Вопрос 8. Ассоциативная организация памяти: регистровая косвенная адресация со смещением

Этот вид адресации предназначен для доступа к данным с известным смещением относительно некоторого базового адреса.

Смещение – это количество байт от начала заданного сегмента до требуемой ячейки.

Этот вид адресации удобно использовать для доступа к элементам структур данных, когда смещение элементов известно заранее, на стадии разработки программы, а базовый (начальный) адрес структуры должен вычисляться динамически, на стадии выполнения программы.

К примеру, команда «MOV AX, [EDX + 3h]» пересылает в регистр «AX» слова из области памяти по адресу: «содержимое EDX + 3h».

Вопрос 9. Стековая память

Стек («стопка») – это структура данных, в которой доступ к данным организован по принципу «последним пришел – первым ушел». Пример: стопка тарелок.

Стековая память – это одномерный массив ячеек, в котором соседние ячейки связаны друг с другом разрядными цепями передачи слов. Запись слов всегда производится в верхнюю нулевую ячейку. При этом все ранее записанные слова сдвигаются вниз на одну ячейку. Слово, находившееся ранее в 0-ой ячейке, переходит в 1-ую, из 1-ой во 2-ую и так далее.

На практике часто стековую память организуют, используя обычную адресную память. Архитектура большинства ЭВМ позволяет легко организовать стеки со скользящей вершиной. 

При записи в стек байта или слова используется команда с адресацией типа «автодекремент». Выполняя такую команду, процессор автоматически уменьшает значение регистра указателя стека SP на единицу и только после этого записывает байт или слово. Таким образом, при записи слова указатель вершины стека будет смещаться вверх на 2 байта, указывая всегда на ячейку ОЗУ, в которой записано последнее слово.

При чтении информации из стека необходимо использовать команды с адресацией типа «автоинкремент». Выполняя такую команду, процессор вначале  читает байт или слово из ОЗУ по адресу, содержащемуся в указателе стека, и только после этого увеличивает содержимое указателя стека на 1 или 2, указывая на ячейку, в которой находится следующий байт или слово. Таким образом, в свободной области памяти можно организовать стек со скользящей вершиной.

Вопрос 10. Динамическая память. Статическая память

Современные микросхемы ОЗУ бывают двух видов - статические и динамические.

Базовым элементом статической памяти служит триггер. Триггер – устройство, обладающее способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний 0 или 1 и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Изобретение Бонч-Бруевича (1913 год). Триггер способен запоминать двоичную информацию, из триггеров состоят регистры различного типа. В составе триггера 4 транзистора.

Базовым элементом динамической памяти служит конденсатор. Два состояния: 1 (заряженный конденсатор) и 0 (незаряженный). При отсутствии подачи электроэнергии к памяти этого типа происходит разряд конденсаторов, и память обнуляется. Такая память изготавливается на основе конденсаторов небольшой ёмкости, которые быстро теряют заряд, поэтому информацию приходится обновлять через определённые промежутки времени (шаг регенерации) во избежание потерь данных. Этот процесс называется регенерацией памяти.

Оба вида ОЗУ конкурируют между собой. Статическая память проще в эксплуатации (не требует регенерации) и быстрая. Однако она имеет меньший информационный объем и большую стоимость (изготовление конденсатора проще, чем изготовление триггерной схемы и требует на кремниевой пластине меньше места), сильнее нагревается при работе. В данный момент выбор микросхем для построения ОЗУ решается в пользу динамической памяти. Компромиссом для построения экономичных и производительных систем является использование кэш-памяти.