
- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им.В.И.Ульянова (Ленина)» (сПбГэту)
- •Архитектура компьютера
- •Оглавление
- •Основные понятия архитектуры и организации компьютеров.
- •1.1. Состав компьютера
- •1.2. Виды (классы) компьютеров
- •1.3. Принцип программного управления и машина фон Неймана
- •1.4. Понятия архитектуры, организации и реализации компьютера
- •1.5. Многоуровневая организация компьютера
- •1.6. Понятие семантического разрыва между уровнями
- •1.7. Организация аппаратных средств вм
- •Представление и обработка данных в вм
- •Целые числа
- •Представление и обработка вещественных чисел.
- •Логические операции над битовыми наборами
- •Представление и обработка символов.
- •Представление видеоинформации и аудиоинформации.
- •Видеоинформация.
- •Аудиоинформация
- •Организация процессора и основной памяти вм
- •3.1. Типовая структура процессора и основной памяти
- •3.2. Основной цикл работы процессора
- •3.3. Организация процессора и памяти в архитекуре Intel x86.
- •3.3.1. Программно доступные регистры процессора
- •3.3.2. Организация стека в архитектуре Intel х86
- •3.3.3. Организация выполняемых программ в ms dos
- •3.3.4. Режимы адресации памяти в архитектуре Intel х86
- •1. Регистровая адресация
- •2. Непосредственная адресация
- •3. Прямая адресация
- •4. Косвенная адресация
- •7. Индексная адресация с масштабированием
- •8. Адресация по базе с индексированием и масштабированием
- •3.3.5. Краткая характеристика системы команд процессоров Intel х86
- •3.3.6 .Арифметическая обработка чисел с использованием математического сопроцессора
- •Организация прерываний в процессорах Intel x86
- •Эволюция микроархитектуры Intel x86
- •Управление выполнением команд в компьютерах.
- •Аппаратный способ формирования управляющих сигналов
- •Микропрограммный способ формирования управляющих сигналов
- •Компьютеры с сокращенным набором команд
- •Организация памяти в компьютере
- •6.1. Назначение и основные характеристики памяти
- •6.2. Основные среды хранения информации
- •6.3. Методы доступа к данным.
- •6.4. Память с произвольным доступом (ппд)
- •6.5. Блочная организация основной памяти.
- •6.6. Постоянные запоминающие устройства (пзу - rom)
- •6.7. Ассоциативные запоминающие устройства (азу)
- •6.8. Иерархическая система памяти
- •Организация кэш-памяти.
- •Прямое отображение блоков оп на кэш-память
- •Наборно-ассоциативное отображение блоков оп на Кэш-память
- •6.10. Организация виртуальной памяти
- •Организация виртуальной памяти в Intel 80386 и более старших моделях.
- •Защита памяти в процессоре Intel 80386
- •Организация работы с внешней памятью
- •7.1. Типы, виды, свойства дисковых накопителей информации.
- •7.2. Магнитные дисковые накопители.
- •7.3. Основные физические и логические параметры жмд
- •7.4. Контроллеры жестких дисков
- •Логическое хранение и кодирование информации
- •Интерфейсы жестких дисков
- •Работа накопителя
- •Внешняя память на cd и dvd дисках.
- •Принципы организации raid массивов
- •Основные принципы построения raid массивов
- •Одиночные уровни raid
- •Составные уровни raid массивов
- •Сравнительные результаты
- •Системные и локальные шины
- •9.1. Общие положения и требования к шинам
- •9.2. Основные виды, характеристики и параметры шин
- •9.3. Стандарты шин
- •Организация системы ввода-вывода в вм
- •10.1. Назначение и основные требования к системе ввода-вывода вм
- •10.2. Архитектура систем ввода-вывода
- •10.3. Способы выполнения операции передачи данных
- •Синхронная передача данных
- •Ввод-вывод по программному прерыванию
- •Ввод-вывод по аппаратному прерыванию (прямой доступ к памяти)
- •10.4. Структуры контроллеров ву для различных режимов передачи данных
- •Программные средства управления вводом-выводом (пс увв)
- •Состав пс увв
- •11.2. Основные компоненты процедуры управления ввода-вывода общего вида
- •11.3 Состав и реализация устанавливаемого драйвера символьного типа
- •Список литературы
- •Приложения
- •Регистры ммх
- •Типы данных
- •Команды ммх
- •П2. Краткое введение в программирование на языке Ассемблера
- •1. Директивы задания данных
- •2. Директивы сегментации программы
- •3. Директивы группирования.
- •4. Порядок размещения сегментов.
3.3.3. Организация выполняемых программ в ms dos
Поскольку выполнение лабораторных работ по курсу происходит в среде ОС MS DOS, рассмотрим основные типы исполняемых файлов:
-
*.bat – задают порядок выполнения некоторой последовательности программ;
-
*.com – файлы исполняемых программ типа com;
-
*.exe – файлы исполняемых программ типа exe.
Файлы типа *.com содержат только исполняемый код без дополнительной информации о программе, формируются в загрузочном виде и не требуют настройки. Весь код, данные и стек такой программы располагаются в одном сегменте, имеют длину не более 64 Кб и служат для организации простых модулей, ориентированных на модели памяти tiny и small (приложение 1).
Файлы типа *.exe могут иметь произвольную длину, они содержат заголовок, в котором описывается размер файла, требуемый объем памяти и таблица загрузки – список команд с абсолютными адресами, требующих настройки при загрузке в зависимости от размещения программы в памяти.
Структура размещения в памяти файла типа COM показана на рис. 3.3.
64 Кб |
Стек
Данные и код программы |
SS:SP |
|
|
|
|
100h CS:IP ( директива ORG 100h) |
|
|
PSP |
|
|
|
|
0 |
DS, CS, ES, SS |
Рис. 3.3
В начальной части com-файла программы (а также и exe-файла) MS DOS размещает специальный блок – префикс сегмента программы ПСП (PSP - рrogram segment prefix), который содержит информацию для доступа программы к параметрам командной строки, к среде окружения, для реакции программы на критические ошибки и управляющие команды типа Ctrl+C. В начальной части PSP размещена команда вызова обработчика прерывания для завершения программы и возврата в DOS. Так как после загрузки все сегментные регистры, включая CS, указывают на начало PSP, а IP = 0, то программа не может исполняться, начиная с этого адреса, и первой командой делают ORG 100h , устанавливающуую CS:IP на конец PSP.
Структура размещения в памяти файла типа EXE показана на рис. 3.4ю мых файлов. сразу за данной.., а состав ряда полей ПСП – в табл. 3.1.
SS:SP
Стек
SS:00
Данные
DS (сюда его необходимо установить)
Код
100h
CS:00
PSP
DS (начальное положение), ES
Рис.3.4
Таблица 3.1. Состав основных полей префикса сегмента программы
0h |
DW |
Команда INT 20 ( 16-ный код: CD 20) - вызов прерывания DOS для завершения программы и возврата в DOS |
2h |
DW |
Размер доступной для программы памяти в параграфах |
0Eh |
DD |
Адрес обработчика прерывания по Ctrl^Break (INT 23h) |
12h |
DD |
Адрес обработчика прерывания по критической ошибке (INT 24h) |
2Ch |
DW |
Значение сегментного адреса среды окружения |
80h |
64W |
DTA –буферная область данных / адрес начала командной строки программы |