IBM PC

Информация - Компьютеры, программирование

Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



змером до 64Кб и с начальным адресом,

кратным 16. Абсолютный (20-битовый) адрес A любой ячейки памяти можно

представить как сумму 20-битового начального адреса (базы) B сегмента,

которому принадлежит ячейка, и 16-битового смещения D - адреса этой

ячейки, отсчитанного от начала сегмента: A=B+D. (Неоднозначность выбо-

ра сегмента не играет существенной роли, главное - чтобы сумма B и D

давала нужный адрес.) Адрес B заносится в некоторый регистр S, а в ко-

манде, где должен быть указан адрес A, вместо него записывается пара

из регистра S и смещения D (в MASM такая пара, называемая адресной па-

рой или указателем, записывается как S:D). Процессор же устроен так,

что при выполнении команды он прежде всего по паре S:D вычисляет абсо-

лютный адрес A как сумму содержимого регистра S и смещения D и только

затем обращается к памяти по этому адресу A. Вот так, заменяя в коман-

дах абсолютные адреса на адресные пары, и удается адресовать всю па-

мять 16-битовыми адресами (смещениями).

В качестве регистра S разрешается использовать не любой регистр, а

только один из 4 регистров, называемых сегментными: CS, DS, SS и ES. В

связи с этим одновременно можно работать с 4 сегментами памяти: начало

одного из них загружается в регистр CS и все ссылки на ячейки этого

сегмента указываются в виде пар CS:D, начало другого заносится в DS и

все ссылки на его ячейки задаются в виде пар DS:D и т.д. Если одновре-

менно надо работать с большим числом сегментов, тогда нужно своевре-

менно спасать содержимое сегментных регистров и записывать в них на-

чальные адреса пятого, шестого и т.д. сегментов.

Отметим, что используемые сегменты могут быть расположены в памяти

произвольным образом: они могут не пересекаться, а могут пересекаться

и даже совпадать. Какие сегменты памяти использовать, в каких сегмент-

ных регистрах хранить их начальные адреса - все это личное дело автора

машинной программы.

Как и все регистры ПК, сегментные регистры имеют размер слова. По-

этому возникает вопрос: как удается разместить в них 20-битовые на-

чальные адреса сегментов памяти? Ответ такой. Поскольку все эти адреса

кратны 16 (см. выше), то в них младшие 4 бита (последняя 16-ричная

цифра) всегда нулевые, а потому эти биты можно не хранить явно, а лишь

подразумевать. Именно так и делается: в сегментном регистре всегда

хранятся только первые 16 битов (первые четыре 16-ричные цифры) на-

чального адреса сегмента (эта величина называется номером сегмента или

просто сегментом). При вычислении же абсолютного адреса A по паре S:D

процессор сначала приписывает справа к содержимому регистра S четыре

нулевых бита (другими словами, умножает на 16) и лишь затем прибавляет

смещение D, причем суммирование ведется по модулю 2^20:

Aабс = 16*[S]+D (mod 2^20)

Если, например, в регистре CS хранится величина 1234h, тогда адресная

пара 1234h:507h определяет абсолютный адрес, равный 16*1234h+507h =

12340h+507h = 12847h.

1.4.2 Сегментные регистры по умолчанию

Согласно описанной схеме сегментирования адресов, замену абсолют-

ных адресов на адресные пары надо производить во всех командах, имею-

щих операнд-адрес. Однако разработчики ПК придумали способ, позволяю-

щий избежать выписывания таких пар в большинстве команд. Суть его в

том, что заранее договариваются о том, какой сегментный регистр на ка-

кой сегмент памяти будет указывать, и что в командах задается только

смещение: не указанный явно сегментный регистр автоматически восста-

навливается согласно этой договоренности. И только при необходимости

нарушить эту договоренность надо полностью указывать адресную пару.

Что это за договоренность?

Считается, что регистр CS всегда указывает на начало области памя-

ти, в которой размещены команды программы (эта область называется сег-

ментом команд или сегментом кодов), и потому при ссылках на ячейки

этой области регистр CS можно не указывать явно, он подразумевается по

умолчанию. (Отметим попутно, что абсолютный адрес очередной команды,

подлежащей выполнению, всегда задается парой CS:IP: в счетчике команд

IP всегда находится смещение этой команды относительно адреса из реги-

стра CS.) Аналогично предполагается, что регистр DS указывает на сег-

мент данных (область памяти с константами, переменными и другими вели-

чинами программы), и потому во всех ссылках на этот сегмент регистр DS

можно явно не указывать, т.к. он подразумевается по умолчанию. Регистр

SS, считается, указывает на стек - область памяти, доступ к которой

осуществляется по принципу "последним записан - первым считан" (см.

1.7), и потому все ссылки на стек, в которых явно не указан сегментный

регистр, по умолчанию сегментируются по регистру SS. Регистр ES счита-

ется свободным, он не привязан ни к какому сегменту памяти и его можно

использовать по своему усмотрению; чаще всего он применяется для дос-

тупа к данным, которые не поместились или сознательно не были размеще-

ны в сегменте данных.

С учетом такого распределения ролей сегментных регистров машинные

программы обычно строятся так: все команды программы размещаются в од-

ном сегменте памяти, начало которого заносится в регистр CS, а все

данные размещаются в другом сегменте, начало которого заносится в ре-

гистр DS; если нужен стек, то под него отводи

s