezika visokog nivoa u program koji se sastoji od mašinskih instrukcija. Prevodioci su implementirani kao prevodioci ili prevodioci. Što se tiče obavljanja posla, kompajler i interpreter se veoma razlikuju. Kompajler čita cijeli program, prevodi ga i kreira potpunu verziju programa na mašinskom jeziku, koja se zatim izvršava. Tumač prevodi i izvršava program red po red. Nakon što je program preveden, više nisu potrebni ni izvorni program ni kompajler. Istovremeno, program koji tumači obrađuje mora biti ponovo preveden na mašinski jezik svaki put kada se program pokrene. Prevedeni programi rade brže, ali interpretirane programe je lakše popraviti i promijeniti. Popularni sistemi za programiranje - Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C. Borland C++, Borland Delphi, itd.

Danas većina sistema neometano prelazi na Web. World Wide Web pooštrava sve više aplikacija. Baze podataka dobijaju korisnička sučelja zasnovana na webu kako bi zamijenili desktop aplikacije koje su ranije bile dostupne. U konačnici, za očekivati ​​je da će krajnjem korisniku biti potreban samo web pretraživač da bi mogao zadovoljiti sve moguće softverske potrebe. U ovom slučaju, korisnika nije briga koji operativni sistem kontroliše lokalni računar, glavna stvar je pouzdanost i performanse servera. (Na primjer, paket microsoft office može se instalirati na udaljene servere, a ne na sisteme krajnjeg korisnika, ali pokretanje aplikacija će biti jednako brzo kao i na lokalnim računarima). Tako će svi programi moći da se izvode i lokalno i daljinski putem Weba.

“Softver u računaru” - Sistemi za projektovanje pomoću računara (CAD) ili CAD (eng. Predstavnici grafičkih urednika - Adobe Photoshop, Corel Draw programi. Najčešći aplikativni softver. Grupni Fic. softver. Sistemi alata. Danas većina sistema neometano prelazi na Web.

"Lekcija o softveru" - Autor: Nastavnik MOU srednje škole br. 23 Grodinskaya Valentina Alekseevna e-mail: [email protected] Simulatori (babytype) Testovi Elektronski udžbenici. Koristi se za pakovanje datoteka radi smanjenja prostora na disku. Softver za alate. Prevodioci. Formiranje informatičke pismenosti učenika.

"PC softver" - Računalni softver. Računarski uređaji. Istorija razvoja softvera. Programski sistemi su alati za kreiranje aplikativnih programa. Aplikacioni softver. Obrazovni programi za samoobrazovanje ili u obrazovnom procesu. Osoba. Matematički paketi za složene inženjerske proračune.

"Mašinsko prevođenje teksta" - Računalni rječnici i sistemi za mašinsko prevođenje tekstova. Optički sistemi za prepoznavanje oblika. Prvo, pomoću skenera, morate dobiti sliku stranice teksta u grafičkom formatu. Sistemi optičkog prepoznavanja dokumenata. Rezultat prepoznavanja je simbol čiji predložak u najvećoj mjeri odgovara slici.

"Vrste softvera" - Obrazovni programi uključuju elektronske udžbenike, simulatore za obuku. MS Access. Photoshop. MS Excel. Sistemi za programiranje. Stručni programi. MS PowerPoint. Vrste softvera. AutoCAD MS Access. Sistemski softver. Mnogi korisnici svoju komunikaciju sa računarom započinju kompjuterskim igricama.

"Softver za računar" - Aplikacioni programi koji direktno obezbeđuju obavljanje poslova neophodnih korisnicima; Računar, koji je fabrički sastavljen od čipova, žica, ploča i ostalog, je kao novorođenče. Svi programi koji se pokreću na računaru mogu se podeliti u tri kategorije: Sistemski programi – koriste se za upravljanje resursima računara.

Uvezivanje

Prevođenje i naknadne radnje za pripremu programa za izvršenje su proces pretvaranja programa napisanog na nekom formalnom jeziku u drugi formalni sistem – računarsku arhitekturu u kojoj se može izvršiti (tumačiti). Da bi se razumeo ovaj proces, kao i razlike koje postoje u različitim programskim jezicima, uvodi se koncept vezivanja, kao i vrijeme vezivanja.

Vezivanje je proces uspostavljanja korespondencije između objekata i njihovih svojstava u programu u formalnom jeziku (operacije, operatori, podaci) i elementima arhitekture računara (komande, adrese).

Vrijeme povezivanja poziva se faza pripreme programa za izvršenje (prevođenje, povezivanje, učitavanje) u kojoj se ova radnja izvodi. Razne karakteristike istog objekta (na primjer, varijable) može biti pridružen različitim elementima arhitekture u različito vrijeme, odnosno proces vezivanja nije jednokratni proces.

Sistemski softver

Moguća vremena vezivanja

Prilikom određivanja jezika; prilikom implementacije kompajlera;

tokom emitovanja, uključujući:

kada je predprocesor (makroprocesor) pokrenut

tokom leksičke, sintaksičke i semantičke analize, generisanja i optimizacije koda;

prilikom komponovanja; tokom preuzimanja programa;

tokom izvršavanja programa, uključujući: prilikom ulaska u modul (procedura, funkcija); u bilo kom trenutku u izvršavanju programa.

Sistemski softver

Vezivanje u int a,b; …a+b

Tip varijable int je cjelobrojna varijabla u mašinskoj riječi standardne dužine (predpisana cijelobrojna reprezentacija, dva komplementa), povezana sa sličnim oblikom predstavljanja podataka u računaru kada se definiše jezik.

Specifična dimenzija int varijable je određena implementacijom odgovarajućeg kompajlera.

Ime a može se definirati u konstrukciji kao što je

#defini 0x11FF . U ovom slučaju, ime (pseudo-varijabla) je povezano sa njegovom vrednošću u prvoj fazi prevođenja - u pretprocesoru.

Sistemski softver

Vezivanje u int a,b; …a+b

Ako je varijabla definirana na uobičajen način kao int a; tada dolazi do povezivanja varijable sa njenim odgovarajućim tipom tokom prevođenja (u fazi semantičke analize).

Ako je varijabla definirana kao eksterna (globalna, izvan tijela funkcije), onda je značenje njenog prijevoda da se za nju dodijeli memorija u segmentu podataka programa, koji se kreira za trenutni modul (datoteku). Istovremeno, vezivanje distribuirane memorije na određeni RAM vrši se u nekoliko faza:

Sistemski softver

Vezivanje u int a,b; …a+b

kada se prevede, varijabla je vezana za neku relativnu adresu u segmentu podataka objektnog modula (to jest, njena lokacija je fiksna samo u odnosu na početak modula).

prilikom povezivanja, segmenti podataka i komandi različitih objektnih modula se kombinuju u zajednički programski fajl, koji je slika memorije programa. U njemu varijabla već prima relativnu adresu od početka cijelog programa.

prilikom učitavanja programa u određeno područje memorije, možda se neće nalaziti od samog početka ovog područja. U ovom slučaju, adrese varijabli navedenih u relativnim adresama s početka programskog modula su vezane za memorijske adrese, uzimajući u obzir kretanje programskog modula.

Sistemski softver

Vezivanje u int a,b; …a+b

ako program radi ne u fizičkoj, već u virtualnoj memoriji, tada bi proces učitavanja mogao biti nešto drugačiji. Softverski modul uslovno se smatra učitanim u neki virtuelni adresni prostor (sa ili bez premeštanja kako celog programa tako i njegovih pojedinačnih segmenata). Stvarno učitavanje programa u memoriju vrši se već tokom rada programa u dijelovima (segmentima, stranicama), a uspostavljanje korespondencije (ili povezivanja) virtuelne i fizičke adrese dinamički provodi operativni sistem koristeći odgovarajući hardver.

Sistemski softver

Vezivanje u int a,b; …a+b

Ako je varijabla definirana kao automatska (lokalna unutar tijela funkcije ili bloka), tada se stavlja na programski stog:

pri prevođenju se određuje njegova dimenzija i generišu naredbe koje za njega rezervišu memoriju na steku u trenutku ulaska u tijelo funkcije (blok). To jest, tokom translacije, varijabla je povezana samo sa relativnom adresom na steku programa;

vezivanje lokalne varijable za njenu adresu u segmentu steka vrši se tokom izvršavanja u trenutku ulaska u tijelo funkcije (blok). Zbog ove metode povezivanja, postoji onoliko „instanci“ lokalnih varijabli u rekurzivnoj funkciji koliko i puta kada funkcija sama sebe poziva.

1 slajd

Prezentaciju za lekciju kreirala je: nastavnica informatike MKOU "Basinskaya OOSh" Gaidukova Anna Andreevna * *

2 slajd

Štampač; CPU; Keyboard; Fleš memorija; Monitor; RAM; CD-ROM uređaj. Bez kojih od sledećih uređaja računar ne može da radi: * *

3 slajd

Odredite mogući volumen sljedećih medija koristeći navedene opcije odgovora (1,44 MB, 700 MB, 120 GB, 512 MB, 4,7 GB): CD-R; DVD-R; Fleš memorija; Diskette; Tvrdi magnetni disk. * *

4 slajd

Popunite tabelu * * Radnja uređaja sa informacijama (skladištenje, ulaz, izlaz, obrada) Procesor RAM Tvrdi disk CD-RW Tastatura Monitor Štampač

5 slajd

Andrey ima igru ​​TETRIS na tvrdom disku svog kompjutera. Njegov prijatelj Kolja nema takvu igru. Šta Andrey treba da uradi da bi Kolya mogao sam kućni računar igrati ovu igru ​​(imajte na umu da Kolyin računar nije povezan na internet)? * *

6 slajd

* Računarski softver Operativni sistem - obezbeđuje zajedničko funkcionisanje svih računarskih uređaja i omogućava korisniku pristup svojim resursima pomoću grafičkog interfejsa OS. Upravljački programi su posebni programi koji kontroliraju rad računarskih uređaja i koordiniraju razmjenu informacija s drugim uređajima (svaki uređaj ima svoj upravljački program). *

7 slajd

* Funkcije operativnog sistema Testiranje pojedinačnih hardverskih komponenti, memorije i drugih hardverskih komponenti Uparivanje aplikativnog programa sa hardverom (za to se koriste posebni programi - drajveri) Korišćenje računara u višeprogramskom režimu (tj. više programa može da se izvršava istovremeno), dok OS prati distribuciju internih resursa i redoslijed izvršavanja naredbi Za praktičnost korisnika sa računarom koristi se interfejs - skup alata i pravila za interakciju računara i osobe *

8 slajd

9 slajd

* Instalacija operativnog sistema Instalacija OS - datoteke operativnog sistema se kopiraju sa distributivnog diska na HDD kompjuter. Datoteke operativnog sistema pohranjuju se u dugotrajnu memoriju na tvrdom disku koji se zove sistemska disk jedinica. Operativni sistem, kao i drugi programi, može se izvršiti ako se nalazi u RAM-u računara. Stoga je potrebno preuzeti OS datoteke sa sistemski disk u radnu memoriju. *

10 slajd

* Učitavanje operativnog sistema Učitavanje operativnog sistema počinje u jednom od tri slučaja - nakon: uključivanja računara; pritiskom na dugme za resetovanje sistemski blok kompjuter; istovremeno pritiskanje kombinacije tastera na tastaturi: (Ctrl) + (Alt) + (Del) U procesu učitavanja OS-a: testiraju se performanse procesora, memorije i drugih uređaja; kratke dijagnostičke poruke o procesu testiranja se prikazuju na ekranu monitora nakon što se OS završi učitavanje, korisnik je u mogućnosti da kontroliše računar koristeći OS grafički interfejs. *

11 slajd

12 slajd

* Standardni programi Windows Paint OS je grafički uređivač koji vam omogućava da kreirate, pregledate i uređujete crteže ili skenirane fotografije. Imaging se koristi za pregled i uređivanje grafičkih datoteka kao što su digitalni crteži ili skenirane fotografije Kalkulator - elektronski kalkulator je analog konvencionalnog ručnog kalkulator Notepad - uređivač teksta, koristi se za kreiranje i uređivanje tekstualne datoteke jednostavan format WordPad je uređivač teksta koji se koristi za kreiranje i formatiranje tekstualnih datoteka sa složenim formatiranjem *

13 slajd

* Aplikacijski softver Aplikacija je program koji omogućava obradu tekstualnih, grafičkih, numeričkih, audio i video informacija, rad u kompjuterske mreže bez znanja programiranja. Aplikacija radi na određenom operativnom sistemu. Vrste aplikacija: 1. Aplikacije opće namjene(kalkulatori, tabele, tekstualni, zvučni i grafički uređivači, multimedijalni plejeri, baze podataka, programi za razvoj prezentacije, komunikacioni programi itd.). 2. Aplikacije za posebne namjene (računovodstveni programi, enciklopedije, programi obuke, sistemi za automatsko prevođenje, sistemi za programiranje, kompjuterske igrice itd.) *

slajd 2

Organizacija memorije

Fizička memorija kojoj procesor ima pristup preko adresne magistrale naziva se random access memory (ili random access memory - RAM). RAM je organizovan kao niz ćelija - bajtova. Svaki bajt ima svoju jedinstvenu adresu (svoj broj), koja se naziva fizička. Raspon vrijednosti za fizičke adrese ovisi o širini adresne magistrale procesora. Za 80486 i Pentium je u rasponu od 0 do 232 - 1 (4 GB). Za PentiumPro/II/III/IV procesore, ovaj raspon je širi - od 0 do 236 - 1 (64 GB). 8086 procesor je imao 1 MB memorije sa dvadesetbitnom adresnom magistralom, od 0 do 220-1.

slajd 3

Hardver procesora podržava dva modela korišćenja RAM-a: U segmentiranom modelu, kontinuirana memorijska područja (segmenti) se dodeljuju programu, a sam program može pristupiti samo podacima koji se nalaze u tim segmentima.Model stranice se može smatrati dodatnim -na segmentirani model. Osnovna primjena ovog modela odnosi se na organizaciju virtuelne memorije, koja omogućava operativnom sistemu da koristi memorijski prostor veći od količine fizičke memorije za rad programa kombinovanjem operativne i operativne memorije u jedan adresni prostor. eksternu memoriju

slajd 4

Usput, drugo ime za fizičku adresu je linearna adresa. Takva dvojnost u nazivu je upravo zbog prisustva straničnog modela organizacije RAM-a. Ova imena su sinonimna samo kada je preusmeravanje adresa onemogućeno (u stvarnom režimu, straničenje je uvek onemogućeno). U modelu stranice, linearne i fizičke adrese imaju različita značenja. Mehanizam upravljanja memorijom je u potpunosti zasnovan na hardveru i omogućava: kompaktno skladištenje adrese u mašinskoj instrukciji fleksibilnost mehanizma adresiranja zaštitu adresnih prostora zadataka u sistemu za više zadataka podršku za virtuelnu memoriju

slajd 5

U familiji procesora 80x86, izbor metode pristupa memoriji određen je načinom rada procesora. U realnom načinu rada, procesor može pristupiti samo prvom megabajtu memorije, čije adrese se kreću od 00000 do FFFFF u heksadecimalnom. U ovom slučaju, procesor radi u režimu jednog programa (tj. može izvršiti samo jedan program u datom trenutku). Međutim, istovremeno može u bilo kojem trenutku prekinuti njegovo izvršenje i preći na proceduru za rukovanje prekidom primljenim od jednog od perifernih uređaja. Bilo kojem programu koji procesor izvršava u ovom trenutku dozvoljen je pristup bez ograničenja bilo kojoj oblasti memorije unutar prvog megabajta: RAM-u - čitanjem i pisanjem, a ROM-u, naravno, samo čitanjem. Pravi način rada procesora se koristi u operativnom sistemu MS DOS, kao i u Windows sistemi 95 i 98 kada se diže u MS DOS režimu emulacije.

slajd 6

U zaštićenom načinu rada, procesor može pokrenuti više programa u isto vrijeme. U ovom slučaju, svakom procesu (tj. pokrenutom programu) može se dodijeliti do 4 GB RAM-a. Kako bi se spriječio međusobni utjecaj pokretanja programa jedan na drugog, dodijeljena su im izolirana područja memorije. OS kao što su MS Windows i Linux rade u zaštićenom načinu rada. U režimu virtuelnog adresiranja 8086 procesora, potonji zapravo radi u zaštićenom režimu. Svaki zadatak ima svoj virtuelna mašina, kojem je dodijeljena izolovana memorijska površina od 1 MB i u potpunosti emulira rad 80x86 procesora u stvarnom načinu adresiranja. Na primjer, u Windows 2000 i XP operativnim sistemima, virtuelna mašina 8086 procesora se kreira svaki put kada korisnik pokrene prozor interpretatora komandi (MS DOS sesija).

Slajd 7

Način stvarnog adresiranja Posebne karakteristike mehanizma adresiranja fizičke memorije u realnom modu su sljedeće: Opseg promjene fizičke adrese je od 0 do 1 MB, pošto se za adresiranje koristi samo 20 bitova nižeg reda adresne magistrale. Maksimalna veličina memorije adresirane pomoću 16-bitnih registara je 64 KB adresiranje određene fizičke adrese u svim raspoloživim RAM-ima, koristi se segmentacija memorije, tj. dijeljenje dostupnog adresnog prostora na segmente od 64 KB i korištenje umjesto fizičke logičke adrese u obliku:, tj. kombinacije početne adrese segmenta i pomaka unutar segmenta 16-bitna početna adresa segmenta je smještena u jedan od šest segmentnih registara (CS, DS, ES, SS, FS ili GS) Programi direktno rade samo na specificiranom 16-bitnom pomaku u odnosu na početak segmenta

Slajd 8

Najmanja značajna heksadecimalna cifra u svakoj adresi segmenta je nula, tj. adresa bilo kojeg segmenta će uvijek biti višekratnik od 16 bajtova; granice segmenta se nalaze na svakih 16 bajtova fizičkih adresa. Svaki od ovih 16-bajtnih komada naziva se paragraf.

Slajd 9

Adrese navedene u programima u obliku "segment-offset" procesor automatski konvertuje u 20-bitne linearne adrese tokom izvršavanja instrukcije prema sledećoj šemi:

Slajd 10

Primjer: bajt dat u obliku "segment-offset": 8000:0250 u heksadecimalnoj transkripciji. Logička adresa: 8000:0250 ––––––––––––––––––––––––––––– Segment: 80000 + Offset: 0250 –––––––– ––– –––––––––––––––––– Fizička adresa: 80250 U tipičnom programu napisanom za 80x86 procesore, obično postoje tri segmenta: kod, podaci i stek. Kada se program pokrene, njihove adrese osnovnog segmenta se učitavaju u CS, DS i SS registre, respektivno. U preostala tri registra ES, FS i GS program može pohraniti pokazivače na dodatne segmente.

slajd 11

Nedostaci ove organizacije memorije: segmenti se nekontrolirano postavljaju sa bilo koje adrese deljive sa 16 (pošto je sadržaj registra segmenta hardverski pomeren za 4 bita), i kao rezultat toga, program može pristupiti bilo kojoj adresi, uključujući i one koje to rade. zapravo ne postoje; segmenti imaju maksimalnu veličinu 64 KB segmenti se mogu preklapati s drugim segmentima

slajd 12

Režim zaštićenog adresiranja Kada radi u zaštićenom režimu, svakom programu se može dodijeliti blok memorije veličine do 4 GB, čije adrese u heksadecimalnom prikazu mogu varirati od 00000000 do FFFFFFFF. Kaže se da je programu dodijeljen linearni adresni prostor. U zaštićenom režimu, segmentni registri (CS, DS, SS, ES, FS, GS) pohranjuju ne 16-bitne osnovne adrese segmenata, već selektore-pokazivače na deskriptore segmenta koji se nalaze u jednoj od tablica sistemskih deskriptora. Na osnovu informacija sadržanih u deskriptoru, operativni sistem određuje linearne adrese programskih segmenata. Postoje dvije vrste tabela: GlobalDescriptorTable (tabela globalnih deskriptora) i LocalDescriptorTables (tabele lokalnih deskriptora).

slajd 13

Struktura selektora deskriptora segmenta: Deskriptor se sastoji od 8 bajtova, koji uključuju osnovnu adresu segmenta, veličinu i druge informacije:

Slajd 14

Deskriptor 0 je nelegalan - može se bezbedno učitati u registar segmenta kako bi se naznačilo da segmentni registar trenutno nije dostupan, ali se generira prekid ako se pokuša koristiti. U tipičnom programu napisanom za zaštićeni način rada, obično postoje tri segmenta: kod, podaci i stek, informacije o kojima se pohranjuju u tri segmentna registra navedena u nastavku. CS registar pohranjuje pokazivač na deskriptor segmenta programskog koda. DS registar pohranjuje pokazivač na deskriptor segmenta programskih podataka. SS registar pohranjuje pokazivač na deskriptor segmenta programskog steka

slajd 15

Konverzija para selektor-offset u fizičku adresu se odvija na sljedeći način: Ako je straničenje onemogućeno (za bit u globalnom kontrolnom registru), linearna adresa se tumači kao fizička adresa i šalje u memoriju radi čitanja ili pisanja. S druge strane, ako je stranica dostupno, linearna adresa se tumači kao virtuelna adresa i preslikava na fizičku adresu pomoću tabele stranica.

slajd 16

Memorijski modeli su podržani hardverski u zaštićenom režimu: FlatModel (ravni, čvrsti ili linearni model) - organizacija memorije, u kojoj su svi segmenti mapirani u jedno područje linearnih adresa. Da bi to učinili, svi deskriptori segmenta ukazuju na isti memorijski segment, koji odgovara cijelom 32-bitnom fizičkom adresnom prostoru računala. Za ravni model moraju se kreirati najmanje dva deskriptora, jedan za reference koda i jedan za reference podataka.

Slajd 17

Deskriptori se čuvaju u posebnoj sistemskoj tabeli koja se zove Globalna tablica deskriptora (GDT). Za ravni model, svaki deskriptor ima osnovnu adresu 0. Vrijednost polja koje definira granicu segmenta se množi s procesorom sa heksadecimalnim 1000. Segmenti mogu pokriti cijeli raspon fizičkih adresa od 4 GB ili samo one adrese koje mapiraju se u fizičku memoriju. Postavljanjem granice segmenta na 4 gigabajta, mehanizam segmentacije sprječava izbacivanje izuzetaka za memorijske reference koje prelaze granicu segmenta.

Slajd 18

Ovaj model omogućava vam da isključite mehanizam segmentacije iz arhitekture sistema, budući da se sve memorijske operacije odnose na zajednički memorijski prostor. Sa stanovišta programera, ovaj model je najlakši za korištenje, jer je jedan 32-bitni cijeli broj dovoljan za pohranjivanje adrese bilo koje varijable ili instrukcije.

Slajd 19

MultisegmentedModel Svaki program ima svoju vlastitu tablicu deskriptora segmenta koja se zove Lokalna deskriptorska tablica (LDT). U ovom slučaju postaje moguće da svaki proces kreira svoj skup segmenata koji se ni na koji način ne ukrštaju sa segmentima drugih procesa. Kao rezultat, svaki segment se nalazi u izolovanom adresnom prostoru.

Slajd 20

Slika pokazuje da svaki unos u tablici lokalnih deskriptora definira drugačiji memorijski segment. Svaki deskriptor segmenta specificira njegovu tačnu dužinu. Na primjer, segment koji počinje na adresi 3000 je dugačak 2000 bajtova u heksadecimalnom obliku jer je vrijednost polja deskriptora koje definira granicu segmenta 0002, a 0002x1000=2000. Po analogiji, dužina segmenta koji počinje na adresi 8000 je A000. Treba napomenuti da se Flat model implementira kao poseban slučaj segmentiranog modela, kada se program odnosi na segment, pod kojim je dodijeljen cijeli linearni prostor.

slajd 21

Straničenje (model stranične memorije) Ovaj model je oblik upravljanja memorijom za modeliranje velikog nesegmentiranog adresnog prostora korištenjem dijela memorije diska i fragmentiranog adresnog prostora. Omogućava pristup strukturama podataka koje su veće od dostupne memorije, pohranjujući ih dijelom u RAM-u, a dijelom na disku. Prema ovom modelu, linearni adresni prostor je podijeljen na blokove iste veličine(obično 4 KB), koje se zovu stranice (stranica).

slajd 22

Slika prikazuje linearnu adresu podijeljenu u tri polja: Imenik, Stranica i Odmak. Polje Direktorij se koristi kao indeks u direktoriju stranica, specificirajući lokaciju pokazivača na tačnu tablicu stranica.

slajd 23

Polje Stranica se zatim obrađuje kao indeks u tabeli stranica da bi se pronašla fizička adresa okvira stranice. Da biste dobili fizičku adresu potrebnog bajta ili riječi, posljednje polje Offset se dodaje adresi okvira stranice. Kao rezultat toga, lako možete osigurati da ukupna količina RAM-a koju koriste svi programi koji se pokreću na računalu premašuje količinu stvarne memorije računala. Zbog toga se memorija stranične memorije često naziva virtuelna memorija. Performanse sistema virtuelne memorije obezbeđuje poseban program koji je deo operativnog sistema, a koji se naziva menadžer virtuelne memorije (virtual memory manager).

slajd 24

Organizacija memorije stranicom je najbolje rješenje za problem nedostatka memorije. Činjenica je da prije početka izvršavanja bilo koji program mora biti učitan u RAM, čija je veličina uvijek ograničena (na primjer, zbog dizajnerskih karakteristika računala ili cijene memorijskog modula). Korisnici računara obično učitavaju nekoliko programa u memoriju odjednom kako bi se mogli prebacivati ​​između njih tokom rada (na primjer, kretati se s jednog prozora na drugi). S druge strane, disk memorija je mnogo veća od RAM-a računara, a osim toga, ova memorija je mnogo jeftinija. Stoga, zbog korištenja disk memorije pri korištenju memorijskog stranica, korisnik stječe utisak da ima neograničenu količinu RAM-a. Naravno, morate platiti za sve: brzina pristupa memoriji diska je nekoliko redova veličine niža nego RAM-u.

Slajd 25

Kada je program pokrenut, delovi njegove RAM memorije (ili stranice) koji se trenutno ne koriste mogu se bezbolno sačuvati na disk. Rečeno je da je dio zadatka prebačen na disk. Ima smisla pohraniti u RAM računala samo one stranice kojima procesor aktivno pristupa, na primjer, izvršavajući neki programski kod. Ako procesor treba da pristupi stranici memorije koja je trenutno prebačena na disk, sistemska greska(ili prekinuti) zbog nedostatka stranice (pagefault). Ovu grešku rješava upravitelj virtualne memorije operativnog sistema, koji pronalazi stranicu na disku koja sadrži željeni kod ili podatke i učitava je u slobodno područje RAM-a.

slajd 26

Usko povezana sa virtuelnom memorijom je tema zaštite. Pentium podržava četiri nivoa bezbednosti, gde je nivo 0 najprivilegovaniji, a nivo 3 najmanje privilegovan. U svakom trenutku, program koji radi je na određenom nivou, svaki segment u sistemu ima i svoj nivo.

Slajd 27

Nivo 0 je jezgro operativnog sistema, koje se bavi I/O operacijama, upravljanjem memorijom i drugim problemima najvišeg prioriteta. Na nivou 1, rukovalac sistemskim pozivima. Korisnički programi na ovom nivou mogu pristupiti procedurama za upućivanje sistemskih poziva, ali samo određenoj i zaštićenoj listi procedura. Nivo 2 sadrži bibliotečke rutine, koje je moguće dijeliti s više pokrenutih programa. Korisnički programi mogu pozvati ove procedure i pročitati njihove podatke, ali ih ne mogu promijeniti. Konačno, korisnički programi rade na nivou 3, koji je najmanje siguran.

Pogledajte sve slajdove