Режимы работы процессора

Логическая организация памяти
При описании логической организации памяти в архитектуре IA-32
рассматриваются следующие разновидности:
CMA - Conventional Memory Area (основная память,
стандартная память) – 0 – 640 kВ
UMA – Upper Memory Area (верхняя память) – 640 kB – 1MB
2.1. Video RAM Memory (видеопамять) – 640 kB – 768 kB
2.2. ПЗУ адаптеров и ОЗУ специального назначения –
768 kB – 896 kB
2.3. Read Only Memory Basic Input-Output System (ROM BIOS)
ПЗУ загрузки и ввода-вывода - 896kB – 1MB
2.3.1. Расширения BIOS – 896 kB – 960 kB
2.3.2. Основная BIOS – 960 kB – 1024 kB
HMA – High Memory Area (область верхних адресов,
высокая память, драйвер HYMEM.SYS) – 1024 kB – 1088 kB
XMS – eXtended Memory Specification (дополнительная память,
драйвер HYMEM.SYS) – 1 MB – U-1 B *
EMS – Expanded Memory Specification (расширенная память,
отображаемая память, драйвер EMM386.EXE) –
1 MB – 32 MB (спецификация LIM4.0)
*) U=16 MB (80286), 4GB (386DX - Pentium), 64 GB (Pentium Pro - …)

Карта памяти
CMA
000000
0A0000
100000
0C0000
0F0000
0E0000
110000
U -1
Video RAM
Adapters
Extentions
Main
ROM
BIOS
UMA
EMS
HMA
Линейный адрес
2000000
XMS
Virtual memory (swap file)
EMS
Frame

Типы данных по размеру (разрядности)
Старшее учетверенное
слово
Младшее учетверенное
слово
Двойное слово 0
Двойное слово 1
Двойное слово 2
Двойное слово 3
Упакованный тип данных
Старшее двойное слово
Младшее двойное слово
Слово 0
Слово 1
Слово 2
Слово 3
Учетверенное слово
Старшее слово
Младшее слово
Байт 0
Байт 1
Байт 2
Байт 3
Двойное слово
Младший байт
Слово
Старший байт
7 Биты 0
Байт
15
31
127
63
47
15
31
95
63
31

Типы данных по представлению (логической интерпретации)
Беззнаковый целый тип – двоичное значение без знака.
Диапазон значений определяется разрядностью:
1.1. Байт без знака – [0, 255];
1.2. Слово без знака – [0, 65535];
1.3. Двойное слово без знака – [0, 232-1 = 4 294 967 295]
2. Знаковый целый тип – двоичное значение со знаком. Знак
записывается в старший бит. Отрицательные числа
представляются в дополнительном коде. Диапазон значений
определяется разрядностью:
1.1. Байт со знаком – [-128, 127];
1.2. Слово со знаком – [-32768, 32767];
1.3. Двойное слово со знаком – [-231=2 147 483 648, 231-1=2 147 483 647].

3. Битовое поле – битовая последовательность, содержащая
до 32 независимых битов (флагов).
4. Ближний указатель – 32-разрядный логический адрес, задающий
относительное смещение в байтах от начала сегмента.
Сегмент – это независимая непрерывная область (блок) памяти,
со своим адресным пространством. Смещение – это адрес в пределах
адресного пространства сегмента.
5. Дальний указатель – 48-разрядный логический адрес, состоящий
из смещения (биты 0 – 31) и селектора (биты 32 – 47).
Селектор – это индекс дескриптора в дескрипторной таблице.
Дескриптор – это описание сегмента, которое содержит информацию
об адресе и размере сегмента, уровне привилегий и типе доступа
к нему и некоторые специальные характеристики (атрибуты) сегмента.

6. Цепочка (байтовая строка) – это непрерывная последовательность
байтов, слов или двойных слов максимальной длиной до 4 ГБ.
7. Неупакованный двоично-десятичный тип – это байтовое
представление десятичной цифры.
Старшие 4 разряда (старший полубайт) установлены в 0.
Младшие 4 разряда (младший полубайт) хранят
двоичный код десятичной цифры (от 0000 до 1001).
8. Упакованный двоично-десятичный тип – это байтовое
представление двух десятичных цифр.
Старший полубайт хранит двоичный код (от 0000 до 1001) старшей
десятичной цифры, а младший полубайт – младшей цифры.

Логические типы данных сопроцессора
9. Двоичные целые числа:
9.1. Целое слово (16 битов), диапазон [-32768, 32767]
9.2. Короткое целое (32 бита), диапазон [-2 147 483 648, 2 147 483 647]
9.3. Длинное целое (64 бита),
диапазон [9 223 372 036 854 775 808, -9 223 372 036 854 775 807]
10. Упакованный знаковый двоично-десятичный целый тип – это
представление десятичного числа со знаком в виде
последовательности из 10 байтов.
Старший бит старшего байта кодирует знак, остальные 7 битов
старшего байта не используются.
В остальных 9 байтах последовательности хранится по
две десятичных цифры в двоичном коде.
Диапазон [-999 999 999 999 999 999, 999 999 999 999 999 999]

11. Вещественные числа – основные типы данных сопроцессора.
В записи чисел в вещественном формате старший бит определяет
знак числа, далее записывается характеристика, определяющая
порядок числа и младшие биты хранят значение нормализованной
мантиссы. Всего определено 3 формата:
11.1. Короткий вещественный тип (одинарная точность)
11.2. Длинный вещественный тип (двойная точность)
11.3. Расширенный вещественный тип.
Значение числа определяется как А=±М*2р,
где М – мантисса, p – порядок числа
Порядок числа определяется как p=q-f,
где q – характеристика, а f – фиксированное смещение, зависящее
от формата. Порядок может быть отрицательным.