- •Занятие 13. Организация и режимы работы памяти imb-совместимых пэвм.
- •Теоретическая часть
- •Байтовая адресация
- •Прямой и обратный порядок байтов
- •Расположение слов в памяти
- •Доступ к числам, символам и символьным строкам
- •Операции с памятью
- •Система прямого доступа к памяти
- •Режимы процессора
- •Реальный режим
- •Защищенный режим
- •Виртуальный реальный режим
Занятие 13. Организация и режимы работы памяти imb-совместимых пэвм.
Изучив эту тему, вы узнаете:
-
каким образом происходит размещение и обработка информации в оперативной памяти (ОП);
-
как осуществляется прямой доступ к содержимому ОП;
-
режимы работы микропроцессора при обращении к ОП.
Изучая тему, необходимо акцентировать внимание на следующих понятиях:
-
адрес;
-
адресное пространство;
-
байтовая адресация;
-
система прямого доступа к памяти;
-
режимы процессора;
Теоретическая часть
К оманды, исполняемые ЭВМ при выполнении программы, равно как и числовые и символьные операнды, хранятся в памяти компьютера. Память состоит из многих миллионов ячеек, в каждой из которых содержится один бит информации, имеющий значение 0 или 1. Поскольку один бит способен представить очень маленькое количество информации, биты редко обрабатываются поодиночке. Как правило, их обрабатывают группами фиксированного размера. Для этого память организуется таким образом, что группы по п бит могут записываться и считываться за одну базовую операцию. Группа из п бит называется словом информации, а значение п — длиной слова. Схематически память компьютера можно представить в виде набора слов.
Д лина слова современных компьютеров составляет от 16 до 64 бит. Если длина слова компьютера равна 32 битам, в одном слове может храниться 32-разрядное число в дополнительном коде
и ли четыре символа ASCII, занимающих по 8 бит.
Восемь идущих подряд битов называются байтом. Для представления машинной команды требуется одно или несколько слов.
Для доступа к памяти с целью записи или чтения отдельных элементов информации, будь то слова или байты, необходимы имена или адреса, определяющие их расположение в памяти. В качестве адресов традиционно используются числа из диапазона от 0 до 2k-1 со значением k, достаточным для адресации всей памяти компьютера. Все 2k адресов составляют адресное пространство компьютера. Следовательно, память состоит из 2k адресуемых элементов. Например, использование 24-разрядных (как в процессоре 80286) адресов позволяет адресовать 224 (16777216) элементов памяти. Обычно это количество адресуемых элементов обозначается как 16 М (16 мега), где 1М - 220 (1048576) (адресное пространство МП 8086 и 80186). 32-разрядным адресам (у процессоров 80386, 80486, Pentium и их аналогов) соответствует адресное пространство из 232, или 4 Г (4 гига), элементов, где 1 Г - 230. Кроме того, часто используются обозначения К (кило), соответствующее 210(1024), и Т (тера), соответствующее 240.
Байтовая адресация
Итак, у нас есть три основные единицы информации: бит, байт и слово. Байт всегда равен 8 битам, а длина слова обычно колеблется от 16 до 64 бит. Отдельные биты, как правило, не адресуются. Чаще всего адреса назначаются байтам памяти. Именно так адресуется память большинства современных компьютеров, и именно этот способ адресации мы будем использовать. Память, в которой каждый байт имеет отдельный адрес, называется памятью с байтовой адресацией. Последовательные байты имеют адреса 0, 1, 2 и т. д. Таким образом, при использовании слов длиной 32 бита последовательные слова имеют адреса 1,4,8,..., и каждое слово состоит из 4 байт.