3.2.2 Формирование адреса в процессорах Intel

Память для процессоров Intel подразделяется на байты (8 бит), слова (16 бит), двойные слова (32 бит). Более крупными единицами являются страницы и сегменты. Память может логически организовываться в виде одного или множества сегментов переменной длины. Применительно к памяти различают три адресных пространства: логическое, линейное и физическое.

Логический адрес или виртуальный адрес (рис 3.3) состоит из селектора и смещения. Смещение формируется суммированием компонентов (base, index, disp) в эффективный адрес.

 

Рисунок 3.3 - Формирование адреса 32-разрядных процессоров

В машинах с универсальных регистрами метод адресации данных в команде может устанавливать константу, регистр или ячейку памяти. При обращении к ячейке памяти процессор сначала должны вычислить эффективный адрес памяти, который задается данным в команде методом адресации.

В данном обзоре рассматриваются 11 режимов адресации процессора 80386. Два режима адресации предназначены для обращения к содержимому одного из регистров процессора или для задания операнда непосредственно в команде. Операнды могут иметь размер 8,16 или 32 бита.

Линейный адрес состоит из двух компонент: базового сегмента и эффективного адреса. Исполнительный адрес формируется сложением любой комбинации следующих четырех элементов адреса:

Смещение (offset): 8- или 32-разрядных значением, непосредственно задаваемым в команде;

База (Base): содержимое  одного из универсальных регистров. Базовые регистры обычно используются транслятором как начало отметки локальной области памяти;

Индекс (Index): содержимое одного из универсальных регистров. Индексные регистры  обычно используются для доступа к элементам массива или строки;

Масштаб (Scale): значение индексного регистра может быть умножено на коэффициент  масштабирования 1 2, 4 или 8, использование которого определено в специальном байте поля команды;

 В общем случае исполнительный (физический) адрес (EA) операнда определяется следующей формулой:

                                   ЕА = Base + (Index*Scale) + Offset

Обычно в компьютерах одновременно используется несколько типов адресации. В команде тип адресации может задаваться либо неявно кодом операции, либо в явной форме в специальном поле адресной части команды.

3.3 Порядок выполнения работы

• 1 Студенты должны внимательно прочитать информационную часть работы, выяснить причины использования таких понятий как подразумеваемый операнд и подразумеваемый адрес, ознакомиться с методами адресации данных в компьютерах.

• 2 Получить задание у преподавателя либо выбрать вариант задания из табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Задания к лабораторной работе №3  

Номер  варианта	Методы адресации
1	Прямой Индексный с масштабированием Базово индексный со смещением и масштабированием
2	Регистровый косвенный Базово индексный Базово индексный со смещением
3	Индексный Базово индексный Базово индексный с масштабированием
4	Регистровый косвенный Индексный с масштабированием Базово индексный с масштабированием
5	Индексный Базово индексный с масштабированием Базово индексный со смещением
6	Прямой Базово индексный Базово индексный со смещением и масштабированием
7	Базовый Регистровый косвенный Базово индексный с масштабированием
8	Базовый Индексный с масштабированием Базово индексный со смещением и масштабированием
9	Индексный Базово индексный с масштабированием Базово индексный со смещением
10	Прямой Базово индексный Базово индексный со смещением и масштабированием

   

• 3 Перейти в раздел Схема адресации, ссылка на который приведена в конце информационной части методических указаний. Выписать зависимости для формирования линейного адреса (LA) трех режимов адресации в соответствии с заданием и нарисовать для них схемы формирования LA .

• 4 Перейти в раздел Моделирование и выполнить следующие процедуры:

• выбрать размер данных BYTE;

• в соответствии с формулой вычисления LA наберите числовые данные в окнах Адрес сегмента, Размер сегмента, Смещение и т.д.;

• постройте таблицу для рассматриваемого метода адресации и заполните первую строку. Вид таблицы представлен в табл. 3.2

• в окошке размер данных установите WORD и наберите те же числовые данные, что и для первой строки. Полученное значение линейного адреса и значения параметров занесите во вторую строку таблицы;

• в отчете должны быть приведены три рисунка схем формирования линейного адреса и три таблицы.

Таблица 3.2 - Формирование линейного адреса 

№ п/п	Размер операнда	Адрес сегмента	Размер сегмента	Смещение	Базовый адрес	Индекс	Масштаб	Линейный адрес
1	BYTE	2	50	20	10	5	1
2	WORD	2	50	20	10	5
3

 

Примечание: в том случае, когда в формуле формирования линейного адреса участвует параметр масштабирования (Scale) для каждого размера операнда необходимо получить дополнительные значения LA для значений параметра Масштаб 1, 2, 4 и 8.