Памет и процесор
Сред устройствата и компонентите, които изграждат компютъра, най-важните за изпълнението на всяка програма саRAMиЦентрален микропроцесор, който за краткост ще наричаме просто процесор. RAM съхранява изпълнимата програма заедно с нейните данни; процесорът извършва изчисления и други действия, описани в програмата.
Процесорът чете първата инструкция на програмата от паметта, намира в паметта или в нейните регистри данните, необходими за нейното изпълнение (освен ако, разбира се, инструкцията изисква данни) и след извършване на необходимата операция се връща в паметта или, евентуално, оставя резултата от своята работа в регистрите (фиг. 1.1).
Фиг. 1.1.Взаимодействие на RAM и процесор.
След като изпълни първата инструкция, процесорът преминава към следващата и така до края на програмата. След завършване на програмата процесорът няма да знае какво да прави по-нататък, така че всяка програма трябва да завърши с команди, които прехвърлят управлението към операционната система на компютъра.
Някои данни (като кодове на знаци) изискват един байт за съхранение; няма достатъчно място за други данни и за тях в паметта се разпределят 2, 4, 8 или дори повече байта. Обикновено двойките байтове се наричат думи, а четворките се наричат двойни думи(фиг. 1.2), въпреки че понякога терминът "дума" се отнася до всяка част от машинната информация.
Фиг. 1.2.Байт, дума и двойна дума.
Когато обсъждаме съдържанието на многобайтови данни, трябва да се обърнем към неговите съставни байтове; тези байтове са конвенционално номерирани от нула и са подредени (когато са показани на хартия) във възходящ ред на числата отдясно наляво, така че байтовете с големи числа се появяват отлявочисла, а отдясно - байтове с по-ниски числа. Най-левият байт се нарича старши байт, а най-десният байт се нарича малък байт. Този ред на байтовете е свързан с формата на писане на числа, която ни е позната: в многоцифрено число по-високите цифри са посочени отляво, а по-ниските цифри са отдясно. Следващото число, ако е написано след предишното, отново ще започне с най-значимата цифра и ще завърши с най-малката. В паметта на компютъра обаче данните са подредени в по-естествен възходящ ред на байтовете и по този начин всяка дума или двойна дума в паметта започва с най-маловажния байт и завършва с най-значимия байт (Фигура 1.3).
Фиг. 1.3.Номериране на байтове в многобайтови данни.
Строго погледнато, само цели двоични числа могат да се съхраняват в компютърната памет, тъй като паметта се състои от двоични елементи за съхранение. За записване на други данни, например символи или дробни числа, за тях са предвидени правила за кодиране, т.е. представяния като последователност от битове с една или друга дължина. И така, истинско число с единична точност заема двойна дума (32 бита) в паметта, в която 23 бита са разпределени за мантисата, 8 бита за степента и още един бит за знака на числото. Програмите, които работят с този вид данни, разбира се, трябва да познават правилата за записването им и да се ръководят от тях при обработката и представянето на тези данни.
Двоичната бройна система, в която работят всички цифрови електронни устройства, е неудобна за хората. За удобство на представянето на двоичното съдържание на клетките на паметта или регистрите на процесора, понякога се използват осмичните и по-често -шестнадесетични бройни системи. Процесорите на Intel използват шестнадесетичната система.
Всяка шестнадесетична цифра може да приеме 16 стойности отот които първите 10 са обозначени с обикновени десетични цифри, а последните 6 с букви от латинската азбука от A до F, където A означава 10, B е 11, C е 12, D е 13, E е 14 и F е 15. В асемблерния език шестнадесетичните числа, за да се разграничат от десетичните, завършват с буквата h (или H). Така че 100 е десетично число, а 100h е шестнадесетично число (равно на 256). Тъй като една шестнадесетична цифра изисква четири двоични цифри, за да бъде записана в паметта на компютъра, съдържанието на един байт се описва с две шестнадесетични цифри (от 00h до FFh или от 0 до 255), а съдържанието на една дума се описва с четири (от 0000h до FFFFh или от 0 до 65535).
В допълнение към RAM клетките, клетките на паметта, разположени в процесора и нареченирегистрисъщо се използват за съхраняване на данни. Предимството на регистрите е във високата им скорост, много по-голяма от тази на RAM, а недостатъкът е, че те са много малко - само около дузина. Следователно регистрите се използват само за краткосрочно съхранение на данни. В режим MP 86, който обсъждаме тук, всички регистри на процесора са дълги 16 бита или 1 дума (всъщност при съвременните процесори тяхната дължина е 32 бита, но в MP 86 се използва само половината от всеки регистър). На всеки регистър се присвоява конкретно име (например AX или DS), с което може да се достъпва в програмата. Съставът и правилата за използване на процесорните регистри ще бъдат описани подробно по-долу, но тук ще се докоснем само до предназначението на сегментните регистри, с помощта на които процесорът осъществява достъп до RAM клетки.
