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.

¼

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

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

¼;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).

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