Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 83
Текст из файла (страница 83)
4.23)предназначена для управления использованием привилегированныхинструкций и доступом к дескрипторам. Уровни привилегий нумеруются от 0 до 3, нулевой уровень соответствует максимальным (неограниченным) возможностям доступа и отводится для ядра операционной системы. Уровень 3 имеет самые ограниченные права иобычно предоставляется прикладным задачам. Систему защитыобычно изображают в виде концентрических колец, соответствующих уровням привилегий, а сами уровни привилегий иногда называют кольцами защиты.
Сервисы, предоставляемые задачам, могут на-"4.4. Защищенный режимИнтерфейсыоперационной425МаксимальныепривилегиисистемыРис. 4.23. Четырехуровневая система привилегийходиться в разных кольцах защиты. Передача управления между задачами контролируется вентилями (gate), называемыми такжешлюзами, проверяющими правила использования уровней привилегий.
Через вентили задачи могут получить доступ только к разрешенным им сервисам других сегментов.Уровни привилегий относятся к дескрипторам, селекторам и задачам. Кроме того, в регистре флагов имеется поле привилегий ввода/вывода, с помощью которого обеспечивается управление доступом к инструкциям ввода/вывода и управлению флагом прерываний.Дескрипторы и привилегии являются основой системы защиты:дескрипторы определяют структуры программных элементов (безкоторых эти элементы невозможно использовать), а привилегии определяют возможность доступа к дескрипторам и выполнения привилегированных инструкций Любое нарушение защиты приводит квозникновению специальных исключений, обрабатываемых ядромоперационной системы.Механизм виртуальной памяти позволяет любой задаче использовать логическое адресное пространство размером до 64 Тбайт426Глава 4.
Персональные компьютеры(16 К сегментов по 4 Гбайт). Для этого каждый сегмент в своем дескрипторе имеет специальный бит, который указывает на присутствие данного сегмента в оперативной памяти в текущий момент времени. Неиспользуемый сегмент может быть выгружен из оперативной памяти во внешнюю (например, дисковую), о чем делаетсяпометка в его дескрипторе. На освободившееся место из внешнейпамяти может восстанавливаться содержимое другого сегмента (этотпроцесс называется свопингом, или подкачкой), и в его дескрипторе делается пометка о присутствии в памяти.
При обращении задачик отсутствующему сегменту процессор вырабатывает соответствующее прерывание, обработчик которого заведует виртуальной памятью в операционной системе. Механизм страничной переадресацииобеспечивает виртуализацию памяти, адресуемой логическим адресом, на уровне страниц фиксированного размера. После подкачкисегмента (страницы) выполнение задачи продолжается, так что виртуализация памяти для прикладных задач прозрачна (если не принимать во внимание задержку, вызванную подкачкой).Процессор предоставляет только необходимые аппаратные средства поддержки защиты и виртуальной памяти, а их реальное использование и устойчивость работы программ и самой операционной системы защищенного режима зависят от корректности построения ОС и предусмотрительности ее разработчиков. Хорошоспроектированная операционная система защищенного режима может обеспечить устойчивость ОС даже при некорректном поведенииприкладных задач.4.5. BIOS и ее настройкаНаиболее известными фирмами-изготовителями BIOS являютсяAMI (American Megatrends Inc.), Award и Phoenix.
Хотя функцииBIOS одинаковы, но возможны отличия способов настройки, а также меню BIOS. В большинстве случаев для хранения программBIOS используются ППЗУ. В современных системах требуются более объемные ППЗУ. Для рассмотрения вопросов, связанных с настройкой ROM BIOS, возьмем за основу программу настройкиBIOS Setup фирмы AMI. Эта версия BIOS называется AMI BIOS.Настройка (конфигурирование) системной платы состоит из подстройки ПК под используемый графический режим, установки рабочей тактовой частоты, указания объема имеющейся в наличиикэш-памяти, типа встроенного сопроцессора и т.
д. Существует4.5. BIOS и ее настройка427семь возможных вариантов настройки, из которых мы укажем только следующие• standard-CMOS-Setup (основные установки CMOS),• Advanced-CMOS-Setup (дополнительные установки CMOS),• Advanced-Chipset-Setup (дополнительные установки системной платы)Основные установки CMOS — Standard-CMOS-SetupВ процедуре Standard-CMOS-Setup в системе AMI BIOS устанавливаются: дата и текущее время, параметры жесткого диска илидисковода, изменения используемой видеокарты и характеристикиклавиатуры. Данные, относящиеся к используемой оперативной памяти ПК, рассчитываются автоматически, вводятся в действие системой BIOS и не могут быть изменены (они размещаются в правомверхнем углу экрана-меню). Жесткие диски могут выбираться изимеющихся 46 типов, представленных в виде таблицы, или жебраться как тип 47 (не имеющий заданных значений), данные длякоторого вводятся вручную.Для начала настройки необходимо после включения ПК внимательно следить за экраном и, как появится предложение о переходек BIOS, нажать клавишу <Del>.
Вызывается программа настройкиBIOS и появляется основное меню. Далее выбирается пунктStandard-CMOS-Setup, нажимается <Enter>, в результате появляется диалоговое окно программы Standard-CMOS-Setup. Если нажать <Esc>, то можно вернуться в главное меню BIOS. Если женужно перейти к настройке, то достаточно нажать на любую клавишу (кроме <Esc>) и перейти в диалоговое окно программы настройки. Далее с использованием клавишей перемещения курсора выбирается поле ввода, в котором нужно произвести изменения. Послезавершения работы нажатием клавиши <Esc> происходит выход вглавное меню AMI BIOS.
Для заполнений новых значений необходимо выбрать пункт меню W R I T E то CMOS AND E X I T . После нажатия клавиши <Y> данные запомнятся в CMOS-RAM. Далее системаавтоматически перезагружается с измененными или дополненнымиданными.В случае неправильной конфигурации (еще раз проверяетсяконфигурация системы) с помощью звуковых сигналов дается оповещение об ошибках. Система выдает соответствующие сведения обошибке, и при нажатии клавиши <F1> можно запустить программуустановки Setup.428Глава 4. Персональные компьютерыДля того чтобы повторно оказаться в диалоговом окне программы настройки Standard-CMOS, нужно выполнить следующиедействия:<Ctrl> + <Alt> + <Del>;<Del>, вход в BIOS-Setup;выбор Standard-CMOS-Setup, <Enter>;<Esc> — переход в диалоговое окно.Находимся в программе Standard-CMOS-Setup.Хотя BIOS и обеспечивает функционирование ПК, последнийможет работать не на полную мощность.
Поэтому она имеет возможность восстанавливать основную начальную конфигурацию (поумолчанию). Это производится в AMI BIOS запуском ПК и удержанием нажатой клавишей <Insert>. Немного погодя, ПК сообщит,что была нажата клавиша экстренной остановки, и все измененияпрограммы Advanced-Chipset-Setup отменены. Как видите, этоотносится только к Advanced-Chipset-Setup.Мы здесь не рассматриваем тонкости конфигурирования системы и не затрагиваем вопросы, связанные с конфигурированиемпрограммных средств (оптимальное согласование ОС с техническими средствами, правильное использование различных сервисныхпрограмм). Цель раздела состоит в том, чтобы показать, какую рольв этом играют средства BIOS, как запоминается информация вCMOS, как она используется при запуске системы.Дополнительные установки CMOS — Advanced-CMOS-SetupПрограмма Advanced-CMOS-Setup позволяет более тонко оптимизировать компьютер для возможного увеличения его быстродействия.Таким образом, настройка аппаратной части приводит к созданию нужной конфигурации ПК, а настройка программной части связана с оптимальным согласованием операционной системы с техническими возможностями ПК, а также с правильным использованиемразличных сервисных программ.
Целесообразно под рукой иметьсистемную (загрузочную) дискету, содержащую необходимую для запуска ПК информацию. Ею можно воспользоваться тогда, когда покаким-либо причинам ПК не загружается с винчестера.Аппаратное конфигурирование ПК включает в себя настройкуBIOS и освобождает пользователя от дальнейших забот по конфигурированию системы.
При холодном старте ПК данные считываютсяиз CMOS RAM, и, если не обнаруживаются ошибки, то работа продолжается в соответствии с настройкой BIOS Setup. Поэтому при4294.5. BIOS и ее настройкавнесении изменений в конфигурацию ПК необходимо вводить соответствующие изменения и в настройку системы BIOS.Диапазон памяти для ROM BIOS находится между адресамиFEOOOH и FFFFFH и делится на соответствующие поддиапазоны(табл. 4.5).Таблица 4.5. Диапазоны памяти ROM BIOS№Адресная область1FEOOO-FFFD9Подпрограммы BIOS2FFFFO-FFFF4Начальный адрес3FFFF5-FFFFCНачальные данные BIOS4FFFFE-FFFFFИдентификатор функций и идентификация фирмы-изготовителяФункцияВ области FEOOO—FFFD9 находятся определенные подпрограммы, которые специально подобраны для используемой системнойплаты. Для системы BIOS используется или 8-Кбайтовая ППЗУтипа 2764 или же 64-Кбайтовая ППЗУ типа 27512 (для AT- илиEISA-систем).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
