I. Элементы архитектуры вычислительных систем
| Вид материала | Документы |
- Опд. Ф. 11 «Сети ЭВМ и Телекоммуникации», 48.27kb.
- Классификация элементов вычислительных средств, 641.33kb.
- Вопросы на экзамен по дисциплине «Архитектура вычислительных систем» (авс), 29kb.
- Архитектура Вычислительных Систем», Университет «Дубна» лекция, 193.82kb.
- Высшего Профессионального Образования Современная Гуманитарная Академия утверждаю ректор, 120.08kb.
- Учебная программа по дисциплине основы технической эксплуатации и защиты вычислительных, 119.22kb.
- Вдокладе рассмотрены современные архитектурные принципы и методы реализации перспективных, 34.3kb.
- Реферат: Вработе рассматривается среда моделирования распределенных многопроцессорных, 93.04kb.
- Программное обеспечение вычислительных систем и сетей, 257.78kb.
- Архитектура Вычислительных Систем», Университет «Дубна» лекция, 144.31kb.
Другой способ загрузки состоит в том, что мы грузим программу каждый раз с нового адреса. Очевидно, что при этом она должна быть настроена на новые адреса. В этом случае весьма существенное значение приобретают используемые в программе способы адресации.
Если для адресации операндов используется прямая (абсолютная) адресация, то подобная перенастройка выливается в процесс изменения всех используемых в программе абсолютных адресов. То есть, если мы захотим ``сдвинуть'' программу по адресам виртуальной памяти так, чтобы она начиналась, скажем, не с адреса 01000, а с адреса 02000, то мы должны будем найти все команды с абсолютными адресными полями и прибавить ко всем этим полям разность нового и старого адресов.
Если же используется относительная (базовая) адресация или ее разновидности, то задача значительно упрощается. В этом случае для перемещения программы нам нужно только изменить значения базовых регистров, и программа даже не узнает, что загружена с другого адреса.
Именно так происходит загрузка .com-файлов в системе MS DOS. Система выделяет свободную память, настраивает программе базовые регистры DS и CS, которые называются сегментными, и передает управление на стартовый адрес.
В более сложных ситуациях работа с базовой адресацией почти не отличается от абсолютной: мы должны запомнить все места в программе, где загружаются базовые регистры, и добавить к загружаемым значениям новый стартовый адрес. Единственное преимущество состоит в том, что таких мест в программе гораздо меньше, чем при абсолютной адресации. На практике разница здесь составляет десятки и сотни раз. Для перемещения программы мы обязаны найти в ней и обработать все ссылки на абсолютные адреса. Такими ссылками могут быть не только адресные поля обычных команд и команды загрузки базовых регистров, но и статически инициализированные указатели, или даже ассемблерные вставки.
Как бы то ни было, в перемещаемой программе мы вынуждены запоминать все ссылки на абсолютные адреса и в момент загрузки производить их настройку на реальный начальный адрес. Обычно это делается при помощи так называемой таблицы перемещений (relocation table), которая присоединяется к телу загружаемого модуля, и содержит смещения от начала модуля для каждой такой ссылки. Такой файл гораздо сложнее абсолютного загружаемого модуля, и носит название относительного или перемещаемого загрузочного модуля. Именно такой формат имеют exe-файлы в системе MS DOS.
3.1.3 | Позиционно-независимый код |
Кроме рассмотренных ранее основных способов адресации существует весьма интересная разновидность относительной адресации, когда адрес получается сложением адресного поля команды и адреса самой этой команды - значения счетчика команд. Очевидно, что модуль, в котором используется только такая адресация, можно грузить с любого адреса без всякой перенастройки. Такой код называется позиционно-независимым.
Позиционно-независимые программы очень удобны для загрузки, но, к сожалению, их написание накладывает довольно жесткие ограничения на стиль программирования. Например, нельзя пользоваться статически инициализированными переменными указательного типа. Кроме того, на многих процессорах, например, Intel 8080/8085 или многих современных RISC-процессорах позиционно-независимый код вообще невозможен - эти процессоры не поддерживают соответствующий режим адресации для данных. Возникают серьезные неудобства при сборке программы из нескольких модулей. Поэтому такой стиль программирования используют только в особых случаях. Например, многие вирусы под MS DOS написаны именно таким образом.
3.1.4 | Загрузка самой ОС |