Регістр прапорів

Вказівник інструкцій

n

Рис. 1.2 – Структура процесора

Три елементи шинного інтерфейсу: пристрій управління шиною, черга команд і сегментні регістри здійснюють три важливі функції: по-перше, ШІ управляє передачею даних на ПВ, в пам'ять і на зовнішній пристрій введення/виведення. По-друге, чотири сегментні регістри управляють адресацією пам'яті об'ємом до 1 Мбайта. Третя функція ШІ – це вибірка команд. Оскільки всі програмні команди знаходяться в пам'яті, ШІ повинен мати доступ до них для вибірки їх в чергу команд. Оскільки черга має розмір від 4-х і більше байт, залежно від процесора, ШІ повинен "заглядати вперед" і вибирати команди так, щоб завжди існувала непорожня черга команд, готових для виконання.

Пристрій виконання і шинний інтерфейс працюють паралельно, причому ШІ випереджає ПВ на один крок. ПВ повідомляє шинний інтерфейс про необхідність доступу до даних в пам'яті або на пристрій введення/виведення. Крім того ПВ запрошує машинні команди з черги команд. Поки ПВ зайнятий виконанням першої в черзі команди, ШІ вибирає наступну команду з пам'яті. Ця вибірка відбувається під час виконання, що підвищує швидкість обробки.

Історична довідка. На початку 70-х мікрокомп'ютери на процесорі Intel 8008 сповістили про перше покоління мікропроцесорів. До 1974 року з'явилося друге покоління мікропроцесорів загального призначення Intel 8080. Даний успіх спонукав інші фірми до виробництва цих або аналогічних процесорів. У 1978 році фірма Intel випустила процесор третього покоління - Intel 8086, який забезпечував деяку сумісність з 8080 і був значним просуванням вперед в даній області. Для підтримки простіших пристроїв і забезпечення сумісності з пристроями введення/виведення того часу Intel розробив різновид процесора 8086 - процессор 8088, який в 1981 році був вибраний фірмою ІВМ для її персональних комп'ютерів.

Розвиненішою версією процесора 8088 є процесор 80188, а для процесора 8086 - процесори 80186, 80286, 80386 і т.д. (загальна абревіатура – і80х86), які забезпечили додаткові можливості і підвищили потужність обчислень. Всі ці процесори мають відношення до розвиненої архітектури процесорів фірми Intel і позначаються як iAPX 86, iAPX 88, iAPX186, iAPX286 і iAPX386, де APX - Intel Advanced Processor Architecture.

3.1. Програмна модель мікропроцесора і8086

Мікропроцесор і8086 (рис.1.3) є початковим рівнем для вивчення подальшої послідовності процесорів фірми INTEL. Він має

º організацію регістр-пам'ять і оперує даними типу байт або слово;

º розвинену систему команд, яка включає наступні групи команд:

- передачі даних;

- арифметичні і логічні/зсуву;

- операцій з ланцюжками;

- умовних і безумовних переходів, організації циклів;

- програмного переривання;

- управління процесором;

º дворівневу систему переривань (маскованого і немаскованого);

º сегментну систему пам'яті із загальним простором в 1 Мбайт;

º 14 програмно доступних регістрів.

При цьому він оперує даними, які можуть бути цілими беззнаковими і знаковими двійковими числами, двійково-десятковими запакованими і незапакованими числами.

Висновок.

Поширення мікрокомп'ютерів служить причиною того, що постійного переглядається відношення до мови асемблера по двох основних причинах. По-перше, програми, написані на мові асемблера, вимагають значно менше пам'яті і часу виконання. По-друге, знання мови асемблера і результуючого машинного коду дає розуміння архітектури машини, що навряд чи забезпечується при роботі на мові високого рівня. Хоча більшість фахівців в області програмного забезпечення ведуть розробки на мовах високого рівня, що простіше при написанні програм, все-таки найбільш потужне і ефективне програмне забезпечення повністю або частково написане на мові асемблера.

Мови високого рівня були розроблені для того, щоб уникнути прив'язки до технічних особливостей конкретних комп'ютерів. Мова асемблера, у свою чергу, розроблена для конкретної специфіки комп'ютера або точніше для специфіки процесора. Отже, для того, щоб написати програму на мові асемблера для конкретного комп'ютера, слід знати його архітектуру.

Для практичної роботи з асемблером, окрім лекційного матеріалу і деяких навиків роботи на комп'ютері, необхідне наступне:

• доступ до IBM-сумісного комп'ютера (будь-якої моделі);

• операційна система FreeDOS, MS-DOS або WINDOWS 95/98/ME/NT/2000/XP;

• копія транслятора з мови асемблера, наприклад фірми Microsoft, Borland або SLR Systems.

Наступне є не обов'язковим, але корисним:

• досвід програмування (ці навики можуть допомогти швидше освоїти деякі ідеї програмування).

• хороші знання в електроніці і схемотехніці.

Питання для самоперевірки

1. Розтлумачте твердження: «Програма – це дані».

2. У чому принцип машини фон Неймана ?

3. Що таке програмне забезпечення (ПЗ), системна програма, прикладна програма ?

4. Назвіть три градації ПЗ. Поясніть сенс проміжного ПЗ.

5. У чому відмінність керуючих і обслуговуючих програм?

6. Що таке операційна система (ОС) ?

7. Що включає система програмування ?

8. Що таке програмний модуль (ПМ), властивості ПМ ?

9. Що таке початковий модуль, макропроцесор, трансляція ?

10. Автокод і мова асемблера: що загального в чому відмінність ?

11. Що таке об'єктний модуль і редактор зв'язків ?

12. Що таке завантажувальний модуль і зв'язуючий завантажувач ?

13. У чому відмінність процедур компіляції і інтерпретації ?

14. Які функції забезпечує крос-система ?

15. Розкрийте рівні мов програмування і переваги мови асемблера.

16. Скільки доступних програмістові регістрів має процесор і8086, їхні імена ?

17. Назвіть інші складові архітектури мікропроцесора і8086 ?

18. Охарактеризуйте компоненти пам'яті: RAM, ROM і BIOS.

19. Призначення регістра прапорів, назви і функціональні призначення прапорів ?

10