Методы адресации в компьютерных системах

Цель работы: научиться определять способы адресации микропроцессора на примере простейших команд.

Индивидуальное задание

Определить, чем завершится выполнение группы команд, представленной в Приложении 1.

Оборудование: ПК с операционной системой Windows XP/7/8.

Краткая аннотация: данная работа посвящена знакомству с важнейшими способами адресации микропроцессора на примере простейших команд. К числу этих важнейших способов адресации относятся:

· прямая адресация;

· косвенная адресация.

Студент должен освоить важнейшие способы адресации процессора, научиться применять их для простейших команд процессора.

Приобретенный в ходе выполнения работы опыт должен позволить в последующем ориентироваться в листингах ассемблерных модулей

Теоретические сведения

Простейшей, чаще всего используемой командой процессора, является команда

MOV Operand_1, Operand_2

Данная команда копирует содержимое правого операнда в левый операнд.

Эта команда, равно как и практически все остальные команды, оперирующие парой операндов, удовлетворяет двум важным условиям:

Результат операции сохраняется в левом операнде.

 

Ёмкости левого и правого операндов равны: Operand_1: 1 байт Operand_2: 1 байт или Operand_1: 2 байта Operand_2: 2 байта

Для обозначения содержимого ячеек оперативной памяти при записи команд используются квадратные скобки. В квадратных скобках указывается не содержимое ячейки оперативной памяти, а адрес ячейки. Например:

[0150] − содержимое 1-байтовой ячейки оперативной памяти. 0150 − адрес 1-байтовой ячейки оперативной памяти. [BP] − содержимое 1-байтовой ячейки оперативной памяти. BP − регистр, содержащий адрес 1-байтовой ячейки памяти.

Адрес в квадратных скобках может задаваться двумя различными способами:

Прямая адресация.

Пример использования прямой адресации с однобайтовыми операндами:

 

MOV AL, [0150] До выполнения: [0150]= 9F   После выполнения: [0150]= 9Fи AL= 9F

Пример использования прямой адресации с двухбайтовыми операндами:

 

MOV AX, [0150] До выполнения: [0150]= 9F [0151]= 5A   После выполнения: [0150]= 9F [0151]= 5A и AX= 5A9F, то есть AL= 9F и AH= 5A

Косвенная адресация.

Пример использования косвенной адресации с однобайтовыми операндами:

MOV AL, [SI] До выполнения: [0150]= 9F SI= 0150   После выполнения: [0150]= 9F SI= 0150 и AL= 9F

• Изменение порядка операндов отражается на результате следующим образом:

MOV [SI], AL До выполнения: AL= 9F SI= 0150   После выполнения: AL= 9F SI= 0150 и [0150]= 9F

• Пример использования косвенной адресации с двухбайтовыми операндами:

MOV AX, [SI] До выполнения: [0150]= 9F [0151]= 5A SI= 0150   После выполнения: [0150]= 9F [0151]= 5A SI= 0150 и AX= 5A9F, то есть AL= 9F и AH= 5A

• Практическое использование способов адресации (на примере команды MOV):

Команда MOV:

 

Адрес начала команды	Команда, записанная на языке машинных кодов	Та же самая команда, записанная на языке ассемблер	Комментарий, поясняющий, как выполняется команда
	B8 34 12	MOV AX,1234	НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Занесение 2-х байтового числа 1234 (12 – старший байт числа, 34 – младший байт числа) в 2-х байтовый регистр АХ
	A3 20 01	MOV [0120],AX	ПРЯМАЯ АДРЕСАЦИЯ: Копирование 2-х байтового числа, находящегося вАХ, в однобайтовые ячейки оперативной памяти0120 и 0121 (в 0120 копируется младший байт АХ, в 0121копируется старший байт АХ)
	8B 1E 20 01	MOV BX,[0120]	ПРЯМАЯ АДРЕСАЦИЯ: Копирование содержимого ячеек оперативной памяти 0120 и 0121, в 2-х байтовый регистр ВХ (в младший байт ВХ, регистр BL, копируется содержимое ячейки 0120, в старший байт ВХ, регистр BH, копируется содержимое ячейки 0121)
10A	BD 38 01	MOV BP,0138	НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Занесение 2-х байтового числа 0138 в 2-х байтовый регистр BP
10D	88 46 00	MOV [BP+00],AL	КОСВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Копирование однобайтового числа, находящегося в АL, в однобайтовую ячейку оперативной памяти, адрес которой содержится в регистре BP, т.е. в ячейку с вычисляемым адресом 0138(0138+00=0138)
	89 46 07	MOV [BP+07],AX	КОСВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Копирование 2-х байтового числа, находящегося в АХ,в ячейки оперативной памяти, на адреса которых указывает регистр BP: младший байт регистра АХ, именуемый АL, копируется в ячейку с вычисляемым адресом 013F(0138 + 07 + 0 = 013F) старший байт регистра АХ, именуемый АН, копируется в ячейку с вычисляемым адресом 0140(0138 + 07 + 1 = 0140)
	CD 20	INT 20	Команда завершения работы программы

 

Практическое использование способов адресации (на примере команды ADD):

Команда ADD:

 

Адрес начала команды	Команда, записанная на языке машинных кодов	Та же самая команда, записанная на языке ассемблер	Комментарий, поясняющий, как выполняется команда
	05 34 12	ADD AX,1234	НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Сложение 2-х байтового числа 1234 (12 – старший байт числа, 34 – младший байт числа) и содержимого 2-х байтового регистра АХ.Результат размещается в регистре АХ.
	01 06 20 01	ADD [0120],AX	ПРЯМАЯ АДРЕСАЦИЯ: Сложение 2-х байтового числа, находящегося вАХ, с 2-х байтовым числом, расположенном в ячейках оперативной памяти 0120 и 0121 (с содержимым ячейки 0120 складывается содержимое младшего байта АХ, а с содержимым ячейки 0121 складывается содержимое старшего байта АХ). Результат размещается в ячейках 0120 и 0121.
	03 1E 20 01	ADD BX,[0120]	ПРЯМАЯ АДРЕСАЦИЯ: Сложение содержимого ячеек оперативной памяти0120 и 0121 с содержимым 2-х байтового регистраВХ (к младшему байту регистра ВХ, регистру BL, добавляется содержимое ячейки 0120, а к содержимому старшего байта регистра ВХ, регистра BH, добавляется содержимое ячейки0121). Результат размещается в регистре BX.
10B	BD 38 01	MOV BP,0138	НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Занесение 2-х байтового числа 0138 в 2-х байтовый регистр BP
10E	00 46 20	ADD [BP+20],AL	КОСВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Сложение однобайтового числа, находящегося вАL, с содержимым 1-байтовой ячейки оперативной памяти, адрес которой определяется как сумма содержимого регистра BP и смещения20, т.е. с содержимым ячейки с вычисляемым адресом 0158 (0138+20=0158). Результат размещается в ячейке 0158.
	01 46 E0	ADD [BP-20],AX	КОСВЕННАЯ АДРЕСАЦИЯ: Сложение 2-байтового числа, находящегося в AX с содержимым ячеек оперативной памяти, адреса которых вычисляются как BP-20: младший байт регистра АХ, именуемый АL, складывается с содержимым ячейки, вычисляемый адрес которой определяется как следующая сумма:0118 (0138 - 20 +0 = 0118) старший байт регистра АХ, именуемый АН, складывается с содержимым ячейки с вычисляемым адресом 0119 (0138 - 20 + 1 = 0119) Результат размещается в ячейках 0118 и 0119.
	CD 20	INT 20	Команда завершения работы программы

Трассировка представленного выше кода:

Позволяет проследить как выполняется операция сложения. Первая команда ADD AX,1234 приводит к тому, что AX= 0+1234= 1234 Вторая команда ADD [0120], AX приводит к результату: [0120]= [0120] + AX = 0 +1234 = 1234 ([0120]= 34 [0121]= 12) Третья команда ADD BX,[0120] приводит к результату: BX= BX + 1234= 1234 Трассировка второй группы команд даёт следующие результаты: Первая команда MOVBP,138 приводит к результату: BP= 0138 Вторая команда ADD [BP+20],AL приводит к результату: адрес=0138 + 20 = 0158. Далее, [0158]= [0158] + AL = 0 + 34= 34 Третья команда ADD [BP-20],AX приводит к результату: адрес=0138 - 20 = 0118. Далее, [0118]= [0118] + AL = 0 + 34= 34 и [0119]= [0119] + AH = 0 + 12= 12

Ход работы:

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями.

2. Законспектировать тезисы.

3. Выполнить индивидуальное задание для своего варианта.

Приложение 1

Чем завершится выполнение следующей группы команд: 1, 6, 11, 16, 21 вариант MOVBX,80A0 MOVAX,90E0 ADD BX,BX ADD AX,BX MOV [BX],AX 2, 7, 12, 17, 22 вариант MOVDX,E0F0 MOVCX,A0C0 ADD CX,DX ADD DX,CX MOV [128],DX 3, 8, 13, 18, 23 вариант MOV DX,E0B0 MOV AX,F0D0 ADD AX,DX ADD AH,AL ADD AL,AH MOV [132],AX 4, 9, 14, 19, 24 вариант MOV CX,7090 MOV BX,9070 ADD BX,BX ADD CH,BL ADD CL,BH MOV [BX],CH 5, 10, 15, 20, 25 вариант MOV BP,190 MOV CX,9070 ADD CX,BP ADD CH,CL ADD CL,CH MOV [BP],CX

 

 

Практическая работа №17