Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Результат работы команды: 1АВЕ:0208. ЕЗ 147 (ег11е) — запись программы на диск; в регистре СХ должна быть предварительно указана длина программы в байтах, в регистр ВХ занесен нуль, а командой 14 задано имя файла (й1 имя файла); ЕЗ С (1оац) — загрузка файла с диска в ОП; предварительно следует в ВХ записать нуль, в регистр СХ записать длину файла в байтах и объявить его имя й; для стандартно оформленных СОМ- и ЕХЕ-программ это же можно выполнить, набрав оеЬо0 имя файла. 408 Глава 18.
Элементы программирования на языке ассемблера Заметим, что: О ввод всех числовых данных осуществляется в шестнадцатеричной системе счисления, текстов — в символах АБСП, помещенных в кавычки; О вектор-адрес имеет форму адрес сегмента:адрес смещения; адрес сегмента может быть определен в явном виде шестнадцатеричным кодом или указанием соответствующего сегментного регистра; сегмент команд может быть задан по умолчанию; адрес смещения описывается в явном виде шестнадцатеричным кодом. Примеры задания вектор-адреса: 4РС5:1ОВ, 13С6:1АВВ, 08:О, СВ:100; О при вводе и отображении двухбайтовых слов старший байт размещается правее младшего. Пример: при отображении машинного кода команды точ дх, 0123 на экране получим: В82301 (В8 — код 'глоч ах').
Вопросы для самопроверки 1. Дайте определения алгоритма и программы решения задачи. Сформулируйте основные необходимые свойства алгоритма и способы его записи. 2. Назовите основные классы алгоритмических языков и разновидности трансляторов. 3. Приведите и поясните типовой состав машинных команд и возможные нх структуры. 4. Назовите основные режимы работы компьютеров и дайте им краткую характеристику. 5. Что такое прерывание работы программы и каково их назначение? Назовите виды прерываний и укажите последовательность действий машины при выполнении прерывания. 6.
Какие регистры микропроцессорной памяти используются для адресации данных, команд программы, стековой памяти? 7. Назовите основные компоненты языка ассемблер, приведите структуру команд и директив. 8. Приведите структуру ассемблерной программы и дайте краткую характеристику основных структурных фрагментов этой программы. 9. Составьте и отладьте ассемблерную программу решения какой либо математической задачи, например вычисления суммы ряда. 10. Поясните последовательность работы блоков ПК при реализации команды машинной программы. 11. Поясните виды адресации регистров и ячеек памяти, используемые в ассемблере.
12. Рассмотрите особенности адресации двухадресных команд ассемблера. 13. Подробно разберите адресацию первого числа, участвующего в операции, и адресацию результата при выполнении одноадресных команд умножения и деления. Вопросы дпв самопроверки 409 14. Рассмотрите структуру листинга программы.
Какие сведения о программе можно получить в листинге? 15. Поясните основные процедуры формирования исполняемой программы. 16. Каково назначение отладчика программ РеЬпй? Назовите основные его возможности. 17. Разбернте структуру и назначение команд отладчика 1)еЬпй. ГЛАВА 19 Программное обеспечение компьютера Стоимость программного обеспечения (зоЪчаге) вычислительных систем суще. ственно превосходит стоимость ее аппаратных средств (ЬаггЬгаге).
По образному выражению, в ближайшем будущем стоимость программ будет соотноситься со стоимостью оборудования как стоимость товара и его упаковки (конечно, если программные продукты цивилизованно покупать, а не копировать незаконно). Вся совокупность программ входит в так называемое программное обеспечение вычислительной системы (компьютеров).
Программное обеспечение принято делить на системное (базовое) и прикладное: О системное ПО предназначено для повышения эффективности создания программ обработки информации и их реализации на компьютере, а также для предоставления пользователям определенных услуг по работе с ресурсами компьютера; ьз прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения определенной проблемной задачи пользователя или класса таких задач (пользовательские программы носят название приложений). Системное программное обеспечение Состав системного программного обеспечения показан на рис.
19.1. Компоненты системного программного обеспечения (СПО): О операционные системы (ОС) — обеспечивают управление вычислительными ресурсами компьютеров, их эффективное функционирование в различных режимах, выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с компьютером; О сервисные программы, расширяющие возможности ОС посредством предоставления пользователю и его программам набора дополнительных услуг; 411 Системное программное обеспечение Рис.
19.1. Состав системного программного обеспечении [3 инструментальные программные средства, которые предназначены для эф- фективной разработки и отладки ПО; 0 программы диагностики технического состояиия вычислительной системы облегчают тестирование оборудования, поиск неисправностей, тем самым способствуя более высокой надежности и достоверности выполнения процедур преобразования информации. Операционные системы компьютеров решение любой задачи иа компьютере предполагает наличие, с одной стороны, программы, определяющей последовательность подлежащих выполнению операций, с другой стороны, аппаратных средств (процессора, памяти, дисплея, принтера, клавиатуры и т.
д. — Ьаготтаге). Между ними находится операционная сиспмма, назначением которой является: 0 предоставление вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной атртуальной машины, которая облегчает работу программиста при создании программ; О повышение эффективности использования компьютера за счет управления его ресурсами.
функциональные связи между ресурсами вычислительной системы можно представить так, как показано иа рис. 19.2. 412 Глава 19. Программное обеспечение компьютера Рис. 19.2. Связи между ресурсами вычислительной системы Эти связи охватывают: ьз аппаратные средства, объедиияюшие технические элементы компьютера; О программные средства, включающие в себя все средства системного программного обеспечения; О операционные системы, автоматизирующие стандартные процедуры управлеиия аппаратными и программными средствами; О прикладные программы, реализующие решение конкретной задачи пользователя.
С точки зрения пользователя, ОС формирует удобный пользовательский иитерфейс (комаидиый язык для управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающих пользователя от выполнения рутинных операций), программное окружение, своеобразный «пейзаж», иа фоне которого выполияется разработка и осуществляется исполнение прикладной программы пользователя. С технической точки зрения, ОС вЂ” комплекс программ, обеспечивающий управление ресурсами компьютера, процессами обработки информации, использующими эти ресурсы, и данными. В ОС можно выделить следующие функциональные компоненты: Ю специальное управление ресурсами вычислительной системы: О процессами; О памятью; О внешними устройствами и файлами; ьт общее управление вычислительной системой: О защита данных; О администрирование; 413 Системное программное обеспечение О поддержка интерфейса прикладного программирования; О поддержка пользовательского интерфейса.
Подсистема управления процессами — важнейшая составная часть ОС. Процесс— некоторая часть программы, которой ОС выделяет системные ресурсы (область оперативной памяти, в которой размещаются программный код и данные процесса; интервал времени работы микропроцессора и др.). Процессы делятся иа пользовательские и системные. Разные процессы могут одновременно выполияться и претендовать иа одни и те же ресурсы. Средствами ОС осуществляются поддержка очередей процессов иа доступ к ресурсам вычислительной системы, а также зашита выделенных определенному процессу ресурсов от остальных процессов, ПРИМЕЧАНИЕ Совокупность областей оперативной памяти, выделяемых процессу, носит название адресного пространства.
ОС обеспечивает формирование, защиту и совместный доступ к алресиым пространствам процессов. Соотношение процессов и программ обработки: 0 одна программа может породить несколько параллельно выполняемых процессов; 0 один процесс может принадлежать нескольким программам. Управление памятью включает: 0 распределение физической памяти между запущенными процессами; О загрузку программного кода и данных в отведенную область памяти; 0 настройку адресно-зависимых частей кодов процессов иа физические адреса выделенной области памяти; О защиту областей памяти каждого процесса; О вытеснение процессов из оперативной памяти иа диск; О освобождение памяти при завершении процессов и др. Одним из популярных способов управления памятью является механизм виртуальной памяти, размер которой может превышать объем имеющейся физической памяти. Виртуальная память используется для трансляции виртуальных адресов, полученных в результате трансляции и компоновки программы, в физические адреса ячеек оперативной памяти.
При этом все действия с использованием виртуальной памяти «прозрачиы» для программиста. Файловая система ОС осуществляет, управление созданием (формироваиием) файлов иа машинные носители, поиском файлов, доступом к данным файла. Управление обработкой информации заключается в организации и реализации эффективных режимов функционирования компьютера: 0 однопользовательского и многопользовательского режимов; Глава 19.
Программное обеспечение компьютера С2 однопрограммного (однозадачного) и многопрограммного (многозадачного) режимов работы и их разновидностей; С1 режима формирования виртуальных машин (каждому пользователю в рамках основной конфигурации компьютера выделяется как бы отдельная машина меньшей производительности, возможно, со своей операционной системой); С1 работы в однопроцессорных, многопроцессорных, многомашинных, в том числе и сетевых, вычислительных системах.