45. Стандартная память

Первый персональный компьютер фирмы IBM был собран на основе центрального процессора Intel 8086. Процессор Intel 8086 имеет непосредственный доступ к 1024 килобайтам памяти. Первые 640 килобайт памяти отведены для операционной системы и программ пользователей. Эти 640 килобайт оперативной памяти называются стандартной памятью.

Стандартная память входит в состав компьютеров, выполненных на процессорах 8088, 8086, 80186, 80286, 80386, 80486, Pentium.

Стандартная память производится для массового использования при сборке и модернизации персональных компьютеров или серверов на базе любых современных материнских плат. Эти модули соответствуют базовым спецификациям определенного стандарта (на сегодняшний день – PC133 или DDR), поэтому прекрасно подходят для системных плат большинства известных производителей и отличаются невысокой стоимостью. Стандартные модули не могут быть использованы в компьютерах brand name, так как данные системы нуждаются в специализированной памяти.

Как правило, стандартная память не отличается очень высоким качеством, так как считается, что для конечного потребителя цена системного блока более важна, чем надежность его работы. Но такие производители как Viking InterWorks , Transcend , Silicon Power даже при производстве стандартной памяти ориентируются на высокие показатели. Высококачественные компоненты, квалифицированный персонал, самое современное оборудование и тщательное тестирование продукции позволяют вышеуказанным производителям предоставлять пожизненную гарантию даже на недорогую, стандартную память.

46. Адреса ввода-вывода

Существует 65 535 портов, пронумерованных от 0000h до FFFFh. Хотя порты ввода-вывода обозначаются шестнадцатеричными адресами, подобными адресам памяти, они не являются памятью, они - порты. Различие состоит в том, что данные, отправленные по адресу памяти 1000h, будут сохранены в модуле памяти SIMM или DIMM. Если вы посылаете данные по адресу 1000h порта ввода-вывода, то они попадают на этот “канал” шины и любое устройство, прослушивающее канал, может принять их. Если никакое устройство не прослушивает этот адрес порта, то данные достигнут конца шины и будут поглощены ее нагрузочными резисторами. Специальные программы - драйверы - взаимодействуют прежде всего с устройствами, используя различные адреса портов. Драйвер должен знать, какие порты использует устройство, чтобы работать с ним. Обычно это не составляет проблемы, поскольку и драйвер и устройство, как правило, поставляются одним и тем же производителем. Системная плата и набор микросхем системной логики обычно используют адреса портов ввода-вывода от 0h до FFh, а все другие устройства - от 100h до FFFFh. В табл. 4.82 приведены адреса портов ввода-вывода, обычно используемые системной платой и набором микросхем системной логики.

47. Способы адресации

Подразумеваемый операнд

В команде может не содержаться явных указаний об операнде; в этом случае операнд подразумевается и фактически задается кодом операции команды.

Подразумеваемый адрес

В команде может не содержаться явных указаний об адресе участвующего в операции операнда или адресе, по которому должен быть размещен результат операции, но этот адрес подразумевается.

Непосредственная адресация

В команде содержится не адрес операнда, а непосредственно сам операнд. При непосредственной адресации не требуется обращения к памяти для выборки операнда и ячейки памяти для его хранения. Это способствует уменьшению времени выполнения программы и занимаемо­го ею объема памяти. Непосредственная адресация удобна для хранения различного рода констант.

Прямая адресация

Адрес указывается непосредственно в виде некоторого значения, все ячейки располагаются на одной странице. Преимущество этого способа в том, что он самый простой, а недостаток — в том, что разрядность регистров общего назначения процессора должна быть не меньше разрядности шины адреса процессора.

Относительная (базовая) адресация

При этом способе адресации исполнительный адрес определяется как сумма адресного кода команды и базового адреса, как правило хранящегося в специальном регистре — регистре базы.

Относительная адресация позволяет при меньшей длине адресно­го кода команды обеспечить доступ к любой ячейке памяти. Для этого число разрядов в базовом регистре выбирают таким, чтобы можно было адресовать любую ячейку оперативной памяти, а адресный код команды используют для представления лишь сравнительно корот­кого «смещения». Смещение определяет положение операнда относи­тельно начала массива, задаваемого базовым адресом.

Укороченная адресация

В адресном поле командного слова содержатся только младшие разряды адресуемой ячейки. Дополнительный указательный регистр.

Адресация с регистром страницы, является примером сокращённой адресации. При этом, вся память разбивается на блоки-страницы. Размер страницы диктуется длиной адресного поля.

48.

49. Порты ввода-вывода , как правило, служат для преобразования двоичной информации в какие-либо физические сигналы и обратно. Например, порт данных параллельного интерфейса формирует электрические сигналы на разъеме, к которому обычно подключают принтер. Порт состояния того же интерфейса электрические сигналы, поступающие от принтера, отображает в виде набора бит, который может быть считан процессором.

Адресация памяти вычислительных систем — метод указания на ячейку памяти, к которой производится доступ.

Адресация может быть:

Абсолютная — указывается прямой адрес ячейки памяти.

Сегментная — указывается адрес относительно начала сегмента, в случае, если сегменты отсутствуют или совпадают, эквивалентна абсолютной.

Относительная — указывается смещение относительно какого-либо значения.

Косвенная — указывается адрес ячейки, содержащей адрес необходимой ячейки.

Индексная — указывается адрес начала массива, размер элемента и порядковый номер элемента в массиве.

Непосредственная — указывает на определённое число, константу

Регистровая — указывает на определённый регистр РОН (регистры общего назначения).

Стековая — с использованием специального регистра - указателя стека (SP - Stack Pointer). Используется для занесения операндов в стек в одном порядке и извлечения в обратном порядке.

Неявная — регистр источник или регистр приёмник подразумевается в самом коде операции.

Все виды адресации могут быть переведены друг в друга, однако использование специфичной адресации может ускорить выполнение программы (например, замена индексной адресации на абсолютную потребует выполнить умножение, сложение, обращение к памяти).

50. Функции ячеек памяти в процессе обмена данными Ячейка памяти предназначена для хранения инфо, т.е. инфо хранится, записывается и может быть считана - Для ОЗУ пока есть питание, для ПЗУ инфо доступна пока есть напряжение.

51. Функции портов ввода-вывода в процессе обмена данными Порты ввода-вывода предназначены для обмена логической информацией между процессором и периферийными устройствами. Они могут быть однонаправленными (т.е. осуществлять обмен информацией в одну сторону) или двунаправленными. В эти регистры процессор может записывать выходную информацию порта либо считывать из них входные данные. Данные регистры могут адресоваться как побайтно, так и побитно, что облегчает манипуляцию информацией на отдельных выводах портов. Опции данного типа позволяют настроить работу периферийных устройств эдключенных к последовательным и параллельному портам компьютера таких как принтер, сканер, внешний модем). При правильной настройке этих параметров можно освободить значительное количество ресурсов для их использования другими устройствами (например, платами расширения).

52. Конфликты адресов ввода-вывода В отличие от прерываний IRQ и каналов прямого доступа к памяти, в персональных компьютерах множество портов ввода-вывода. Существует 65 535 портов, пронумерованных от 0000h до FFFFh, и это, пожалуй, самый удивительный артефакт в процессоре Intel. Хотя многие устройства используют до восьми портов, все равно их количество более чем достаточное. Самая большая проблема состоит в том, чтобы двум устройствам случайно не назначить один и тот же порт.Современные системы, поддерживающие спецификацию Plug and Play, автоматически разрешают любые конфликты из-за портов, выбирая альтернативные порты для одного из конфликтующих устройств.Хотя порты ввода-вывода обозначаются шестнадцатеричными адресами, подобными адресам памяти, они не являются памятью, они - порты. Различие состоит в том, что данные, отправленные по адресу памяти 1000h, будут сохранены в модуле памяти SIMM или DIMM. Если вы посылаете данные по адресу 1000h порта ввода-вывода, то они попадают на этот “канал” шины и любое устройство, прослушивающее канал, может принять их. Если никакое устройство не прослушивает этот адрес порта, то данные достигнут конца шины и будут поглощены ее нагрузочными резисторами.

53.Аппаратные прерывания Прерывания , которые поступают от периферийного устройства, расширяют функциональные возможности

асинхронные или внешние (аппаратные) — события, которые исходят от внешних источников (например, периферийных устройств) и могут произойти в любой произвольный момент: сигнал от таймера, сетевой карты или дискового накопителя, нажатие клавиш клавиатуры, движение мыши;

54.-55 Немаскируемые , маскируемые прерывания В зависимости от возможности запрета внешние прерывания делятся на:маскируемые — прерывания, которые можно запрещать установкой соответствующих битов в регистре маскирования прерываний (в x86-процессорах — сбросом флага IF в регистре флагов);немаскируемые (англ. Non maskable interrupt, NMI) — обрабатываются всегда, независимо от запретов на другие прерывания. К примеру, такое прерывание может быть вызвано сбоем в микросхеме памяти.Обработчики прерываний обычно пишутся таким образом, чтобы время их обработки было как можно меньшим, поскольку во время их работы могут не обрабатываться другие прерывания, а если их будет много (особенно от одного источника), то они могут теряться.