Информатика и информационные технологии: конспект лекций
Добавить в закладки К обложке
- ЛЕКЦИЯ № 1. Введение в информатику - Страница 1
- 2. Системы счисления - Страница 2
- 3. Представление чисел в ЭВМ - Страница 3
- 4. Формализованное понятие алгоритма - Страница 4
- ЛЕКЦИЯ № 2. Язык Pascal - Страница 5
- 2. Стандартные процедуры и функции - Страница 6
- 3. Операторы языка Pascal - Страница 8
- ЛЕКЦИЯ № 3. Процедуры и функции - Страница 10
- 2. Процедуры в Pascal - Страница 11
- 3. Функции в Pascal - Страница 12
- 4. Опережающие описания и подключение подпрограмм. Директива - Страница 13
- ЛЕКЦИЯ № 4. Подпрограммы - Страница 14
- 2. Типы параметров подпрограмм - Страница 15
- ЛЕКЦИЯ № 5. Строковый тип данных - Страница 17
- 2. Процедуры и функции для переменных строкового типа - Страница 18
- 3. Записи - Страница 19
- 4. Множества - Страница 20
- ЛЕКЦИЯ № 6. Файлы - Страница 21
- 2. Модули. Виды модулей - Страница 24
- ЛЕКЦИЯ № 7. Динамическая память - Страница 26
- 2. Работа с динамической памятью. Нетипизированные указатели - Страница 27
- ЛЕКЦИЯ № 8. Абстрактные структуры данных - Страница 28
- 2. Стеки - Страница 29
- 3. Очереди - Страница 30
- ЛЕКЦИЯ № 9. Древовидные структуры данных - Страница 31
- 2. Операции над деревьями - Страница 32
- 3. Примеры реализации операций - Страница 33
- ЛЕКЦИЯ № 10. Графы - Страница 34
- 2. Представление графа списком инцидентности. Алгоритм обхода графа в глубину - Страница 35
- 3. Представление графа списком списков. Алгоритм обхода графа в ширину - Страница 36
- ЛЕКЦИЯ № 11. Объектный тип данных - Страница 37
- 2. Наследование - Страница 39
- 3. Создание экземпляров объектов - Страница 40
- 4. Компоненты и область действия - Страница 41
- ЛЕКЦИЯ № 12. Методы - Страница 42
- 2. Конструкторы и деструкторы - Страница 44
- 3. Деструкторы - Страница 45
- 4. Виртуальные методы - Страница 47
- 5. Поля данных объекта и формальные параметры метода - Страница 48
- ЛЕКЦИЯ № 13. Совместимость типов объектов - Страница 49
- 2. Расширяющиеся объекты - Страница 50
- 3. Совместимость типов объектов - Страница 52
- ЛЕКЦИЯ № 14. Ассемблер - Страница 53
- 2. Программная модель микропроцессора - Страница 54
- 3. Пользовательские регистры - Страница 55
- 4. Регистры общего назначения - Страница 56
- 5. Сегментные регистры - Страница 57
- 6. Регистры состояния и управления - Страница 58
- ЛЕКЦИЯ № 15. Регистры - Страница 59
- 2. Регистры управления - Страница 60
- 3. Регистры системных адресов - Страница 61
- 4. Регистры отладки - Страница 62
- ЛЕКЦИЯ № 16. Программы на Ассемблере - Страница 63
- 2. Синтаксис ассемблера - Страница 64
- 3. Директивы сегментации - Страница 68
- ЛЕКЦИЯ № 17. Структуры команд на Ассемблере - Страница 71
- 2. Способы задания операндов команды - Страница 73
- 3. Способы адресации - Страница 75
- ЛЕКЦИЯ № 18. Команды - Страница 77
- 2. Арифметические команды - Страница 81
- ЛЕКЦИЯ № 19. Команды передачи управления - Страница 90
- 2. Команды передачи управления - Страница 95
Для работы со стеком предназначены три регистра:
1) ss – сегментный регистр стека;
2) sp/esp – регистр указателя стека;
3) bp/ebp – регистр указателя базы кадра стека.
Размер стека зависит от режима работы микропроцессора и ограничивается 64 Кбайтами (или 4 Гбайтами в защищенном режиме).
В каждый момент времени доступен только один стек, адрес сегмента которого содержится в регистре SS. Этот стек называется текущим. Для того чтобы обратиться к другому стеку («переключить стек»), необходимо загрузить в регистр ss другой адрес. Регистр SS автоматически используется процессором для выполнения всех команд, работающих со стеком.
Перечислим еще некоторые особенности работы со стеком:
1) запись и чтение данных в стеке осуществляется в соответствии с принципом LIFO,
2) по мере записи данных в стек последний растет в сторону младших адресов. Эта особенность заложена в алгоритм команд работы со стеком;
3) при использовании регистров esp/sp и ebp/bp для адресации памяти ассемблер автоматически считает, что содержащиеся в нем значения представляют собой смещения относительно сегментного регистра ss.
В общем случае стек организован так, как показано на рисунке 23.
Рис. 23. Концептуальная схема организации стека
Для работы со стеком предназначены регистры SS, ESP/SP и ЕВР/ВР. Эти регистры используются комплексно, и каждый из них имеет свое функциональное назначение.
Регистр ESP/SP всегда указывает на вершину стека, т. е. содержит смещение, по которому в стек был занесен последний элемент. Команды работы со стеком неявно изменяют этот регистр так, чтобы он указывал всегда на последний записанный в стек элемент. Если стек пуст, то значение esp равно адресу последнего байта сегмента, выделенного под стек. При занесении элемента в стек процессор уменьшает значение регистра esp, а затем записывает элемент по адресу новой вершины. При извлечении данных из стека процессор копирует элемент, расположенный по адресу вершины, а затем увеличивает значение регистра указателя стека esp. Таким образом, получается, что стек растет вниз, в сторону уменьшения адресов.
Что делать, если нам необходимо получить доступ к элементам не на вершине, а внутри стека? Для этого применяют регистр ЕВР Регистр ЕВР – регистр указателя базы кадра стека.
Например, типичным приемом при входе в подпрограмму является передача нужных параметров путем записи их в стек. Если подпрограмма тоже активно работает со стеком, то доступ к этим параметрам становится проблематичным. Выход в том, чтобы после записи нужных данных в стек сохранить адрес вершины стека в указателе кадра (базы) стека – регистре ЕВР. Значение в ЕВР в дальнейшем можно использовать для доступа к переданным параметрам.
Начало стека расположено в старших адресах памяти. На рисунке 23 этот адрес обозначен парой ss: fffF. Смещение шТ приведено здесь условно. Реально это значение определяется величиной, которую программист задает при описании сегмента стека в своей программе.
Для организации работы со стеком существуют специальные команды записи и чтения.
1. push источник – запись значения источник в вершину стека.
Интерес представляет алгоритм работы этой команды, который включает следующие действия (рис. 24):
1) (sp) = (sp) – 2; значение sp уменьшается на 2;
2) значение из источника записывается по адресу, указываемому парой ss: sp.
Рис. 24. Принцип работы команды push
2. pop назначение – запись значения из вершины стека по месту, указанному операндом назначение. Значение при этом «снимается» с вершины стека. Алгоритм работы команды pop обратен алгоритму команды push (рис. 25):
1) запись содержимого вершины стека по месту, указанному операндом назначение;
2) (sp) = (sp) + 2; увеличение значения sp.
Рис. 25. Принцип работы команды pop
3. pusha – команда групповой записи в стек. По этой команде в стек последовательно записываются регистры ах, сх, dx, bx, sp, bp, si, di. Заметим, что записывается оригинальное содержимое sp, т. е. то, которое было до выдачи команды pusha (рис. 26).
Рис. 26. Принцип работы команды pusha