ФИРМАСЫНЫҢ МИКРОПРОЦЕССОРЛАР ТОБЫНА ҚЫСҚАША ШОЛУ

Кез – келген микропроцессордың маңызды характеристикасы ретінде деректер мен сыртқы шина адрестерін жəне оның ішкі регистрлерініңразрядтылығын айтуға болады. 8086МП 16- разрядты ішкі регистрлер архитектурасынанжəне 16 разрядты деректер шинасынан тұрады. Сонымен, микропро-цессор жұмыс жасай алатын (дерек немесе адрес), максимальды бүтін сан, 2¹⁶1=65535 (64К-1) құрайды. Бірақ 8086МП адрестік шинасы 20 сызықтан тұрады, ол адрестік кеңістіктің 2²⁰=1Мбайтқа сəйкес. 16- разрядтық адрестің көмегімен 20- раз-рядты адрестік кеңістіктің кез-келген нүктесіне қатынау үшін, микропроцессорда жадыны сегменттік адрестеу əдісі қарасты-рылған, олар төрт сегменттік регистрлермен таратылады.

Сегменттік адрестеудің негізі келесіде. Жадыда орындалатын кез-келген 20 – разрядты адрес процессормен, осы ұяшық орналасқан, жады сегментінің бастапқы адресі мен сегменттің басынан бастап есептелген ығысуын, əдетте салыстырмалы адрес деп аталады, қосу арқылы анықталады. Төрт кіші битсіз яғни 16 бөлінген сегменттік адрес, сегменттік регистрлардың бірінде сақталады. Орындалатын адресті есептегенде процессор сегменттік регистрдің құрамын 16 көбейтеді (солға 4 екілік разрядқа жылжыту арқылы) жəне алынған 20- разрядтық адреске салыстырмалы адресті қосу арқылы алады. Базалық адресті16 көбейту адрестік ұяшықтар көлемін ұлғайтады, яғни64 Кбайт*16 =1Мбайт алуға болады.

80286 МП, ІBM PC/AT компьютерларында орталық процессор ретінде қолданылғандықтан, 8086 МП қосымша жадыны басқару жəне оны қорғау схемалары бар күшейтілген варианты болып табылады. 80286 МП 16- разрядтық операндалармен жұмыс жасайды, бірақ 24-разрядтық адрестік шинасы бар, сəйкесінше 2²⁴=16 Мбайт адрестік кеңістікті пайдалана алады. Бірақ айта кететін жай бұл жадыны сегменттік адресациялау əдісі кезінде 1 Мбайт өлшемнен шығуға болмай-ды. Бұл шектеуді жеңу үшін 80286 МП (сондай-ақ 80386 МП) екі режимді қолдануға болады: нақты адрес режимі жəне қорғал-ған виртуальды адрес режимі немесе жай қорғалған адрес режи-мі. Нақты режимда 80286 МП алдында айтылғандай, 8086 МП сияқты функцияланады, онда да жылдамдығы жоғары жəне тек 1 Мбайт адрестік кеңістікке ғана қатынаса алады. Ал қалған 15Мбайт жады аймағы компьютерде орнатылған болса да қолданысқа берілмейді.

Қорғалған режимде айтылғандай сегменттер жəне олардағы ығысулар қолданылады, бірақ бастапқы адрес сегменттік регистрлерді 16 көбейту арқылы емес, сол сегменттік регистрлармен индекстелетін, сегменттік регистрлердің дескрипторларының кестесінен. Əрбір сегнменттік регистр 6 байт орын алады, олардың ішінде 3 байт (24 екілік разряд) ішкісегмент адресіне жатады. Ол арқылы толық 24- разрядтық адрестік кеңістікті қолдануға болады.

Əрбір сегменттік регистрдегі сегменттік дескрипторлар кестесінің индексіне 14 екілік разряд бөлінеде. Адрестелетін ұяшықтың толық логикалық адресі 14-разрядтық сегменттің индекс нөмірінен жəне 16 -разрядтық салыстырмалы адрестен тұрады. Бұл əрбір программа 2³⁰=1 Гбайт логикалық, немесе виртуалдық аймақты қолдана алу үшін арналған, сонымен, мүмкін болатын физикалық жады көлемін 64 рет көбейте аламыз. Виртуалды жадының операциялық жүйесі барлық орындалатын программалардың сегменттерін үлкен дискілік аймақта сақтайды, сегменттер керек болған жағдайда автоматты түрде оларды жедел жадыға жүктемелейді.

80386 жəне 80486 МП 32-разрядтық ішкі құрылымы жə-не 32-разрядтық деректер шинасы жəне адрестері бар жоғарғы өнімді процессорлар болып табылады. Бұл деректерге сүйенсек, процессордың ішінде орналасқан регистрлардың, алдыңғы ертеректегі моделдердегі регистрлардан айырмашылығы, биттерінің ұзындығы 31-бит. Сондықтан микропроцессор жұмыс істей алатын максимальды бүтін сан2³²-1=4294967296 (4Г) құрайды. Көп жағдайда 32-биттік операндтарды қолдану есептеуді жеделдетеді жəне жеңілдетеді. Сонымен жол, 80386 жəне 80486 МП регистрлер құрамы ұлғайтылған, ол да программалаушының жұмысын ыңғайлы ету үшін жасалған. Қорыта келе, процессорлардың жаңа модельдерінде көпесептік режимді, сондай-ақ көппроцессорлық жүйені қолдайтын құрылғылар орнатылған. Бұл микропроцессорлар да, 80286 МП сияқты , нақты жəне қорғалған режимде жұмыс жасайды. Біз қараған соңғы модельдегі микропроцессорлар 2³²=4 Г байт физикалық жадыны жəне 2⁴⁶=64 Г байт виртуалды жадыны адрестей алады. Мұнымен қоса айта кететін жағдай, өңдеушілерге ескі модел процессорлары мен жаңа модел процессорлары арасындағы толық келісу жағдайлары да жасалған, яғни, 8086-80286 процес-сорлары үшін жазылған 16-биттік операндтарды қолданған программаларды ешқандай жөндеусіз жаңа моделдегі процессорларда орындауға болады.

Арестіккеңістіктіңтаратылуы

Дербес компьютер модификациясына жəне оның құрамындағы сыртқы құрылғыларға байланыстыадрестік кеңістіктің таратылуы өзгешеленуі мүмкін. Бірақ жүйенің негізгі компоненттерінің орналасуы қатал қадағаланады Компьютердің адрестік кеңістікті қолданудың қарапайым кестесі 1 суретте келтірілген. Бұл суреттегі адрес мəндері 16-лық есептеу жүйесінде берілген. 16- лық сан екендігін, саннан кейін орналасқан h əріпіне байланысты білуге болады.

Бірінші 640 Кбайт 00000h-тан 9FFFFh-қа дейінгі адрестердегі, адрестік кеңістікті негізгі жедел жады аймағына қалдырады, мұны тағы да стандарты жады аймағы деп те атайды (conventіonal). Жедел жадының бастапқы килобайты үзу векторларымен толтырылған (4байттан 256 вектор бар). Үзу векторларының артынан BІOS деректер аймағы орналасады, олар

00400h -тан 004FFh-қа дейінгі адрестерде орналасады. Бұл аймақта сыртқы құрылғыларды басқару процесінде BІOS программаларымен қолданылатын əртүрлі деректер орналасады, сонымен мұнда орналасатындар:

• жүйе көрсеткішімен кіріс клавиатура буфері;
• параллельді жəне тізбекті порттар адресі;
• видео жүйені құруға керекті деректер (курсор формасы жəне оның экрандағы сол кезде орналасқан орны, ағымдағы

видеорежим, экран ені жəне т.б.);

• ағамдағы уақытты санау ұяшығы;
• есеп аралық байланыстар аймағы т.б.с.с.

BІOS деректер аймағы компьютерді бастапқы жүктемелеу процесі кезінде ақпараттармен толтырылады жəне керектігіне

қарай динамикалық түрде жүйемен модификацияланады; көптеген қолданбалы программалар бұл аймаққа онда сақталған ақпараттарды оқу немесе модификациялау үшін қатынайды.

1 Кбайт 00000h

256 байт 00400h

512 байт 0050

64 Кбайт A0000h

32 Кбайт

32 Кбайт B8000h

64 Кбайт

64 Кбайт

128 Кбайт

64 Кбайт

Мбайт h жадыDOS 15 10FFF0>Ұлғайтылған

(80286)