36231

Использование стековой памяти

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Поскольку существует только один регистр сегмента стека SS хранящий начальный базовый адрес стека в каждый момент времени можно обращаться только к одному стеку. Указатель стека SP используется для хранения адреса последнего члена последовательности вершины стека записанного в стек. Такие команды как PUSH записать данные в стек РОР считать данные из стека CLL вызов процедуры RET возврат из процедуры или IRET выход из прерывания автоматически изменяют содержимое указателя стека SP так чтобы отслеживать адрес вершины...

Русский

2013-09-21

52 KB

15 чел.

17. Использование стековой памяти

Работа со стековой памятью.

Стек – это область памяти, специально выделенная для временного хранения параметров или программных данных, необходимых для информационной связи программ и процедур. Максимальная ёмкость стековой памяти составляет 32К (32768) 16-битовых слов. Т. о. стек может полностью размещаться в одном сегменте памяти.

Поскольку существует только один регистр сегмента стека SS, хранящий начальный (базовый) адрес стека, в каждый момент времени можно обращаться только к одному стеку. Указатель стека SP используется для хранения адреса последнего члена последовательности (вершины стека), записанного в стек.

В большинстве случаев программист не должен следить за адресами действительного расположения программных данных в стеке. Такие команды, как PUSH (записать данные в стек), РОР (считать данные из стека), CALL (вызов процедуры), RET (возврат из процедуры) или IRET (выход из прерывания), автоматически изменяют содержимое указателя стека SP так, чтобы отслеживать адрес вершины стека.

Запись данных в стек называется операцией загрузки. При загрузке в стек нового числа содержимое указателя стека возрастает на 2, при этом полагают, что ячейка стека, содержавшая считанные числа, считается свободной и готовой для последующего использования. Физически же содержимое ячейки компьютерной памяти после операции считывания остаётся без изменений.

Команды PUSH (записать данные в стек) и РОР (считать данные из стека) позволяют организовать обмен данными между стеками и любым из 16-битовых регистров общего назначения или ячейками памяти.

Процедуры вызова и возврата, использующие стек.

Процедуры и подпрограммы позволяют многократно использовать фиксированную последовательность команд и данных различными программами, которые могут располагаться в любых участках памяти ПК. Для этого машинные команды CALL (вызов процедур) и RET (возврат из процедур) устанавливают стандартную форму передачи управления от программы к процедуре и возврат управления команде, следующей за командой CALL после выполнения процедуры.

Вызов и возврат внутри сегмента. Если физический адрес ячейки памяти, содержащей команду CALL, и начальная ячейка процедуры лежат внутри сегмента, то для передачи управления процедуре используется внутрисегментная команда CALL. Адрес возврата (адрес команды, следующей за командой CALL) загружается в текущий стек (определяемый указателем стека SP и регистром SS).

Последней командой выполняемой перед выходом из процедуры, должна быть команда RET (шестнадцатеричный машинный код – С3), по которой содержимое вершины стека (являющееся адресом возврата) считывается в указатель команд IP. Это обеспечивает передачу управления команде, следующей за командой CALL. В языке ассемблера процедура, выполненная внутрисегментным вызовом, определяется как NEAR.

Межсегментные вызовы и возвраты.

Программа может передавать управление процедуре, находящейся в произвольном месте памяти МП, используя межсегментную команду CALL. Выполняя её, процессор автоматически  осуществляет следующие операции (рис.17):

  

Указатель стека уменьшается на 2. Содержимое регистра CS, базовый адрес текущего командного сегмента, переносится в ячейку – вершину стека;

Указатель стека вновь увеличивается на 2. В стек загружается перемещаемый адрес команды, следующей за командой CALL.

Последней машинной командой из процедуры, вызванной межсегментной командой вызова, должна быть команда RET (код СВ.). В языке ассемблера процедуры, вызываемые командой межсегментного вызова, определяются как FAR. При осуществлении команды RET МП автоматически выполняет следующие операции

Слово из вершины стека (определяемой указателем стека SP) считывается в указатель команд IP. Для определения новой вершины стека содержимое регистра SP увеличивается на 2;

Слово, занимающее новую вершину стека, переписывается обратно  регистр CS. Содержимое регистра SP вновь возрастает на 2.

Таким образом, управление передаётся команде, следующей за командой CALL.

Вложенные процедуры вызова и возврата.

Программа может передавать управление процедуре, которая в свою очередь может вызывать другую процедуру, расположенную в произвольном месте памяти ЭВМ. В этом случае вторая процедура определяется как вложенная процедура вызова. Благодаря использованию стека, становятся возможными считывание всех адресов возвратов автоматически в требуемом порядке без каких-либо дополнительных программных сложностей и вставка произвольно чередующихся межсегментных и внутрисегментных вызовов без какой бы то ни было путаницы.

Использование стека для передачи переменной.

Хранение в стеке параметров или промежуточных результатов ведущей программы позволяет воспользоваться или при выполнении определяемой процедуры (программы). Во многих случаях операции, осуществляемые процедурой, могут выполняться непосредственно под данными, расположенными в стеке. Для указания данных, хранящихся в стеке, обычно используется регистр ВР. Вместе с командой RET может быть определено смещение для обхода области переменных в стеке, что позволяет при возврате передать контроль команде, следующей за командой CALL.


SP

Ст.адрес

Мл.адрес

тек

перед входом в процедуру

Ст.IP

После использования

команды RET

Рис.16. Внутрисегментная процедура: вызов и возврат.

SP

Старший IP

После использования

команды CALL

Младший адрес

Стек перед входом в процедуру

Старший адрес

SP

Ст. CS.

Ст. IP.

SP

После исполнения межсегментной команды  CALL.

Ст. CS.

Ст. IP.

SP

После исполнения межсегментной команды  RET.

Рис. 17. Межсегментная процедура: вызов и возврат.

Рис. 18. Передача данных через стек

Стек после исполнения команды RET со  смещением.

SP

Старший IP

Старший CS

Арг.3.

Арг.2.

Арг.1.

Стек после исполнения межсегментной команды

SP

Старший IP

Старший CS

Арг.3.

Арг.2.

Арг.1.

Арг3.

Арг.2.

Арг.1.

SP

В стек записали три аргумента

Мл. адрес

SP

Ст. адрес

Стек до входа в процедуру


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73796. Психотерапия как одно из направлений деятельности практического психолога 17.42 KB
  Обычно такая психологическая помощь обозначается понятием психотерапия. Психотерапия это комплексное лечебное вербальное и невербальное воздействие на эмоции суждения самосознание человека при психических нервных и психосоматических заболеваниях. Чаще всего психотерапия обращена к личностным проблемам ставящим человека на грань психических нарушений или даже переводящим за эту грань с чем связаны тягостные переживания нарушения социального поведения изменения сознания и самосознания и пр.
73797. Психопрофилактика, как одно из направлений деятельности практического психолога 17.39 KB
  Врачи часто недооценивают значение работы медицинских психологов в клинике и активно ее не принимают. Проявляется взаимное непонимание врачей и психологов. Заключения психологов строятся на использовании методов несопоставимых по своей точности с диагностическими медицинскими исследованиями. Сейчас большинство медицинских психологов работает в области психиатрии.
73798. Психокоррекционная и развивающая работа, как одно из направлений деятельности практического психолога 18.96 KB
  Термин коррекция психического развития как обозначение определенной формы психологической деятельности впервые возник в дефектологии применительно к вариантам аномального развития. В психологии психокоррекция стала трактоваться как совокупность мер психологического воздействия направленных на доформирование отсутствующих психических...
73799. Программирование разветвлений 524 KB
  Блок-схема алгоритма Условные операторы Для программирования разветвляющейся структуры на Фортране предусмотрено несколько видов условных операторов: условный логический оператор условный блочный оператор условный структурный оператор. В записи алгоритма эти операторы заменяют шаг ЕСЛИ в блокс-хемах. В этих операторах условие записывается в виде логического выражения которое может принимать лишь два значения...
73800. Философия Нового Времени 94.5 KB
  Развитие принципов научного познания в европейской философии XVII века Философия нового времени. Гоббс: единство эмпирических и рациональных методов познания. Развитие принципов научного познания в европейской философии XVII века Философия нового времени Общественный прогресс определяемый глубокими экономическими причинами все в большей степени выявляет необходимость развития научного познания и науки в целом. Именно в это время создаются первые системы научного познания всесторонне обсуждаются возможности человеческого разума...
73801. Реконструкция, модернизация и капитальный ремонт общественных и жилых зданий 45.5 KB
  Характеристика существующего фонда общественных и жилых зданий. Фонд общественных и гражданских зданий составляют в основном здания постройки второй половины Х1Х века и нашего столетия. Кроме того в тот период для выполнения строительно-монтажных работ имелся достаточный парк строительных машин и механизмов способных обеспечить строительство зданий такой высоты.
73803. Немецкая классическая философия XIX века 67.5 KB
  Общая характеристика Становление немецкой классической философии проходило на фоне радикальных социально-экономических преобразований в некоторых европейских странах высшей точкой которых стала Французская буржуазная революция 1789-1794 гг. Критическая философия Иммануила Канта Иммануил Кант 1724-1804 основатель немецкой классической философии...
73804. Примеры программ с циклическим алгоритмом 458.5 KB
  Вычисление суммы конечного числа слагаемых алгоритм накопления суммы Рассмотрим сумму конечного числа слагаемых: 1 Здесь n слагаемое или общий член суммы с номером n. В математике принята следующая сокращенная запись такой суммы: Здесь n слагаемое или общий член суммы с номером индексом суммирования n. Вычислять данную сумму будем последовательно добавляя очередное слагаемое к ранее вычисленному значению суммы. Алгоритм накопления суммы:...