Режимы работы процессора Для архитектуры IA-32 определены следующие режимы работы процессора: 1.Real mode (реальный режим) – это режим реальных адресов. - презентация

1 Режимы работы процессора Для архитектуры IA-32 определены следующие режимы работы процессора: 1.Real mode (реальный режим) – это режим реальных адресов памяти. В нем начинается работа процессора при включении. 2.Protected mode (защищенный режим) – это основной режим работы в многозадачной среде с организацией защиты по уровням привилегий и доступу к памяти 3.Virtual 8086 mode (режим виртуального процессора 8086) – это режим для организации многозадачной работы программ для защищенного режима совместно с программами для реального режима 4.System management mode (SMM, режим системного управления) – это режим для выполнения машинно-зависимых функций и/или действий по защите системы

2 Логическая организация памяти При описании логической организации памяти в архитектуре IA-32 рассматриваются следующие разновидности: 1.CMA - Conventional Memory Area (основная память, стандартная память) – 0 – 640 kВ 2.UMA – Upper Memory Area (верхняя память) – 640 kB – 1MB 2.1. Video RAM Memory (видеопамять) – 640 kB – 768 kB 2.2. ПЗУ адаптеров и ОЗУ специального назначения – 768 kB – 896 kB 2.3. Read Only Memory Basic Input-Output System (ROM BIOS) ПЗУ загрузки и ввода-вывода - 896kB – 1MB Расширения BIOS – 896 kB – 960 kB Основная BIOS – 960 kB – 1024 kB 3.HMA – High Memory Area (область верхних адресов, высокая память, драйвер HYMEM.SYS) – 1024 kB – 1088 kB 4.XMS – eXtended Memory Specification (дополнительная память, драйвер HYMEM.SYS) – 1 MB – U-1 B * 5.EMS – Expanded Memory Specification (расширенная память, отображаемая память, драйвер EMM386.EXE) – 1 MB – 32 MB (спецификация LIM4.0) *) U=16 MB (80286), 4GB (386DX - Pentium), 64 GB (Pentium Pro - …)

3 Карта памяти CMA A C0000 0F0000 0E U -1 Video RAM Adapters Extentions Main ROMBIOS UMA EMS HMA Линейный адрес XMS Virtual memory (swap file) EMSFrame

4 Типы данных по размеру (разрядности) Старшее учетверенное слово Младшее учетверенное слово Двойное слово 0 Двойное слово 1Двойное слово 2Двойное слово 3 Упакованный тип данных Старшее двойное словоМладшее двойное слово Слово 0Слово 1 Слово 2Слово 3 Учетверенное слово Старшее словоМладшее слово Байт 0Байт 1Байт 2 Байт 3 Двойное слово Младший байт Слово Старший байт 7 Биты 0 Байт

5 Типы данных по представлению (логической интерпретации) 1.Беззнаковый целый тип – двоичное значение без знака. Диапазон значений определяется разрядностью: 1.1. Байт без знака – [0, 255]; 1.2. Слово без знака – [0, 65535]; 1.3. Двойное слово без знака – [0, = ] 2. Знаковый целый тип – двоичное значение со знаком. Знак записывается в старший бит. Отрицательные числа представляются в дополнительном коде. Диапазон значений определяется разрядностью: 1.1. Байт со знаком – [-128, 127]; 1.2. Слово со знаком – [-32768, 32767]; 1.3. Двойное слово со знаком – [-2 31 = , = ].

6 3. Битовое поле – битовая последовательность, содержащая до 32 независимых битов (флагов). 4. Ближний указатель – 32-разрядный логический адрес, задающий относительное смещение в байтах от начала сегмента. Сегмент – это независимая непрерывная область (блок) памяти, со своим адресным пространством. Смещение – это адрес в пределах адресного пространства сегмента. 5. Дальний указатель – 48-разрядный логический адрес, состоящий из смещения (биты 0 – 31) и селектора (биты 32 – 47). Селектор – это индекс дескриптора в дескрипторной таблице. Дескриптор – это описание сегмента, которое содержит информацию об адресе и размере сегмента, уровне привилегий и типе доступа к нему и некоторые специальные характеристики (атрибуты) сегмента.

7 6. Цепочка (байтовая строка) – это непрерывная последовательность байтов, слов или двойных слов максимальной длиной до 4 ГБ. 7. Неупакованный двоично-десятичный тип – это байтовое представление десятичной цифры. Старшие 4 разряда (старший полубайт) установлены в 0. Младшие 4 разряда (младший полубайт) хранят двоичный код десятичной цифры (от 0000 до 1001). 8. Упакованный двоично-десятичный тип – это байтовое представление двух десятичных цифр. Старший полубайт хранит двоичный код (от 0000 до 1001) старшей десятичной цифры, а младший полубайт – младшей цифры.

8 Логические типы данных сопроцессора 9. Двоичные целые числа: 9.1. Целое слово (16 битов), диапазон [-32768, 32767] 9.2. Короткое целое (32 бита), диапазон [ , ] 9.3. Длинное целое (64 бита), диапазон [ , ] 10. Упакованный знаковый двоично-десятичный целый тип – это представление десятичного числа со знаком в виде последовательности из 10 байтов. Старший бит старшего байта кодирует знак, остальные 7 битов старшего байта не используются. В остальных 9 байтах последовательности хранится по две десятичных цифры в двоичном коде. Диапазон [ , ]

9 11. Вещественные числа – основные типы данных сопроцессора. В записи чисел в вещественном формате старший бит определяет знак числа, далее записывается характеристика, определяющая порядок числа и младшие биты хранят значение нормализованной мантиссы. Всего определено 3 формата: Короткий вещественный тип (одинарная точность) Длинный вещественный тип (двойная точность) Расширенный вещественный тип. Значение числа определяется как А=±М*2 р, где М – мантисса, p – порядок числа Порядок числа определяется как p=q-f, где q – характеристика, а f – фиксированное смещение, зависящее от формата. Порядок может быть отрицательным.

10 ФорматКороткийДлинныйРасширенный Длина (в битах) Мантисса (в битах) Характеристика (в битах)81115 Диапазон характеристик, q Фиксированное смещение, f Диапазон порядков, p … …16383 Диапазон значений, А