TIP: HARDWARE-BASED DYNAMIC RELOCAT

TIP: HARDWARE-BASED DYNAMIC RELOCATION
With dynamic relocation, a little hardware goes a long way. Namely, a
base register is used to transformvirtual addresses (generated by the program)
into physical addresses. A bounds (or limit) register ensures that
such addresses are within the confines of the address space. Together
they provide a simple and efficient virtualization of memory.
Now you might be asking: what happened to that bounds (limit) register?
After all, isn’t this the base and bounds approach? Indeed, it is. As
you might have guessed, the bounds register is there to help with protection.
Specifically, the processor will first check that the memory reference
is within bounds to make sure it is legal; in the simple example above, the
bounds register would always be set to 16 KB. If a process generates a virtual
address that is greater than the bounds, or one that is negative, the
CPU will raise an exception, and the process will likely be terminated.
The point of the bounds is thus to make sure that all addresses generated
by the process are legal and within the “bounds” of the process.
We should note that the base and bounds registers are hardware structures
kept on the chip (one pair per CPU). Sometimes people call the
part of the processor that helps with address translation the memory
management unit (MMU); as we develop more sophisticated memorymanagement
techniques, we will be adding more circuitry to the MMU.
A small aside about bound registers, which can be defined in one of
two ways. In one way (as above), it holds the size of the address space,
and thus the hardware checks the virtual address against it first before
adding the base. In the second way, it holds the physical address of the
end of the address space, and thus the hardware first adds the base and
thenmakes sure the address iswithin bounds. Bothmethods are logically
equivalent; for simplicity, we’ll usually assume the former method.
Example Translations
To understand address translation via base-and-bounds in more detail,
let’s take a look at an example. Imagine a processwith an address space of
size 4 KB (yes, unrealistically small) has been loaded at physical address
16 KB. Here are the results of a number of address translations:
Virtual Address Physical Address
0 ! => 16 KB
1 KB ! => 17 KB
3000 ! => 19384
4400 ! => Fault (out of bounds)
As you can see from the example, it is easy for you to simply add the
base address to the virtual address (which can rightly be viewed as an
offset into the address space) to get the resulting physical address. Only
if the virtual address is “too big” or negative will the result be a fault,
causing an exception to be raised.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เคล็ดลับ: ฮาร์ดแวร์แบบไดนามิกโยกย้ายด้วยการโยกย้ายแบบไดนามิก ฮาร์ดแวร์เล็กน้อยไปทางยาว คือ การใช้ทะเบียนฐานแอดเด transformvirtual (ถูกสร้าง โดยโปรแกรม)เป็นที่อยู่ทางกายภาพ A ขอบเขต (หรือจำกัด) ทะเบียนให้แน่ใจว่าดังกล่าวอยู่ภายในขอบเขตของพื้นที่อยู่ เข้าด้วยกันพวกเขาให้จำลองเสมือนที่ง่าย และมีประสิทธิภาพของหน่วยความจำตอนนี้คุณอาจจะถาม: เกิดอะไรขึ้นกับว่าขอบเขต (จำกัด) ทะเบียนหลังจากที่ทุก ไม่ได้เป็นนี้วิธีฐานและขอบเขต จริง มันเป็น เป็นคุณอาจจะเดา ขอบเขตการลงทะเบียนจะมีวิธีการป้องกันเฉพาะ หน่วยประมวลผลจะตรวจสอบว่า หน่วยความจำที่อ้างอิงภายในขอบเขตให้แน่ใจว่า มันเป็นกฎหมาย ในตัวอย่างง่าย ๆ ข้างต้น การขอบเขตการลงทะเบียนจะจะตั้งค่า 16 KB หากเป็นกระบวนการที่สร้างเสมือนที่อยู่ที่มากกว่าขอบเขต หรือที่เป็นลบ การCPU จะเพิ่มข้อยกเว้น และกระบวนการมีแนวโน้มจะถูกยกเลิกดังนั้นจึงเป็นจุดของขอบเขตเพื่อให้แน่ใจว่า ที่อยู่ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นกระบวนการทางกฎหมาย และอยู่ภาย ใน "ขอบเขต" ของกระบวนการเราควรทราบว่า การลงทะเบียนฐานและขอบเขต โครงสร้างฮาร์ดแวร์เก็บไว้บนชิป (หนึ่งคู่ต่อ CPU) บางคนเรียกการเป็นส่วนหนึ่งของตัวประมวลผลที่ช่วยแปลที่อยู่หน่วยความจำหน่วยงาน (MMU); เราพัฒนา memorymanagement ที่ซับซ้อนมากขึ้นเทคนิค เราจะเพิ่มวงจรเพิ่มเติมกับ MMUขนาดเล็กไว้ประมาณผูกทะเบียน ซึ่งสามารถกำหนดในหนึ่งสองวิธี ในทางหนึ่ง (ตามด้านบน), จะเก็บขนาดของเนื้อที่ที่อยู่ดังนั้น ฮาร์ดแวร์ตรวจสอบอยู่เสมือนกับมันครั้งแรกก่อนเพิ่มฐานความ ในวิธีที่สอง มันมีอยู่จริงของการจุดสิ้นสุดของพื้นที่อยู่ และฮาร์ดแวร์เพิ่มฐานความครั้งแรก และthenmakes แน่ใจว่าขอบเขตอเธอยู่ Bothmethods มีเหตุผลเทียบเท่า สำหรับความเรียบง่าย เรามักจะถือว่าวิธีการเดิมตัวอย่างการแปลเข้าใจแปลที่อยู่ผ่านฐาน และขอบเขตรายละเอียดลองมาดูตัวอย่าง จินตนาการ processwith เป็นพื้นที่อยู่ของขนาด 4 KB (ใช่ เล็กบวกเชิง) แล้วโหลดที่อยู่ทางกายภาพ16 KB นี่คือผลลัพธ์ของการแปลที่อยู่:ที่อยู่เสมือนที่มีอยู่จริง0 = > 16 KB1 กิโล = > 17 KB3000 = > 193844400 = > ความผิด (จากขอบเขต)คุณสามารถดูจากตัวอย่าง มันเป็นเรื่องง่ายสำหรับคุณเพียงแค่เพิ่มการฐานที่อยู่ที่อยู่เสมือน (ที่ถูกต้องสามารถดูเป็นการตรงข้ามเป็นพื้นที่อยู่) เพื่อรับอยู่ทางกายภาพที่เกิดขึ้น เท่านั้นถ้าอยู่เสมือนเป็น "ใหญ่" หรือลบผลจะบกพร่องก่อให้เกิดข้อยกเว้นจะถูกยกขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เคล็ดลับ: ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ย้ายถิ่นฐาน DYNAMIC
ด้วยการย้ายแบบไดนามิกฮาร์ดแวร์เล็ก ๆ น้อย ๆ ไปทางยาว คือการ
ลงทะเบียนฐานจะใช้ในการ transformvirtual ที่อยู่ (ที่สร้างขึ้นโดยโปรแกรม)
เป็นที่อยู่ทางกายภาพ ขอบเขต (หรือขีด จำกัด ) ลงทะเบียนเพื่อให้แน่ใจว่า
ที่อยู่ดังกล่าวภายในขอบเขตของพื้นที่ที่อยู่ ร่วมกัน
พวกเขาให้การทำงานแบบเสมือนง่ายและมีประสิทธิภาพของหน่วยความจำ.
ตอนนี้คุณอาจจะถาม: อะไรจะเกิดขึ้นกับว่าขอบเขต (ไม่ จำกัด จำนวน) ลงทะเบียน
หลังจากที่ทุกคนไม่ได้เป็นฐานนี้และขอบเขตวิธีการ? แท้จริงมันเป็น ในฐานะที่
คุณอาจจะเดาได้ว่าขอบเขตลงทะเบียนมีเพื่อช่วยให้มีการป้องกัน.
โดยเฉพาะโปรเซสเซอร์แรกจะตรวจสอบว่าการอ้างอิงหน่วยความจำ
อยู่ภายในขอบเขตเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นกฎหมาย; ในตัวอย่างง่ายๆข้างต้น
ลงทะเบียนขอบเขตมักจะถูกตั้งค่าเป็น 16 กิโลไบต์ หากกระบวนการสร้างเสมือน
อยู่ที่มากกว่าขอบเขตหรือคนที่เป็นลบ
ของ CPU จะเพิ่มข้อยกเว้นและกระบวนการที่มีแนวโน้มที่จะถูกยกเลิก.
จุดขอบเขตคือดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าที่อยู่ทั้งหมดที่สร้าง
โดย กระบวนการถูกต้องตามกฎหมายและอยู่ใน "ขอบเขต" ของกระบวนการ.
เราควรทราบว่าฐานและขอบเขตการลงทะเบียนจะมีโครงสร้างฮาร์ดแวร์
เก็บไว้บนชิป (หนึ่งคู่ต่อ CPU) บางคนเรียกว่า
เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยประมวลผลที่จะช่วยให้มีการแปลที่อยู่ในหน่วยความจำ
หน่วยการจัดการ (MMU); ขณะที่เราพัฒนา memorymanagement ความซับซ้อนมากขึ้น
เทคนิคเราจะเพิ่มวงจรมากขึ้นในการ MMU.
ลงทะเบียนเข้ากันเกี่ยวกับการผูกขนาดเล็กซึ่งสามารถกำหนดได้ในหนึ่งใน
สองวิธี ในทางเดียว (ข้างต้น) ก็ถือขนาดของพื้นที่ที่อยู่,
และทำให้ฮาร์ดแวร์ตรวจสอบที่อยู่เสมือนกับมันก่อนที่จะ
เพิ่มฐาน ในทางที่สองก็ถือที่อยู่ทางกายภาพของ
การสิ้นสุดของพื้นที่ที่อยู่และทำให้ฮาร์ดแวร์แรกเพิ่มฐานและ
thenmakes แน่ใจว่าที่อยู่ iswithin ขอบเขต Bothmethods มีเหตุผล
เทียบเท่า สำหรับความเรียบง่ายเรามักจะถือว่าวิธีเดิม.
ตัวอย่างการแปล
เพื่อให้เข้าใจถึงการแปลที่อยู่ผ่านฐานและขอบเขตในรายละเอียดเพิ่มเติมได้
ลองมาดูที่ตัวอย่าง ลองนึกภาพ processwith พื้นที่อยู่ของ
ขนาด 4 กิโลไบต์ (ใช่เล็ก ๆ แล้ง) ได้รับการโหลดในทางกายภาพที่อยู่
16 กิโลไบต์ นี่คือผลของจำนวนของการแปลที่อยู่คือ
เสมือนที่อยู่ทางกายภาพอยู่
0! => 16 กิโลไบต์
1 KB! => 17 KB
3000! => 19,384
4400! => ผิด (ออกจากขอบเขต)
ที่คุณสามารถดูจากตัวอย่างมันเป็นเรื่องง่ายสำหรับคุณที่จะเพียงแค่เพิ่ม
อยู่ฐานไปยังที่อยู่เสมือน (ซึ่งสามารถถูกต้องจะมองว่าเป็น
ชดเชยเป็นพื้นที่ที่อยู่) เพื่อให้ได้ส่งผลทางกายภาพ ที่อยู่ เพียง แต่
ถ้าอยู่เสมือนเป็น "ใหญ่เกินไป" หรือเชิงลบผลจะเป็นความผิด
ที่ก่อให้เกิดข้อยกเว้นได้รับการเลี้ยงดู

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เคล็ดลับ : การย้ายฮาร์ดแวร์แบบไดนามิกกับแบบไดนามิก การย้ายฮาร์ดแวร์เล็กน้อยไปทางยาว ได้แก่ฐานการลงทะเบียนใช้ที่อยู่ transformvirtual ( ที่สร้างขึ้นโดยโปรแกรม )ในที่อยู่ทางกายภาพ มีขอบเขต ( หรือกัด ) ลงทะเบียนเพื่อให้แน่ใจว่าที่อยู่ดังกล่าว อยู่ภายในขอบเขตของที่อยู่พื้นที่ ด้วยกันพวกเขาให้ง่ายและมีประสิทธิภาพโซลูชั่นหน่วยความจำตอนนี้คุณอาจถาม : เกิดอะไรขึ้นกับขอบเขต ( จำกัด ) ลงทะเบียนหลังจากที่ทั้งหมดนี้ไม่ใช่ฐานและขอบเขตวิธีการ ? แน่นอน , มันเป็น เป็นคุณอาจจะเดาขอบเขตลงทะเบียน ไป ช่วย ป้องกันโดยเฉพาะ ตัวประมวลผลก่อนจะตรวจสอบว่าหน่วยความจำที่อ้างอิงภายในขอบเขตเพื่อให้แน่ใจว่ามันเป็นกฎหมาย ในตัวอย่างง่ายๆข้างต้นขอบเขตการลงทะเบียนจะถูกตั้งค่าเป็น 16 กิโลไบต์ ถ้ากระบวนการสร้างเสมือนที่อยู่ที่อยู่เกินขอบเขต หรือหนึ่งที่เป็นลบCPU จะเพิ่มการยกเว้นและกระบวนการอาจจะถูกยกเลิกประเด็นของขอบเขตคือ ดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าทั้งหมดที่อยู่ที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการตามกฎหมาย และภายใน " ขอบเขต " ของกระบวนการเราควรจะทราบว่าฐานและขอบเขตการลงทะเบียนโครงสร้างอุปกรณ์เก็บไว้ในชิป ( 1 คู่ต่อ CPU ) บางคนเรียกในส่วนของหน่วยประมวลผลที่ช่วยแปลที่อยู่หน่วยความจำหน่วยจัดการ ( แปรง ) ; เมื่อเราพัฒนา memorymanagement ที่ซับซ้อนมากขึ้นเทคนิค , เราจะเพิ่มวงจรเพิ่มเติมเพื่อรับ .เล็ก ๆ กัน เรื่อง ผูกพัน ลงทะเบียน ซึ่งสามารถกำหนด หนึ่งในสองวิธี ในทางหนึ่ง ( ตามข้างต้น ) ก็ถือขนาดของที่อยู่ในอวกาศและดังนั้นจึงเป็นฮาร์ดแวร์ตรวจสอบที่อยู่เสมือนกับมันก่อนการเพิ่มฐาน ในวิธีที่สอง มันมีที่อยู่ทางกายภาพของปลายที่อยู่ในพื้นที่ และดังนั้นจึง ฮาร์ดแวร์จะเพิ่มฐานและthenmakes แน่ใจที่อยู่ iswithin ขอบเขต bothmethods เป็นตรรกะเทียบเท่า ; พูดง่ายๆ เรามักจะคิดว่า วิธีการเดิมตัวอย่างการแปลเข้าใจแปลที่อยู่ผ่านทางฐานและขอบเขตในรายละเอียดเพิ่มเติมลองมาดูตัวอย่าง จินตนาการ processwith ที่อยู่พื้นที่ของขนาด 4 กิโลไบต์ ( ใช่ unrealistically เล็ก ) ได้รับการโหลดที่อยู่ทางกายภาพ16 กิโลไบต์ นี่คือผลลัพธ์ของการแปลที่อยู่เสมือนที่อยู่ทางกายภาพที่อยู่0 = > 16 และ1 กิโล ! = > 17 และ3000 = > 193844400 ! = > ผิด ( นอกเรื่อง )ที่คุณสามารถดูจากตัวอย่าง มันง่ายสำหรับคุณที่จะเพียง แต่เพิ่มฐานที่อยู่ของที่อยู่เสมือน ( ซึ่งที่ถูกต้องสามารถถูกมองว่าเป็นชดเชยในที่อยู่พื้นที่ ) เพื่อให้ได้ผลทางกายภาพที่อยู่ เพียงถ้าที่อยู่เสมือนเป็น " เกินไป " หรือลบผลจะเป็นความผิดทำให้เป็นข้อยกเว้นที่จะยก