- •Команды языка ассемблера
- •3.2.1 Программные сегменты. Директива assume
- •6. Арифметические команды ……………………………………………….
- •Архитектура пк.
- •Регистры.
- •Регистры общего назначения.
- •1.1.2. Сегментные регистры
- •1.1.3 Регистр флагов
- •Организация памяти.
- •1.3. Представление данных
- •1.3.1 Типы данных
- •1.3.2 Представление символов и строк
- •Операторы программы на ассемблере
- •2.1 Команды языка ассемблера
- •2.2. Режимы адресации и форматы машинных команд
- •3. Псевдооператоры
- •3.1 Директивы определения данных
- •3.2 Структура программы на ассемблере
- •3.2.1 Программные сегменты. Директива assume
- •Начальная загрузка сегментных регистров
- •Упрощенная директива сегментации
- •4. Ассемблирование и компоновка программы.
- •5. Команды пересылки данных
- •5.1 Команды общего назначения
- •5.2 Команды работы со стеком
- •4.3 Команды ввода-вывода
- •5.4 Команды пересылки адреса
- •5.5 Команды пересылки флагов
- •6. Арифметические команды
- •Арифметические операции над целыми двоичными числами.
- •6.1.1 Сложение и вычитание.
- •6.1.2 Команды приращения и уменьшения приемника на единицу
- •6.2 Умножение и деление.
- •6.3 Изменение знака.
- •7. Логические операции
- •8. Сдвиги и циклические сдвиги
- •9. Строковые операции
- •10. Логика и организация программ
- •10.1 Безусловные переходы
- •10.2 Условные переходы
- •10.3 Циклы
- •10.4 Процедуры в языке ассемблера
- •10.5 Прерывания int
- •10.6 Системное программное обеспечение
- •10.6.1.1 Чтение клавиатуры.
- •10.6.1.2 Вывод символов на экран.
- •10.6.1.3 Завершение программ.
- •10.6.2.1 Выбор режимов дисплея.
- •11. Дисковая память
- •11.1 Оглавление диска (каталог)
- •11.2 Таблица распределения файлов
- •11.3 Операции ввода-вывода на диск
- •11.3.1 Запись файла на диск
- •11.3.1.1 Данные в формате asciiz
- •11.3.1.2 Файловый номер
- •11.3.1.3 Создание дискового файла
- •Чтение дискового файла
-
Организация памяти.
Физическая память, к которой микропроцессор имеет доступ, называется оперативной памятью (или оперативным запоминающим устройством - ОЗУ). ОЗУ представляет собой цепочку байтов, имеющих свой уникальный адрес (его номер), называемый физическим. Диапазон значений физических адресов от 0 до 4 Гбайт. Механизм управления памятью полностью аппаратный.
Микропроцессор аппаратно поддерживает несколько моделей использования оперативной памяти:
-
сегментированную модель. В этой модели память для программ делится на непрерывные области памяти (сегменты), а сама программа может обращаться только к данным, которые находятся в этих сегментах;
-
страничную модель. В этом случае оперативная память рассматривается как совокупность блоков фиксированного размера 4 Кбайта. Основное применение этой модели связано с организацией виртуальной памяти, что позволяет использовать для работы программ пространство памяти большее, чем объем физической памяти. Для микропроцессора Pentium размер возможной виртуальной памяти может достигать 4 Тбайта.
Использование и реализация этих моделей зависит от режима работы микропроцессора:
-
Режим реальных адресов (реальный режим). Режим аналогичный работе i8086 процессора. Необходим для функционирования программ, разработанных для ранних моделей процессоров.
-
Защищенный режим. В защищенном режиме появляется возможность многозадачной обработки информации, защиты памяти с помощью четырехуровнего механизма привилегий и ее страничной организации.
-
Режим виртуального 8086. В этом режиме появляется возможность работы нескольких программ для i8086. При этом возможна работа программ реального режима.
Далее рассмотрим только особенности работы с оперативной памятью для реального режима, в котором поддерживается только сегментированная модель организации памяти.
Сегментация – механизм адресации, обеспечивающий существование нескольких независимых адресных пространств. Сегмент представляет собой независимый, поддерживаемый на аппаратном уровне блок памяти.
Каждая программа в общем случае может состоять из любого количества сегментов, но непосредственный доступ она имеет к трем основным: кода, данных и стека – и от одного до трех дополнительных сегментов данных. Операционная система размещает сегменты программы в оперативной памяти по определенным физическим адресам, после чего помещает значения этих адресов в соответствующие регистры. Внутри сегмента программа обращается к адресам относительно начала сегмента линейно, то есть начиная с адреса 0 и заканчивая адресом, равным размеру сегмента. Относительный адрес или смещение, который микропроцессор использует для доступа к данным внутри сегмента, называется эффективным.
Формирование физического адреса в реальном режиме
В реальном режиме диапазон изменения физического адреса от 0 до 1 Мбайт. Максимальный размер сегмента 64 Кбайт. При обращении к конкретному физическому адресу оперативной памяти определяется адрес начала сегмента и смещение внутри сегмента. Адрес начала сегмента берется из соответствующего сегментного регистра. При этом в сегментном регистре содержатся только старшие 16 бит физического адреса начала сегмента. Недостающие младшие четыре бита 20-битного адреса получаются сдвигом значения сегментного регистра влево на 4 разряда. Операция сдвига выполняется аппаратно. Полученное 20-битное значение и является настоящим физическим адресом, соответствующим началу сегмента. То есть физический адрес задается как пара "сегмент:смещение", где "сегмент" (segment) - это первые16 битов начального адреса сегмента памяти, которому принадлежит ячейка, а "смещение" - 16-битовый адрес этой ячейки, отсчитанный от начала данного сегмента памяти (величина 16*сегмент+смещение дает абсолютный адрес ячейки). Если, например, в регистре CS хранится величина 1234h, тогда адресная пара 1234h:507h определяет абсолютный адрес, равный 16*1234h+507h =12340h+507h = 12847h. Такая пара записывается в виде двойного слова, причем (как и для чисел) в "перевернутом" виде: в первом слове размещается смещение, а во втором - сегмент, причем каждое из этих слов в свою очередь представлено в "перевернутом" виде. Например, пара 1234h:5678h будет записана так: | 78 | 56| 34 | 12|.
Данный механизм образования физического адреса позволяет сделать программное обеспечение перемещаемым, то есть не зависящим от конкретных адресов загрузки его в оперативной памяти.