2. Стековая адресация

Стековая память (стек) является эффективным элементом современных ЭВМ, реализует неявное задание адреса операнда. Хотя адрес обращения в стек отсутствует в команде, он формируется схемой управления автоматически по специальному правилу.

4. Типы данных

Основными типами данных в компьютерах являются байты, слова, двойные слова и квадрослова (учетверенные слова). Каждый из представленных типов данных может начинаться с любого адреса: это означает, что слово не обязано начинаться с четного адреса; двойное слово - с адреса, кратного 4 и т.д. Таким образом достигается максимальная гибкость структур данных и эффективность использования памяти.

Данные со знаком

На рис. 4.1. приведены 4 формата данных со знаком с фиксированной точкой. Байт (биты 0÷6 – значение, бит 7 – знак), двойное слово (биты 0÷30 – значение, бит 31 – знак) и так далее.

Рис. 4.1. Данные со знаком

Данные без знака

На рис. 4.2. приведены 3 формата данных без знака с фиксированной точкой.

Диапазон представления целых чисел: от -2^-64 до 2⁶⁴.

Рис. 4.2. Данные без знака

Данные в формате с плавающей точкой

Формат включает три поля: знака, мантиссы и порядка (рис. 4.3.). Поле мантиссы содержит значащие биты числа, а поле порядка содержит степень 2 и определяет масштабирующий множитель для мантиссы. Поддерживаются блоком FPU.

Диапазон представления:

нормализованных чисел с одинарной точностью: от ±2.9*10^-38 до ±1.7*10³⁸;

нормализованных чисел с двойной точностью: от ±2,23*10^-308 до ±1,79*10³⁰⁸;

нормализованных чисел с расширенной точностью: от ±3,37*10⁴⁹³² до ±1,18*10⁴⁹³².

Двоично-десятичные данные

Неупакованное BCD – одна цифра (биты 0÷3 – цифра, остальные - игнорируются). Упакованное BCD – две цифры (по 4 бита на цифру). 80-разрядное упакованное BCD в блоке FPU (биты 0÷71 – цифры, остальное игнорируется) см. рис. 4.4.

Данные типа строка

Строка представляет собой непрерывную последовательность бит, байт, слов или двойных слов (рис. 4.5).

Строка бит может быть длиной до 1 Гбита, а длина остальных строк может составлять от 1 байта до 4 Гбайтов. Поддерживается АЛУ.

Символьные данные

Поддерживаются строки символов в коде ASCII и арифметические операции (сложение, умножение) над ними (рис. 4.6). На каждый символ ASCII отводится по восемь бит. Поддержка осуществляется блоком АЛУ.

Рис.4.6. Символьные данные

Данные типа указатель

Указатель содержит величину, которая определяет адрес фрагмента данных. Поддерживается два типа указателей, приведенных на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Структура описания данных: а) с теговой организацией памяти; б) дескриптор данных

длинный указатель (дальний) – смещение (32 разряда) + селектор (16 разрядов);

короткий указатель (ближний) – смещение (32 разряда).

Дальний указатель применяется в том случае, когда программа передает управление в другой сегмент памяти. Такой указатель с помощь селектора определяет новый сегмент и 32-битное смещение внутри этого сегмента. Ближний указатель – это 32-битное смещение, то есть расстояние в байтах от базы того сегмента, в котором находится нужный операнд.