Операции с памятью

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)

• Store (или Write), то есть сохранение (или запись).

Операция загрузки пересылает в процессор копию содержимого памяти но 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. Из памяти считываются соответствующие данные и пересылаются 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. 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.

Взаимодействие с памятью происходит через:

• шину чтения-записи,

• адресную шину,

• и нформационную шину.

По шине чтения-записи сообщается тип производимой операции (считывание из памяти или запись в нее). Сигналы, подаваемые на адресную шину, определяют область памяти, из которой (в которую) ведется считывание (запись), а по информационной шине передается считанная (записанная) информация.

Пример – считывание из памяти и запись в память байта с адресом 7.

При считывании данных из памяти некоторая внешняя (по отношению к запоминающему устройству) система (например микропроцессор) устанавливает на шине чтения-записи сигнал 1, сообщая таким образом, что должна производиться операция считывания. Кроме того, эта внешняя система помещает на адресную шину значение 0000000000000111 в двоичной системе счисления (или, что то же самое, 7 — в де­сятичной системе счисления). Тем самым запоминающему уст­ройству сообщается, что требуется считать байт информации из ячейки 7. Очевидно, что в результате операции считывания содержимое указанного байта, равное 10101010, появится на информационной шине (см. рисунок).

При записи на шине чтения-записи устанавливается сигнал 0 и на адресную и информационную шины помещаются ад­реса и записываемые данных. В качестве адреса запоминающее устройство получает число 0000000000000111, или, что то же самое, 7, а в качестве записываемых данных - число 10101010. По­скольку на шине чтения-записи установлен сигнал 0, данные с информационной шины заносятся в ячейку 7.