3 Pav. Tipinės atminčių architektūros

5. Mps atminties organizavimas

MPS atminties įrenginys naudojamas programos komandoms ir duomenims, kurie reikalingi programai vykdyti, saugoti. Programiniu požiūriu atminties įrenginys yra laikomas atminties lauku.

Atminties lauką dažniausiai sudaro tiesinė n skilčių atminties ląstelių seka ir tokia atmintis vadinama tiesinės organizacijos atmintimi. Kiekviena atminties ląstelė turi savo numerį vadinamą jos adresu. Atminties ląstelių skaičius priklauso nuo MP adresų magistralės linijų skaičiaus. Esant m linijų skaičiui, MPS gali turėti 2^m atminties ląstelių. Atminties ląstelių adresai dar vadinami atminties adresų lauku. Atminties adresų laukas apima šiuos adresus:

M = 0 ... 2^m – 1;

čia m = 16, 18, 20, 24, 32 - adresų magistralės linijų skaičius.

Kiekviena atminties ląstelė saugoja tam tikrą skaitmeninės informacijos n vienetų (bitų) skaičių. Dažniausiai vienoje atminties ląstelėje saugojami 8 dvejetainio kodo bitai (n = 8). Atmintis, kurios atminties ląstelių talpa 1 baitas (angl. Byte) vadinama baitinės organizacijos atmintimi. Kai kuriose MPS atminties baito atskiri bitai (angl. Bite) turi savo adresus. Tokia atmintis greta baitinės organizacijos turi bitinę atminties organizaciją.

Baitinės tiesinės organizacijos atminties, kurios m = 16, n = 8 pavyzdys pateiktas 4 pav.

4 Pav. Baitinė tiesinės organizacijos atmintis

Šios atminties talpa yra:

2^m x n = 2¹⁶ x 8 = 64 K x 8;

čia K = 2¹⁰ = 1024.

Atminties laukas sudarytas iš baitinių atminties ląstelių. Kiekvienoje ląstelėje yra saugomas DB (angl. Date Byte) duomenų baitas. DB sudarytas iš 8 bitų, kurie skaičiuojami pradedant D0 jauniausiuoju bitu ir baigiami D7 vyriausiuoju bitu.

Baitas gali būti skaidomas į dvi dalis, sudarančias bitų ketvirčius (tetradas):

• D3 ... D0 – jaunesnioji tetrada;

• D7 ... D4 – vyresnioji tetrada.

Kartais 2 baitai apjungiami ir sudaro vieningą informacijos vienetą, vadinamą duomenų žodžiu DW (angl. Date Word):

DW = DBH + DBL;

čia DBH – vyresnysis (H – angl. High) baitas; DBL – jaunesnysis (L – angl. Low) baitas;.

Adresuojant DW, nurodomas jaunesniojo baito DBL adresas. Atmintyje saugojami programos objektai:

• komandos;

• komandų duomenys (operandai).

6. Programa, komanda, komandos ciklas

MPS bet kuriuo laiko momentu vykdo vieną iš šių veiksmų:

• duomenų įvedimą;

• duomenų apdorojimą;

• rezultatų išvedimą.

Visi šie veiksmai vykdomi pagal programą, kuri talpinama atminties įrenginyje. Programa yra nuosekli komandų seka. Programos vykdymas – tai nuoseklus komandų vykdymas.

Komanda vadinama funkciškai visiškai užbaigtas elementarus veiksmas, kurį atlieka MP. Komanda apibūdinama:

• naudojamu duomenų tipu (rūšimi);

• duomenų šaltiniu (iš kur gaunami duomenys);

• operacijos (veiksmo) tipu;

• duomenų imtuvu (kur talpinami rezultatai);

• kitos komandos gavimo šaltiniu.

Visos komandos saugojamos atmintyje koduotame pavidale. Šis kodas vadinamas objektiniu, vykdomuoju ar mašinos kodu. Progaminiu požiūriu komanda yra vientisas ir nedalomas veiksmas, tačiau techniškai ji susideda iš kelių tipinių sistemos magistralės darbo ciklų.

Komandos ciklu vadinamas laikas, per kurį atliekama 1 komanda. Komandos ciklas turi dvi fazes:

• išrinkimo (skaitymo) fazė (angl. fetch);

• vykdymo fazė (angl. execute).

Komandos ciklas grafiškai pavaizduotas 5 pav.