Аппаратура компьютеров ibm pc: конфигурация.
Конфигурация аппаратуры: с общим процессором (+DMA).
CPU
MB
В
Монитор HDD FDD CD Клавиатура Мышь I/O
LPT1 – LPT3(PRN)- параллельный порт, к которому подключают принтер.
COM1 - COM4 – порты от мыши, модема.
Шина МП:
Шина адреса (memory)
Шина данных (I/O U)
Шина управления (IRQ,DMA)
ОСНОВНАЯ (оперативная) ПАМЯТЬ:
16 битовая архитектура:
Шина адреса – 20 bit/линий (технически 24) – 1Мб
Шина данных – 16 bit/линий (технически 32),word=2b
Шина управления: Линии прерывания (InterruptReQuest)IRQ– 7 шт.
Direct Memory Access – DMA – 4 шт.
32 битовая архитектура:
Шина адреса – 32 bit/линий - 4Гб
Шина данных – 64 bit/линий,word=4b
15 IRQ
7 (иногда 4) DMA
Зарезервированные имена
Con
Prn
Nul
Com1-Com4
Lpt1-Lpt3
A:…Z
Порты ввода-вывода (I/O Ports) – для обмена управляющей информацией с УВВ. Стандартные порты – 64Кб
Микропроцессор, адресация и модели памяти.
В данное время в микропроцессор входит сопроцессор, и иногда RISC (процессор с упрощенным набором команд, CISC – полный набор) Reduced/Complete Instruction Set Computer. Основное обрабатывающее устройство обладает кэш-памятью и размером слова 16/32 бита. Для ПО важны частота, доп. наборы инструкций и регистров (MMX, SSE, SSE2, …) и модификация процессора. В реальном режиме процессор работает с 16 битовыми регистрами, а в расширенном (защищенном) с 32.
16 bit
Регистры данных AX, BX, CX, DX (Accumulator, Base, Counter, Data)
Индексные регистры SI, DI (Source/Destination index)
Сегментные регистры ES, DS, CS, SS (Extended, Data, Code, Stack segments)
Регистры-указатели IP, BP, SP (Instruction, Base, Stack pointers)
Регистр флагов FLAGS (PSR, Program Status Register):
CF, OF, ZF, SF, IF, … (carry, overflow, zero, sign, interrupt, … flags)
В реальном режиме адрес задается сегментом (номер параграфа) и смещением относительно него, т. е. одним регистром можно адресовать лишь 64Kb, а всего 220=1Mb. Это связано с тем, что у процессора 20 разрядная шина. В реальном режиме используютсяnear(смещение) иfar(сегмент << 4 + смещение) адреса. Исполнительный адрес задается неоднозначно. Если в сегментном регистре 3 правые значения (12 последних битов) равны нулю, то первое значение – номер физ. сегмента памяти, а адрес –нормализованный.
Адреса (сегмент: смещение):
CS:IPадрес текущей команды (CS:IP+PSR=PSW)
SS:SPадрес стека
DS:BPадрес данных
ES:DXадрес данных
PSW (Program Status Word) в Microsoft называется MSW (Mashine Status Word). PSWзадается адресом команды иPSR.
32 bit
Регистры данных EAX, EBX, ECX, EDX
Индексные регистры ESI, EDI
Сегментные регистры ES, DS, CS, SS, FS, GS
Регистры-указатели EIP, EBP, ESP
Регистр флагов EFLAGS (Program Status Register)
Адреса (абсолютные):
EIPадрес текущей команды (EIP+PSR=PSW)
ESPадрес стека
EBPадрес данных
EAX/EBX/ECX/EDXадрес данных
Адресное пространство процесса
Код CS:IP
Данные DS:BP(ES:DX)
Управляющая информация
Стек SS:SP– память для передачи параметров и т.п.
Куча – область памяти, выделяемая динамически (malloc, переменные и т.п.).