6. Система адресации

Для процессоров I8086/88 и реального режима процессоров I80286/386 и выше

допустимыми являются следующие виды адресации:

• регистровая адресация;

• непосредственная адресация;

• прямая адресация;

• косвенная регистровая адресация;

• базовая адресация;

• индексная адресация;

• базовая индексная адресация;

• относительная адресация;

• неявная адресация.

Регистровая адресация предполагает, что операнд находится в одном из регистров общего назначения, причем регистр может быть как восьми - ,так и шестнадцатиразрядный. Непосредственная адресация предполагает задание в поле операнда команды восьми- или шестнадцатиразрядного непосредственного операнда. В случае двухоперандной команды обязательно соответствие длин операндов. Частным случаем данного вида адресации является длинная прямая адресация, при которой в поле операнда команды содержится четыре байта, указывающие абсолютный адрес памяти в формате 70 "сегмент: смещение", однако подобная форма адресации допустима только в командах межсегментных переходов и вызовах подпрограмм. Другая форма прямой адресации допускается в командах обмена с портами, когда в качестве операнда указывается абсолютный адрес порта. При косвенно-регистровой адресации адрес операнда может располагаться в одном из шестнадцатиразрядных регистров общего назначения, т.е. регистрах BX, BP, SI, DI. Разновидностью данного способа адресации является косвенная адресация портов ввода/вывода через регистр DX. Базовая адресация предполагает, что в качестве операнда в команде указывается имя базового регистра и смещение. Исполнительный адрес в этом случае указывается как сумма базового регистра и смещения. Индексная адресация предполагает, что значение адреса вычисляется как сумма смещения и содержимого индексного регистра SI или DI, указанных в команде. Базовая индексная адресация является комбинацией чисто индексной и базовой адресации, адрес вычисляется соответствующим образом. Относительная адресация реализуется только по отношению к регистру IP и предполагает, что адрес вычисляется как сумма содержимого регистра IP и смещения. Данная форма адресации используется в командах организации переходов, циклов и вызова подпрограмм, обеспечивая независимость соответствующих команд от места размещения в памяти. Неявная форма адресации используется в командах умножения, деления, преобразования и перекодировки, в которых в качестве операнда всегда предполагается регистр AX (или пара DX:AX), однако в качестве операнда он не указывается.

7. Принципы обмена информацией с внешними устройствам

8. Процессор

Центральный процессор служит для выполнения арифметических и логических операций над данными, а также для управления всеми компонентами вычислительной системы. Одной из важнейших характеристик процессора является его архитектура. Выделяют следующие архитектуры процессоров:

• CISC – процессоры;

• RISС – процессоры;

• VLIW – процессоры;

CISС – это процессоры со сложной системой команд. Система команд такого процессора имеет инструкции, существенно различающиеся внутренним форматом, методами адресации, длиной и временем выполнения. Таким образом, система команд процессора получается достаточно громоздкой, но гибкой.

RISC – процессоры с сокращенным набором команд, наоборот, имеют инструкции унифицированного формата, совпадающие по длине, методам адресации операндов и времени выполнения. Это позволяет, с одной стороны, упростить схемотехнику процессоров, и с другой, реализовать возможность автоматического распараллеливания операций в отдельных

фрагментах программы.

VLIW – процессоры с очень длинной инструкцией – являются компромиссом между CISC и RISC системами, имея, с одной стороны, длинные инструкции, различающиеся форматами, длиной и временем выполнения. С другой стороны, эти длинные инструкции при обработке разбиваются на совокупность RISC инструкций, интерпретируемых внутренним RISC-ядром процессора.

9. Сегменты процессора

Сегментом называется область, которая начинается на границе параграфа, т.е. по любому адресу, который делится на 16 без остатка. Хотя сегмент может располагаться в любом месте памяти и иметь размер до 64 Кбайт, он требует столько памяти, cколько необходимо для выполнения программы. Три главных сегмента : 1. Сегмент кодов. Сегмент кодов содержит машинные команды, которые будут выполняться. Обычно первая выполняемая команда находится в начале этого сегмента и операционная система передает управление по адресу данного сегмента для выполнения программы. Регистр сегмента кодов (CS) адресует данный сегмент. 2. Сегмент данных. Сегмент данных содержит определенные данные, константы и рабочие области, необходимые программе. Регистр сегмента данных (DS) адресует данный сегмент. 3. Сегмент стека. Стек содержит адреса возврата как для программы для возврата в перационную систему, так и для вызовов подпрограмм для возврата в главную программу. Регистр сегмента стека (SS) адресует данный сегмент.

Внутри программы все адреса памяти относительны к началу cегмента. Такие адреса называются смещением от начала сегмента. Двухбайтовое смещение (16-бит) может быть в пределах от шест. 0000 до шест. FFFF или от 0 до 65535. Для обращения к любому адресу в программе, компьютер складывает адрес в регистре сегмента и смещение. Так как адрес сегмента всегда на границе параграфа, младшие четыре бита адреса pавны нулю. Шест. FFF0 позволяет адресовать до 65520 (плюс смещение) байт. Поэтому адрес хранится в cегментном регистре как шест. nnnn, а компьютер полагает, что имеются еще четыре нулевых младших бита (одна шест. цифра), т.е. шест. nnnn0.