8. Функция память в мпс

Память микропроцессорной системы выполняет функцию временного или постоянного хранения данных и команд. Объем памяти определяет допустимую сложность выполняемых системой алгоритмов, а также в некоторой степени и скорость работы системы в целом. Все чаще в составе микропроцессорных систем используется флэш-память

Для организации памяти микропроцессорных систем применяются постоянные запоминающие устройства ( ПЗУ)

Память проги начального запуска программы boot является машинно-зависимой операцией. На большинстве машин эта операция поддерживается базовой системой ввода/вывода (Basic Input/ Output System - BIOS). BIOS является резидентным в энергонезависимой памяти и вызывается автоматически при запуске процессора. Ожидается, что средства, предоставляемые BIOS, должны поддерживать начальную загрузку автономных программ.

Большинство систем BIOS при перезагрузке выполняет также диагностические операции, чтобы убедиться, что аппаратное обеспечение функционирует правильно.

BIOS не понимает формат файловой системы FreeBSD. Вместо этого процедура начальной загрузки  считывает из зарезервированной области загрузочного диска программу. Эта программа сразу же выполняет в FreeBSD программу boot. Последняя является автономной программой общего назначения, которую система может использовать для начальной загрузки и исполнения других автономных программ. Автономной (standalone) является такая программа, boot  которая может работать без помощи ядра FreeBSD.

Автономные программы обычно компонуются с автономной библиотекой ввода/вывода, библиотекой, поддерживающей FreeBSD-подобный интерфейс ввода/вывода для различных аппаратных устройств. Автономная библиотека ввода/вывода предоставляет эти возможности через набор автономных драйверов устройств и библиотечных процедур, поддерживающих чтение файлов из файловых систем FreeBSD, которые находятся на устройствах. Программа boot хранится в месте, доступном BIOS, которое представляет собой несколько первых секторов системного диска.

После начальной загрузки и запуска программы boot она должна загрузить файл, содержащий исполняемый образ загружаемой программы, а затем должна запустить загруженную программу. Чтобы загрузить соответствующий файл, boot должна знать имя пути загружаемого файла и аппаратное устройство, на котором файл находится

Стековой называют память, доступ к которой организован по принципу: "последним записан - первым считан" (Last Input First Output - LIFO). Использование принципа доступа к памяти на основе механизма LIFO началось с больших ЭВМ. Применение стековой памяти оказалось очень эффективным при построении компилирующих и интерпретирующих программ, при вычислении арифметических выражений с использованием польской инверсной записи. В малых ЭВМ она стала широко использоваться в связи с удобствами реализации процедур вызова подпрограмм и при обработке прерываний.

Принцип работы стековой памяти состоит в следующем Когда слово А помещается в стек, оно располагается в первой свободной ячейке памяти. Следующее записываемое слово перемещает предыдущее на одну ячейку вверх и занимает его место и т.д. Запись 8-го кода, после H, приводит к переполнению стека и потере кода A. Считывание слов из стека осуществляется в обратном порядке, начиная с кода H, который был записан последним. Заметим, что выборка, например, кода E невозможна до выборки кода F, что определяется механизмом обращения при записи и чтении типа LIFO. Для фиксации переполнения стека желательно формировать признак переполнения.

Перемещение данных при записи и считывании информации в стековой памяти подобно тому, как это имеет место в сдвигающих регистрах. С точки зрения реализации механизма доступа к стековой памяти выделяют аппаратный и аппаратно-программный (внешний) стеки.

ОЗУ и ПЗУ

По назначению микросхемы памяти делят на две группы: для оперативной запоминающих устройств (ОЗУ) и для постоянных запоминающих устройств (ПЗУ). Оперативные запоминающих устройства предназначены для хранения переменной информации: программ и чисел, необходимых для текущих вычислений. Такие ЗУ позволяют в ходе выполнения программы заменять старую информацию новой. По способу хранения информации ОЗУ разделяют на статические и динамические. Статические ОЗУ, элементами памяти в которых являются триггеры, способны хранить информация неограпичеппое время (при условии, что имеется напряжение питания)

Постоянные ЗУ предназначены для хранения постоянной информации: подпрограмм, микропрограмм, констант и т.п. Такие ЗУ работают только в режиме многократного: считывания. По способу прогрвммирования, т.е. занесения информации, пзУ разделяет на масочные (заказные), программируемые пользователем (ППЗУ) и репрограммнруемые (РПЗУ). Первые две разновидности ПЗУ программируют однократно и они не допускают последующего изменения занесенной информации. По устройству накопителя ПЗУ существенно отличаются от ОЗУ, прежде всего тем, что место ЭП в накопителе Пзу занимают перемычки между шинами в вида пленочных проводников, диодов или транзисторов. Наличие перемычки соответствует 1, ее отсутствие 0, либо наоборот, если выходы ИС инверсные.

специальная область памяти — это таблица векторов прерываний.

Вообще, понятие прерывания довольно многозначно. Под прерыванием в общем случае понимается не только обслуживание запроса внешнего устройства, но и любое нарушение последовательной работы процессора. Например, может быть предусмотрено прерывание по факту некорректного выполнения арифметической операции типа деления на ноль. Или же прерывание может быть программным, когда в программе используется команда перехода на какую-то подпрограмму, из которой затем последует возврат в основную программу. В последнем случае общее с истинным прерыванием только то, как осуществляется переход на подпрограмму и возврат из нее.

Любое прерывание обрабатывается через таблицу векторов (указателей) прерываний. В этой таблице в простейшем случае находятся адреса начала программ обработки прерываний, которые и называются векторами. Длина таблицы может быть довольно большой (до нескольких сот элементов). Обычно таблица векторов прерываний располагается в начале пространства памяти (в ячейках памяти с малыми адресами). Адрес каждого вектора (или адрес начального элемента каждого вектора) представляет собой номер прерывания.