4.5. Операции доступа к памяти. Коды ascii символов.

И команды программ, и данные, являющиеся операндами этих команд, хранятся в памяти. Для выполнения команды управляющие схемы процессора должны инициировать пересылку содержащего ее слова или слов из памяти в процессор.

Операнды и результаты также должны пересылаться между памятью и про­цессором. Таким образом, для выполнения команды программы необходимо про­извести две операции с памятью: Load (или Read, или Fetch), то есть загрузка (или чтение, или выборка соответственно) и Store (или Write), то есть сохранение (или запись).

Операция загрузки пересылает в процессор копию содержимого памяти по за­данному адресу. При этом содержимое памяти остается неизменным. Для того чтобы начать операцию загрузки, процессор отсылает в память адрес и запраши­вает содержимое памяти по этому адресу. Память считывает соответствующие данные и пересылает их в процессор.

Операция сохранения пересылает элемент информации из процессора в па­мять по заданному адресу, уничтожая предыдущие данные, хранившиеся по это­му адресу. Для выполнения такой операции процессор отсылает в память данные и адрес, по которому они должны быть записаны.

Информацию из одного слова или одного байта можно переслать между про­цессором и памятью за одну операцию. Как рассказывалось в раньше, процессор содержит небольшое количество регистров, вмещающих по одному слову. Эти ре­гистры служат либо источниками, либо приемниками данных, пересылаемых в память и из памяти. Пересылаемый байт обычно располагается в младшей (край­ней справа) позиции в регистре.

7. Пример доступа к памяти персонального компьютера.

Механизм доступа к памяти персонального компьютера на базе процессора Intel рассмотрим на примере того же фрагмента программы, который приводился в предыдущей лекции.



mov bx,loca ;загрузка содержимого поля данных с именем loca в регистр

add ax,bx ;сложение содержимого двух регистров ax и bx,

 ;результат помещается в ax

Вся память компьютера делится на сегменты, и для размещения в памяти компьютера любой программы ей выделяется необходимое количество сегментов памяти. Адреса начала каждого сегмента (индекс в таблице дескрипторов) хранятся в специальных сегментных регистрах. Программа, фрагмент которой приведен выше, использует два сегмента памяти:

• сегмент кода, в котором расположены выполнимые команды программы;

• сегмент данных, в котором расположены обрабатываемые данные программы.

На рис.4.9. приведено расположение программы в памяти компьютера. Программа расположена в двух сегментах, сегменте кода и сегменте данных. Команды и данные располагаются в своих сегментах непрерывно, начиная с нулевого адреса (смещения).

Сегмент кода			Сегмент данных
Адресация внутри сегмента (смещение относительно начала)	Содержимое памяти (коды команд)		Адресация внутри сегмента (смещение относительно начала)	Содержимое памяти (двоичные чисела)
0000			0000
0004			0004
			0008
			
03D8	8B 1E 00 42
03DC	03 C3		0042	FF F6 (-1010)
03DE	Следующая команда		0044	FF FF FF FB (-510)
			0048
			

Рис 4.9. Расположение программы в памяти персонального компьютера

Команды загружаются в процессор для выполнения в соответствии с адресами, которые формируются регистре PC (Program Counter). Команда mov загружается из памяти в процессор на основании содержимого регистра PC, который формируется при выполнении предыдущей команды. Там она попадает в регистр IR (Instruction Regisetr) процессора. Адрес в регистре PC сформирован с использованием двух адресов:

• адреса начала сегмента кода;

• адреса внутри сегмента (смещения относительно начала), в нашем случае этот адрес в сегменте равен 03D8h.

Команда mov осуществляет обращение к памяти в сегмент данных для загрузки в регистр bx числа -10₁₀ (FFF6h). Адрес памяти, по которому находится требуемое данное, помещается в регистр MAR (Memory Address Register) в результате расшифровки кода команды. Адрес в регистре MAR в данном случае также формируется на основании двух адресов:

• адреса начала сегмента данных;

• адреса внутри сегмента (смещения относительно начала), в нашем случае этот адрес в сегменте равен 0042h.

После этого дается команда памяти доставить данное число, и оно через регистр MDR (Memory Data Register) попадает в регистр bx процессора.

В процессе выполнения этой команды PC формируется адрес следующей команды, которая будет загружена в следующем такте процессора.

Вопросы для самопроверки.

1. Почему в большинстве компьютеров для представления отрицательных чисел используется дополнительный код?

2. Когда при выполнении арифметических операций возникает переполнение?

3. Какими порядками может оперировать компьютер при обработке целых и вещественных чисел?

4. Что такое нормализованное представление числа?

5. Каким может быть размер памяти компьютера, если регистр MAR 32-разрядный?

Таблица 4.1 КОДЫ ASCII-СИМВОЛОВ

Шест	Символ	Шест	Символ	Шест	Символ	Шест	Симв
00Н	Нуль	20Н	sр.	40Н	@	60Н	‘
01Н	Начало заголовка	21Н	!	41Н	А	61Н	а
02H	Начало текста	22Н	“	42Н	В	62Н	b
03H	Конец текста	23Н	#	43Н	С	63Н	с
04Н	Конец передачи	24Н	$	44Н	D	64Н	d
05Н	КТМ	25Н	%	45Н	Е	65Н	е
06Н	Да	26Н	&	46Н	F	66Н	f
07Н	Звонок	27Н	`	47Н	G	67Н	g
08Н	Возврат на шаг	28Н	(	48Н	Н	68Н	h
09Н	Горизонтальная табуляция	29Н	)	49Н	I	69Н	i
0АН	Перевод строки	2АН	*	4АН	J	6АН	j
0ВН	Вертикальная табуляция	2ВН	+	4ВН	К	6ВН	k
0CH	Прогон страницы	2СН	,	4СН	L	6CH	l
0DН	Возврат каретки	2DН	-	4DH	М	6DH	m
0ЕН	Shift out	2ЕН	.	4ЕН	N	6EH	n
0FH	Shift In	2FH	/	4FH	0	6FH	о
10Н	Data line esc	З0Н	0	50Н	Р	70H	p
11Н	Управление 1	31Н	1	51Н	Q	71H	q
12Н	Управление 2	32Н	2	52Н	R	72H	r
13Н	Управление 3	ЗЗН	3	53Н	S	73H	s
14Н	Управление 4	34Н	4	54Н	Т	74H	t
15Н	Нет	35Н	5	55Н	U	75H	u
16Н	Синхронизация	З6Н	6	56Н	V	76H	v
17Н	Конец блока	37Н	7	57Н	W	77H	w
18Н	Аннулирование	38Н	8	58Н	Х	78H	x
19Н	End of medium	39Н	9	59Н	Y	79H	у
1АН	Замена	ЗАН	;	5АН	Z	7AH	z
1ВН	Escape	ЗВН	;	5ВН	[	7BH	{
1СН	Разделение файла	ЗСН	<	5СН	\	7CH	|
1DН	Разделение группы	ЗDН	«	5DH		7DH	}
1ЕН	Разделение записи	ЗЕН	>	5ЕН	^	7EH	~
1FH	Разделение единицы	3FH	?	5FH	_	7FH	Забой

16