Softver (softver) je skup programa koje izvršava računalni sustav. Softver je sastavni dio računalni sustav. To je logičan nastavak tehnička sredstva. Opseg primjene pojedinog računala određen je softverom izrađenim za njega. Samo računalo ne poznaje nikakvu aplikaciju. Sve to znanje koncentrirano je u programima koji se izvode na računalima. Softver (softver) je skup programa koje izvršava računalni sustav. Softver je sastavni dio računalnog sustava. To je logičan nastavak tehničkih sredstava. Opseg primjene pojedinog računala određen je softverom izrađenim za njega. Samo računalo ne poznaje nikakvu aplikaciju. Sve to znanje koncentrirano je u programima koji se izvode na računalima.

Svi programi koji se izvode na računalu mogu se podijeliti u tri vrste: aplikacijski programi koji izravno osiguravaju posao koji je potreban korisnicima; aplikacijski programi su sistemski programi namijenjeni upravljanju radom računalnog sustava i obavljanju raznih pomoćnih funkcija, na primjer: sistemski programi upravljaju resursima računala; stvaranje kopija korištenih informacija; provjera funkcionalnosti računalnih uređaja; izdavanje referentnih informacija o računalu itd.; instrumentalni programski sustavi koji olakšavaju proces stvaranja novih računalnih programa. instrumentalni programski sustavi

Aplikacijski program je bilo koji specifični program koji pomaže u rješavanju problema unutar danog područja problema. Nasuprot tome, operativni sustav ili softver ne pridonose izravno potrebama krajnjeg korisnika. Aplikativni programi se mogu koristiti ili samostalno, odnosno za rješavanje zadanog zadatka bez pomoći drugih programa, ili kao dio programskih sustava ili paketa.

Urednici dokumenata najčešće su korištena vrsta aplikacijskog softvera. Omogućuju vam da pripremite dokumente mnogo brže i praktičnije od pisaćeg stroja. Uređivači teksta mogu pružiti različite funkcije, naime: Procesori tablica Procesori tablica su praktičan alat za izvođenje računovodstvenih i statističkih izračuna. Svaki paket ima stotine ugrađenih matematičke funkcije i algoritmi za statističku obradu podataka. Osim toga, postoje moćni alati za međusobno povezivanje tablica, stvaranje i uređivanje elektroničkih baza podataka. Računalno potpomognuto projektiranje (CAD) ili CAD (Computer-Aided Design) je programski paket namijenjen za izradu crteža, projektne i/ili tehnološke dokumentacije i/ili 3D modela. Među sustavima male i srednje klase u svijetu najpopularniji je sustav AutoCad tvrtke AutoDesk. Domaći paket sa sličnim funkcijama - Kompas

Grafički uređivači omogućuju stvaranje i uređivanje crteža. Najjednostavniji uređivači pružaju mogućnost crtanja linija, krivulja, boja područja zaslona, ​​stvaranja natpisa u različitim fontovima itd. Većina uređivača omogućuje obradu slika dobivenih pomoću skenera. Predstavnici grafičkih urednika – programa Adobe Photoshop, Corel Draw. Sustavi za upravljanje bazama podataka (DBMS) omogućuju upravljanje velikim informacijskim nizovima – bazama podataka. Softverski sustavi ove vrste omogućuju vam obradu nizova informacija na računalu, pružanje unosa, pretraživanje, sortiranje odabira zapisa, sastavljanje izvješća itd. Predstavnici ove klase programa su Microsoft Access, Clipper, Paradox, FoxPro. Integrirani sustavi kombiniraju mogućnosti sustava za upravljanje bazom podataka, procesora proračunskih tablica, uređivača teksta, poslovnog grafičkog sustava, a ponekad i druge mogućnosti. U pravilu, sve komponente integriranog sustava imaju slično sučelje, što olakšava učenje rada s njima. Predstavnici integriranih sustava – Microsoft paket Office i njegov besplatni pandan Open Office.

Sistemski programi izvode se zajedno s aplikativnima i služe za upravljanje resursima računala kao što su središnji procesor, memorija i ulaz/izlaz. Ovo su programi opće namjene koji su namijenjeni svim korisnicima računala. Sistemski softver dizajniran tako da računalo može učinkovito izvršavati aplikacijske programe.

Sistemski softver se može podijeliti na: Osnovni softver – minimalni skup softvera koji osigurava rad računala. Osnovni softver uključuje: operativni sustav; operacijske ljuske (tekstualne i grafičke), mrežni operativni sustav. Programski servisni softver i programski sustavi, koji proširuju mogućnosti osnovnog softvera i organiziraju prikladnije korisničko okruženje - uslužne programe.

Operativni sustav je skup međusobno povezanih sistemskih programa, čija je svrha organizirati interakciju korisnika s računalom i izvršavanje svih ostalih programa. Operativni sustav se može nazvati softverskim proširenjem upravljačkog uređaja računala. Operativni sustav skriva složene nepotrebne detalje interakcije s hardverom od korisnika, tvoreći sloj između njih. Kao rezultat toga, ljudi su oslobođeni vrlo radno intenzivnog rada organiziranja interakcije s računalnom opremom. Osim toga, OS je taj koji pruža mogućnost individualne konfiguracije računala: OS određuje od kojih je komponenti sastavljeno računalo na kojem je instaliran i sam se konfigurira za rad s tim komponentama. Školjke su programi osmišljeni kako bi rad s njima bio složen programski sustavi, kao što je DOS. Oni pretvaraju neugodno korisničko sučelje temeljeno na naredbama u grafičko sučelje ili sučelje u stilu izbornika koje je jednostavno za korisnika. Školjke korisniku pružaju praktičan i opsežan pristup datotekama usluge. Mrežni operativni sustavi skup su programa koji omogućuju obradu, prijenos i pohranjivanje podataka na mreži. Mrežni OS korisnicima pruža razne vrste mrežnih usluga (upravljanje datotekama, E-mail, procesi upravljanja mrežom itd.), podržava rad u pretplatničkim sustavima.

Korisne usluge (lat. utilitas korist) - ili proširuju i nadopunjuju odgovarajuće mogućnosti operacijski sustav, ili rješavati nezavisne važne probleme. Opišimo ukratko neke vrste uslužnih programa: programi za nadzor, testiranje i dijagnostiku; programi za pakiranje (arhivatori); programi za upravljačke programe; antivirusni programi; programi za kreiranje sigurnosne kopije Informacijski programi za upravljanje memorijom, programi za optimizaciju i nadzor kvalitete prostora na disku;Programi za optimizaciju i nadzor kvalitete prostora na disku; komunikacijski programi itd.

Programi za nadzor, 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 mogućnosti operacijskog sustava za upravljanje ulazno/izlaznim uređajima, RAM-om itd.; Pomoću upravljačkih programa možete povezati nove uređaje s računalom ili koristiti postojeće na nestandardan način; programi za pakiranje (arhivatori), koji omogućuju, korištenjem posebnih algoritama za pakiranje informacija, komprimiranje informacija na diskovima, tj. stvaranje manjih kopija datoteka, kao i spajanje kopija više datoteka u jednu arhivsku datoteku. Korištenje programa za arhiviranje vrlo je korisno pri stvaranju arhive datoteka, jer ih je u većini slučajeva mnogo praktičnije pohraniti nakon što ste ih prethodno komprimirali programima za arhiviranje. Predstavnici ovih programa su WinRar i WinZip.

Antivirusni programi dizajniran za sprječavanje infekcije računalni virusi i otklanjanje posljedica virusne infekcije; Predstavnici obitelji antivirusnih programa su Kaspersky Antivirus, DrWeb, Norton Antivirus. programi za izradu sigurnosnih kopija informacija omogućuju povremeno kopiranje važna informacija koji se nalazi na tvrdom disku računala na dodatne medije. Predstavnici programa Rezervni primjerak– APBackUp, Acronis Prava slika programi za optimizaciju diskovnog prostora i kontrolu kvalitete; komunikacijski programi namijenjeni organiziranju razmjene informacija između računala. Ovi vam programi omogućuju praktičan prijenos datoteka s jednog računala na drugo pri povezivanju njihovih serijskih priključaka kabelom. Druga vrsta takvih programa pruža mogućnost povezivanja računala putem telefonska mreža(ako imate modem). Omogućuju slanje i primanje telefaks poruka. Predstavnici komunikacijskih programa – Venta Fax, Cute FTP. programi za upravljanje memorijom za fleksibilniju upotrebu RAM memorija;

Programski alati su programi koji se koriste u razvoju, modificiranju ili razvoju drugih aplikacijskih ili sistemskih programa. Softverski alati mogu pružiti pomoć u svim fazama razvoja softvera. Po svojoj namjeni bliski su sustavima za programiranje.sustavi za programiranje.

Programski sustav je sustav za razvoj novih programa u određenom programskom jeziku. Suvremeni programski sustavi obično korisnicima pružaju moćne i praktične alate za razvoj programa. Oni uključuju: prevodilac ili tumač, prevodilac ili tumač, integrirano razvojno okruženje alati za izradu i uređivanje programskih tekstova; opsežne biblioteke standardnih programa i funkcija; programi za otklanjanje pogrešaka, tj. programi koji pomažu pronaći i popraviti pogreške u programu; moćne grafičke biblioteke; ugrađeni uslužni programi za rad s knjižnicama Podrška; druge specifične karakteristike.

Prevoditelj je program prevoditelj. Pretvara program napisan na jednom od jezika visoke razine u program koji se sastoji od strojnih instrukcija. Prevoditelji su implementirani kao prevoditelji ili tumači. U smislu obavljanja posla, kompilator i interpreter se značajno razlikuju. Prevodilac (engleski: compiler, compiler, collector) čita cijeli program, prevodi ga i stvara kompletnu verziju programa na strojnom jeziku, koja se zatim izvršava. Tumač (engleski: interpreter, tumač) prevodi i izvršava program red po red. Nakon što je program preveden, ni izvorni program ni prevodilac više nisu potrebni. U isto vrijeme, program koji obrađuje tumač mora biti ponovno preveden na strojni jezik svaki put kada se program pokrene. Prevedeni programi rade brže, ali interpretirane je lakše popraviti i promijeniti. Popularni programski sustavi – Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C. Borland C++, Borland Delphi itd.

Danas većina sustava glatko prelazi na web. Svjetska mreža izaziva sve više i više aplikacija. Baze podataka dobivaju web korisnička sučelja kako bi zamijenile prethodno dostupne desktop aplikacije. U konačnici, očekuje se da će krajnjem korisniku biti potreban samo web preglednik kako bi mogao zadovoljiti sve moguće softverske potrebe. U ovom slučaju, korisniku je svejedno koji operativni sustav kontrolira lokalno računalo, glavna stvar je pouzdanost i performanse poslužitelja. (Na primjer, paket Microsoft Office mogu se instalirati na udaljenim poslužiteljima, a ne na sustavima krajnjih korisnika, ali pokretanje aplikacija neće biti manje brzo nego na lokalnim računalima). Tako će svi programi imati mogućnost lokalnog izvršavanja i daljinskog pokretanja putem weba.

“Computer software” – Computer-aided design systems (CAD) ili CAD (engl. Predstavnici grafičkih uređivača – Adobe Photoshop, Corel Draw. Najčešći aplikativni softver. Group Fic. Software. Instrumentacijski sustavi. Danas većina sustava glatko prelazi na web.

“Softverska lekcija” - Autor: Učiteljica Srednje škole gradske obrazovne ustanove br. 23 Grodinskaya Valentina Alekseevna e-mail: [e-mail zaštićen]. Simulatori (babytype) Testovi Elektronički udžbenici. Koristi se za pakiranje datoteka radi smanjenja prostora na disku. Instrumentacijski softver. Prevoditelji. Formiranje informacijske pismenosti učenika.

“PC softver” - Računalni softver. Računalni uređaji. Pozadina nastanka softvera. Programski sustavi su alati za izradu aplikacijskih programa. Aplikacijski softver. Programi osposobljavanja za samoobrazovanje ili u obrazovnom procesu. ljudski. Matematički paketi za složene inženjerske proračune.

"Strojno prevođenje teksta" - Računalni rječnici i sustavi za strojno prevođenje tekstova. Optički sustavi za prepoznavanje oblika. Prvo, pomoću skenera trebate dobiti sliku stranice teksta u grafičkom formatu. Optički sustavi za prepoznavanje dokumenata. Rezultat prepoznavanja je lik čiji uzorak najviše odgovara slici.

“Vrste softvera” - Obrazovni programi uključuju elektroničke udžbenike i simulatore obuke. MS Access. Photoshop. MS Excel. Programski sustavi. Profesionalni programi. MS PowerPoint. Vrste softvera. AutoCAD MS Access. Sistemski softver. Mnogi korisnici svoju komunikaciju s računalom započinju računalnim igrama.

“Računalni softver” - Aplikacijski programi koji izravno podržavaju obavljanje poslova koje zahtijevaju korisnici; Računalo koje je sastavljeno u tvornici od mikro krugova, žica, tiskanih ploča i drugih stvari je poput novorođenog čovjeka. Svi programi koji se izvode na računalu mogu se podijeliti u tri kategorije: Sistemski programi – koriste se za upravljanje resursima računala.

Uvezivanje

Prijevod i naknadni koraci za pripremu programa za izvođenje proces su pretvaranja programa napisanog na nekom formalnom jeziku u drugi formalni sustav - arhitekturu računala, u kojoj se može izvršiti (interpretirati). Za razumijevanje ovog procesa, kao i razlika koje postoje u različitim programskim jezicima, uvodi se koncept povezivanja, kao i vrijeme vezanja.

Povezivanje je proces uspostavljanja korespondencije između objekata i njihovih svojstava u programu u formalnom jeziku (operacije, izjave, podaci) i elemenata računalne arhitekture (naredbe, adrese).

Vrijeme vezanja Faza pripreme programa za izvođenje (prijevod, povezivanje, učitavanje) u kojoj se ta akcija izvodi naziva se sukladno tome. Razne karakteristike isti objekt (na primjer, varijabla) može biti pridružen različitim elementima arhitekture u različito vrijeme, odnosno proces vezivanja nije simultan.

Sistemski softver

Moguća vremena vezanja

Prilikom definiranja jezika; pri implementaciji kompajlera;

tijekom emitiranja, uključujući:

kada pretprocesor (makroprocesor) radi

tijekom leksičke, sintaktičke i semantičke analize, generiranja koda i optimizacije;

tijekom rasporeda; tijekom učitavanja programa;

tijekom izvođenja programa, uključujući: prilikom ulaska u modul (postupak, funkcija); u bilo kojem trenutku izvođenja programa.

Sistemski softver

Povezivanje u int a,b; …a+b

Tip varijable int je varijabla cijelog broja u strojnoj riječi standardne duljine (reprezentacija cijelog broja s predznakom, kod komplementa dva), povezana sa sličnim oblikom reprezentacije podataka u računalu prilikom definiranja jezika.

Specifična dimenzija varijable int određena je implementacijom odgovarajućeg prevoditelja.

Ime a može se definirati u konstrukciji oblika

#definiraj 0x11FF. U ovom slučaju, ime (pseudo-varijabla) je povezano sa svojom vrijednošću u prvoj fazi prevođenja - u pretprocesoru.

Sistemski softver

Povezivanje u int a,b; …a+b

Ako je varijabla definirana na uobičajeni način kao int a; tada se vezanje varijable s odgovarajućim tipom događa tijekom prijevoda (u fazi semantičke analize).

Ako je varijabla definirana kao vanjska (globalna, izvan tijela funkcije), tada je smisao njezine translacije alocirati memoriju za nju u segmentu programskih podataka koji se kreira za trenutni modul (datoteku). U ovom slučaju, vezanje distribuirane memorije na određeni RAM provodi se u nekoliko faza:

Sistemski softver

Povezivanje u int a,b; …a+b

tijekom translacije, varijabla je vezana za neku relativnu adresu u podatkovnom segmentu objektnog modula (to jest, njen položaj je fiksan samo u odnosu na početak modula).

Prilikom povezivanja segmenti podataka i naredbi različitih objektnih modula spajaju se u zajedničku programsku datoteku koja je slika memorije programa. U njemu varijabla već dobiva relativnu adresu od početka cijelog programa.

Kada se program učita u određeno memorijsko područje, možda se neće nalaziti na samom početku tog područja. U ovom slučaju, adrese varijabli navedenih u relativnim adresama s početka programskog modula povezuju se s memorijskim adresama, uzimajući u obzir kretanje programskog modula.

Sistemski softver

Povezivanje u int a,b; …a+b

ako se program ne izvodi u fizičkoj memoriji, već u virtualnoj memoriji, proces učitavanja može biti malo drugačiji. Programski modul uvjetno smatrati učitanim u neki virtualni adresni prostor (sa ili bez pomicanja i cijelog programa i njegovih pojedinačnih segmenata). Stvarno učitavanje programa u memoriju provodi se već tijekom rada programa po dijelovima (segmentima, stranicama), a spajanje (ili povezivanje) virtualnih i fizičkih adresa operativni sustav provodi dinamički pomoću odgovarajućeg hardvera.

Sistemski softver

Povezivanje u int a,b; …a+b

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

tijekom prevođenja određuje se njezina dimenzija i generiraju naredbe koje mu rezerviraju memoriju na stogu u trenutku ulaska u tijelo funkcije (blok). To jest, tijekom prevođenja, varijabla je povezana samo s relativnom adresom na programskom stogu;

Vezanje lokalne varijable s njezinom adresom u segmentu stoga provodi se prilikom izvršavanja u trenutku ulaska u tijelo funkcije (blok). Zahvaljujući ovoj vrsti vezanja, postoji onoliko "instanci" lokalnih varijabli u rekurzivnoj funkciji koliko puta funkcija sama sebe poziva.

1 slajd

Prezentaciju za lekciju izradila je: učiteljica informatike MKOU "Basinskaya OOSH" Gaidukova Anna Andreevna * *

2 slajd

pisač; CPU; Tipkovnica; Brza memorija; Monitor; RADNA MEMORIJA; CD-ROM uređaj. Bez kojeg od sljedećih uređaja računalo ne može raditi: * *

3 slajd

Odredite moguću zapreminu sljedećih medija za pohranu koristeći ponuđene odgovore (1,44 MB, 700 MB, 120 GB, 512 MB, 4,7 GB): CD-R; DVD-R; Brza memorija; Disketa; Tvrdi magnetski disk. * *

4 slajd

Ispunite tablicu * * Radnja uređaja informacijama (pohrana, ulaz, izlaz, obrada) Procesor RAM Tvrdi magnetski disk CD-RW Tipkovnica Monitor Pisač

5 slajd

Andrey ima igru ​​TETRIS na tvrdom disku računala. Njegov prijatelj Kolya nema takvu igru. Što Andrey treba učiniti kako bi Kolja mogao raditi svoje? kućno računalo igrati ovu igru ​​(imajte na umu da Koljino računalo nije spojeno na internet)? * *

6 slajd

* Računalni softver Operativni sustav - osigurava zajednički rad svih računalnih uređaja i omogućuje korisniku pristup njegovim resursima pomoću grafičkog sučelja OS-a. Upravljački programi uređaja su posebni programi koji omogućuju kontrolu rada računalnih uređaja i koordinaciju razmjene informacija s drugim uređajima (svaki uređaj ima svoj upravljački program). *

7 slajd

* Funkcije operativnog sustava Testiranje pojedinačnih hardverskih komponenti, memorije i ostalih hardverskih komponenti Povezivanje aplikacijskog programa s hardverom (za to se koriste posebni programi - upravljački programi) Korištenje računala u višeprogramskom načinu rada (tj. nekoliko programa se može izvršavati istovremeno), dok OS prati raspodjelu internih resursa i redoslijed izvršavanja naredbi. Radi praktičnosti rada korisnika s računalom koristi se sučelje - skup alata i pravila za interakciju između računala i osobe *

8 slajd

Slajd 9

* Instalacija operativnog sustava Instalacija OS - datoteke operativnog sustava kopiraju se s distribucijskog diska na HDD Računalo. Datoteke operacijskog sustava pohranjuju se u dugotrajnu memoriju na tvrdom disku, koji se naziva pogon sustava. Operativni sustav, kao i drugi programi, može se pokrenuti ako se nalazi u RAM-u računala. Stoga je potrebno preuzeti OS datoteke s sistemski disk u RAM. *

10 slajd

* Učitavanje operativnog sustava Učitavanje operativnog sustava počinje u jednom od tri slučaja - nakon: uključivanja računala; pritiskom na tipku Reset jedinica sustava Računalo; Istovremeni pritisak na kombinaciju tipki na tipkovnici: (Ctrl) + (Alt) + (Del) Tijekom procesa pokretanja OS-a: testira se izvedba procesora, memorije i drugih uređaja; Kratke dijagnostičke poruke o procesu testiranja prikazuju se na ekranu monitora nakon završetka učitavanja OS-a, korisnik može upravljati računalom pomoću grafičkog sučelja OS-a. *

11 slajd

12 slajd

* Standardni programi Windows Paint OS - grafički uređivač koji vam omogućuje stvaranje, pregled i uređivanje crteža ili skeniranih fotografija Imaging - koristi se za pregled i uređivanje grafičkih datoteka, kao što su digitalni crteži ili skenirane fotografije Kalkulator - elektronički kalkulator je analog običnog ručnog kalkulatora Bilježnica - uređivač teksta, koristi se za izradu i uređivanje tekstualne datoteke jednostavan format WordPad je uređivač teksta koji se koristi za stvaranje i formatiranje tekstualnih datoteka sa složenim oblikovanjem *

Slajd 13

* Aplikacijski softver Aplikacija je program koji omogućuje obradu tekstualnih, grafičkih, numeričkih, audio i video informacija, za rad u računalne mreže bez poznavanja programiranja. Aplikacija radi pod određenim operativnim sustavom. Vrste aplikacija: 1. Aplikacije Opća namjena(kalkulatori, proračunske tablice, tekst, audio i grafički urednik, multimedijski playeri, baze podataka, prezentacijski programi, komunikacijski programi itd.). 2. Aplikacije posebne namjene (računovodstveni programi, enciklopedije, obrazovni programi, sustavi za automatsko prevođenje, sustavi za programiranje, računalne igrice itd.) *

Slajd 2

Organizacija pamćenja

Fizička memorija kojoj procesor ima pristup putem adresne sabirnice naziva se memorija s izravnim pristupom (ili memorija s izravnim pristupom - RAM). RAM je organiziran kao niz ćelija – bajtova. Svaki bajt ima svoju jedinstvenu adresu (svoj broj), koja se naziva fizička. Raspon vrijednosti fizičke adrese ovisi o širini sabirnice adrese procesora. Za 80486 i Pentium kreće se od 0 do 232 - 1 (4 GB). Za procesore PentiumPro/II/III/IV ovaj raspon je širi - od 0 do 236 - 1 (64 GB). Procesor 8086 imao je 1 MB memorije s dvadesetbitnom adresnom sabirnicom - od 0 do 220-1.

Slajd 3

Hardver procesora podržava dva modela za korištenje RAM-a: U segmentiranom modelu, programu su dodijeljena kontinuirana memorijska područja (segmenti), a sam program može pristupiti samo podacima koji se nalaze u tim segmentima. Model stranice može se smatrati nadgradnjom nad segmentirani model. Glavna primjena ovog modela povezana je s organizacijom virtualne memorije, koja operacijskom sustavu omogućuje korištenje memorijskog prostora većeg od količine fizičke memorije za izvođenje programa kombiniranjem operativnih i vanjska memorija

Slajd 4

Usput, drugi naziv za fizičku adresu je linearna adresa. Ova dvojnost u nazivu je upravo zbog prisutnosti modela stranice organizacije RAM-a. Ova imena su sinonimi samo kada je straničenje onemogućeno (u stvarnom načinu rada straničenje je uvijek onemogućeno). U modelu stranice, linearna i fizička adresa imaju različita značenja. Mehanizam za upravljanje memorijom u potpunosti je hardverski i omogućuje: kompaktnu pohranu adresa u strojnim instrukcijama fleksibilnost mehanizma adresiranja zaštitu adresnih prostora zadataka u višezadaćnom sustavu podršku virtualne memorije

Slajd 5

U obitelji procesora 80x86 izbor metode pristupa memoriji određen je načinom rada procesora. U stvarnom načinu rada procesor može pristupiti samo prvom megabajtu memorije, čije su adrese u heksadecimalnom rasponu od 00000 do FFFFF. U ovom slučaju procesor radi u jednoprogramskom načinu (tj. u određenom trenutku može izvršiti samo jedan program). No, istovremeno može u bilo kojem trenutku prekinuti njegovo izvršenje i prijeći na proceduru obrade prekida primljenog od nekog od perifernih uređaja. Svaki program koji procesor u ovom trenutku izvršava ima neograničen pristup bilo kojem području memorije unutar prvog megabajta: RAM-u - za čitanje i pisanje, i ROM-u, naravno, samo za čitanje. Pravi način rada procesora koristi se u operacijskom sustavu MS DOS, kao iu Windows sustavi 95 i 98 kada se učitaju u načinu emulacije MS DOS-a.

Slajd 6

U zaštićenom načinu rada procesor može pokretati više programa istovremeno. U ovom slučaju, svakom procesu (tj. pokrenutom programu) može se dodijeliti do 4 GB RAM-a. Kako bi se spriječio međusobni utjecaj pokrenutih programa jedni na druge, dodjeljuju im se izolirana područja memorije. Operacijski sustavi kao što su MS Windows i Linux rade u zaštićenom načinu rada. U načinu virtualnog adresiranja procesora 8086, potonji zapravo radi u zaštićenom načinu. Za svaki zadatak kreira se vlastiti virtualni stroj, koji dodjeljuje izolirano memorijsko područje veličine 1 MB i potpuno emulira rad procesora 80x86 u stvarnom načinu adresiranja. Na primjer, u operativnim sustavima Windows 2000 i XP, virtualni stroj 8086 procesora kreira se svaki put kada korisnik pokrene prozor interpretera naredbi (MS DOS sesija).

Slajd 7

Način stvarnog adresiranja Karakteristike mehanizma adresiranja fizičke memorije u stvarnom načinu rada su sljedeće: Raspon promjena u fizičkoj adresi je od 0 do 1 MB, budući da se samo 20 nižih bitova adresne sabirnice koristi prilikom adresiranja. maksimalna veličina memorije adresirane korištenjem 16-bitnih registara je 64 KB. Za pristup određenoj fizičkoj adresi u cijelom dostupnom RAM-u koristi se segmentacija memorije, tj. dijeljenje dostupnog adresnog prostora u segmente od 64 KB i njegovo korištenje umjesto fizičke logičke adrese u obliku:, tj. kombinacije početne adrese segmenta i pomaka unutar segmenta 16-bitna početna adresa segmenta smještena je u jedan od šest registara segmenta (CS, DS, ES, SS, FS ili GS) Programi izravno rade samo na navedenom 16-bitnom pomaku u odnosu na početak segmenta

Slajd 8

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

Slajd 9

Adrese navedene u programima u obliku segmentnog pomaka procesor automatski pretvara u 20-bitne linearne adrese tijekom izvršavanja naredbe prema sljedećoj shemi:

Slajd 10

Primjer: bajt zadan u obliku segment-offset: 8000:0250 u heksadecimalnom obliku. Logička adresa: 8000:0250 ––––––––––––––––––––––––––––––– Segment: 80000 + Offset: 0250 –––––– – –––––––––––––––––––––– Fizička adresa: 80250 Tipičan program napisan za obitelj procesora 80x86 obično ima tri segmenta: kod, podatke i stog. Kada se program pokrene, adrese njihovih osnovnih segmenata se učitavaju u CS, DS i SS registre, redom. U tri preostala registra ES, FS i GS program može pohraniti pokazivače na dodatne segmente.

Slajd 11

Nedostaci ove organizacije memorije: segmenti se nekontrolirano postavljaju s bilo koje adrese djeljive sa 16 (budući da je sadržaj registra segmenta pomaknut za 4 bita u hardveru), i, kao rezultat toga, program može pristupiti bilo kojoj adresi, uključujući i one koje zapravo ne postoje; segmenti imaju maksimalnu veličinu od 64 KB segmenti se mogu preklapati s drugim segmentima

Slajd 12

Zaštićeni način adresiranja Kada radi u zaštićenom načinu rada, svakom programu može se dodijeliti memorijski blok veličine do 4 GB, čije adrese u heksadecimalnom zapisu mogu varirati od 00000000 do FFFFFFFF. Kaže se da je programu dodijeljen linearni adresni prostor. U sigurnom načinu rada, registri segmenata (CS, DS, SS, ES, FS, GS) ne pohranjuju 16-bitne osnovne adrese segmenata, već selektore—pokazivače na deskriptore segmenata smještene u jednoj od tablica deskriptora sustava. Na temelju informacija sadržanih u deskriptoru operativni sustav određuje linearne adrese programskih segmenata. Postoje dvije vrste tablica: GlobalDescriptorTable (tablica globalnih deskriptora) i LocalDescriptorTables (tablice 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 ilegalan - može se sigurno učitati u registar segmenta kako bi označio da je registar segmenta trenutno nedostupan, ali pokušaj njegove uporabe će generirati prekid. Tipičan program napisan za zaštićeni način obično ima tri segmenta: kod, podatke i stog, informacije o kojima su pohranjene u tri segmentna registra navedena u nastavku. Registar CS pohranjuje pokazivač na deskriptor segmenta programskog koda Registar DS pohranjuje pokazivač na deskriptor segmenta programskih podataka Registar SS pohranjuje pokazivač na deskriptor segmenta programskog stoga.

Slajd 15

Pretvorba para selektor-pomak u fizičku adresu postiže se na sljedeći način: Ako je straničenje onemogućeno (preko bita u globalnom kontrolnom registru), linearna adresa se tumači kao fizička adresa i šalje u memoriju na čitanje ili pisanje. S druge strane, ako je dostupno straničenje, linearna adresa se tumači kao virtualna adresa i preslikava na fizičku adresu pomoću tablice stranica.

Slajd 16

U zaštićenom načinu rada hardverski su podržani memorijski modeli: FlatModel (ravni, čvrsti ili linearni model) – organizacija memorije u kojoj su svi segmenti preslikani u jedno linearno adresno područje. Da bi se to postiglo, sve ručke segmenta pokazuju na isti memorijski segment, koji odgovara cijelom 32-bitnom fizičkom adresnom prostoru računala. Za ravni model moraju se izraditi najmanje dvije ručice, jedna za reference koda i jedna za reference podataka.

Slajd 17

Deskriptori su pohranjeni u posebnoj tablici sustava koja se naziva Globalna tablica deskriptora ili GDT. Za ravni model, svaki deskriptor ima osnovnu adresu 0. Vrijednost graničnog polja segmenta procesor množi s heksadecimalnim 1000. Segmenti mogu pokriti cijeli raspon fizičkih adresa od 4 gigabajta ili samo one adrese koje su mapirane na fizičku memoriju. Postavljanjem granice segmenta na 4 gigabajta, mehanizam segmentacije sprječava izbacivanje iznimaka za memorijske reference koje prelaze granicu segmenta.

Slajd 18

Ovaj model omogućuje eliminiranje mehanizma segmentacije iz arhitekture sustava, budući da sve memorijske operacije pristupaju zajedničkom memorijskom prostoru. S programerskog gledišta, ovaj model je najlakši za korištenje, budući da je jedan 32-bitni cijeli broj dovoljan za pohranu adrese bilo koje varijable ili naredbe.

Slajd 19

MultisegmentedModel Svaki program ima vlastitu tablicu deskriptora segmenata, koja se naziva tablica lokalnih deskriptora (LDT). U tom slučaju postaje moguće da svaki proces kreira vlastiti skup segmenata koji se ni na koji način ne presijecaju sa segmentima drugih procesa. Kao rezultat toga, svaki segment je u izoliranom adresnom prostoru.

Slajd 20

Slika pokazuje da svaki element tablice lokalnog deskriptora definira različit memorijski segment. Deskriptor svakog segmenta navodi svoju točnu duljinu. Na primjer, segment koji počinje na adresi 3000 dugačak je 2000 bajtova u heksadecimalnom obliku jer je vrijednost polja deskriptora segmenta 0002, a 0002x1000=2000. Analogno tome, duljina segmenta koji počinje na adresi 8000 je A000. Valja napomenuti da je Flat Model implementiran kao poseban slučaj segmentiranog modela, kada program pristupa segmentu za koji je alociran cijeli linearni prostor.

Slajd 21

Straničenje (model memorije stranica) Ovaj model je oblik upravljanja memorijom za modeliranje velikog, nesegmentiranog adresnog prostora korištenjem dijela diskovne memorije i fragmentiranog adresnog prostora. Omogućuje pristup strukturama podataka koje su veće od veličine dostupne memorije, pohranjujući ih dijelom u RAM, a dijelom na disk. Prema ovom modelu, linearni adresni prostor podijeljen je na blokove ista veličina(obično 4 KB), koje se nazivaju stranicama.

Slajd 22

Slika prikazuje linearnu adresu podijeljenu u tri polja: Imenik, Stranica i Pomak. Polje Imenik koristi se kao indeks u imeniku stranice za lociranje pokazivača na ispravnu tablicu stranica.

Slajd 23

Polje stranice zatim se obrađuje kao indeks u tablici stranica kako bi se pronašla fizička adresa bloka stranice. Za dobivanje fizičke adrese potrebnog bajta ili riječi, posljednje polje Offset dodaje se adresi bloka stranice. Kao rezultat toga, možete lako osigurati da ukupna količina RAM-a koja se koristi u svim programima koji se izvode na računalu premašuje količinu stvarne memorije računala. Zbog toga se stranična memorija često naziva virtualnom memorijom. Performanse sustava virtualne memorije osiguravaju poseban program, koji je dio operativnog sustava koji se zove upravitelj virtualne memorije.

Slajd 24

Organizacija stranične memorije na najbolji mogući način rješava problem nedostatka memorije. Činjenica je da se prije početka izvođenja bilo koji program mora učitati u RAM, čija je veličina uvijek ograničena (na primjer, zbog dizajnerskih značajki računala ili cijene memorijskog modula). Korisnici računala obično učitavaju nekoliko programa u memoriju odjednom kako bi se mogli prebacivati ​​između njih tijekom rada (na primjer, prelaziti s jednog prozora na drugi). S druge strane, volumen diskovne memorije puno je veći od volumena RAM-a računala, a osim toga ta je memorija puno jeftinija. Dakle, korištenjem diskovne memorije pri straničnoj organizaciji memorije korisnik stječe dojam da ima neograničenu količinu RAM-a. Naravno, morate platiti za sve: brzina pristupa diskovne memorije je nekoliko redova veličine niža od brzine RAM-a.

Slajd 25

Kada se program izvrši, dijelovi njegovog RAM-a (ili stranica) koji se trenutno ne koriste mogu se sigurno spremiti na disk. Kažu da je dio zadatka prebačen na disk. U RAM-u računala ima smisla pohraniti samo one stranice kojima procesor aktivno pristupa, na primjer, izvršava neki programski kod. Ako procesor mora pristupiti memorijskoj stranici koja je trenutno isprana na disk, sistemska greška(ili prekid) zbog nepostojanja stranice (pagefault). Ovu pogrešku obrađuje upravitelj virtualne memorije operativnog sustava, koji pronalazi stranicu na disku koja sadrži traženi kod ili podatke i učitava je u slobodno područje RAM-a.

Slajd 26

Tema zaštite usko je povezana s virtualnom memorijom. Pentium podržava četiri razine sigurnosti, pri čemu je razina 0 najpovlaštenija, a razina 3 najmanje privilegirana. U svakom trenutku program koji radi je na određenoj razini, a svaki segment u sustavu također ima svoju razinu.

Slajd 27

Na razini 0 nalazi se jezgra operativnog sustava, koja upravlja ulazno/izlaznom obradom, upravljanjem memorijom i drugim primarnim pitanjima. Na razini 1 – rukovatelj sistemskim pozivima. Korisnički programi na ovoj razini mogu pristupiti procedurama za upućivanje sistemskih poziva, ali samo određenoj i zaštićenoj listi procedura. Razina 2 sadrži procedure biblioteke, koje možda dijeli više pokrenutih programa. Korisnički programi mogu pozivati ​​te procedure i čitati njihove podatke, ali ih ne mogu mijenjati. Konačno, korisnički programi rade na razini 3, koja ima najmanju razinu sigurnosti.

Pogledaj sve slajdove