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

16 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

1125. Основы лабораторных исследований по информатике 1.04 MB
  Составление, ввод, трансляция и выполнение программ линейной и разветвляющейся структуры. Составление, ввод, отладка и выполнение программ, использующих одномерные массивы. Программирование алгоритмов сортировки и поиска.
1126. Корреляционный и регрессионный анализ 955 KB
  Корреляционный анализ. Множественный коэффициент корреляции. Классификатор на основе ядерных оценок. Регрессионный анализ. Коэффициент ошибок (на обучающей выборке). Применение QDA.
1127. Термическая обработка углеродистой стали на мелкое зерно 110.5 KB
  Изучить влияние отжига и нормализации на величину зерна в стали. Освоить методику определения величины аустенитного зерна по ГОСТ 5639-82. Роль термической обработки в процессах формирования зерна в сталях.
1128. Термическая обработка углеродистой стали 272.5 KB
  Влияние термической обработки на механические свойства (твердость) углеродистой стали. Назначения режима термической обработки при проведении закалки, нормализации, отжига и отпуска углеродистой.
1129. Влияние углерода на твердость термически обработанных сталей 175 KB
  Зависимость между содержанием углерода в стали и ее твердостью после отжига и закалки. Влияние углерода на структуру и свойства отожженных сталей. Количество остаточного аустенита при закалке сталей при увеличении содержания углерода
1130. Определение прокалываемости стали 162.5 KB
  Ознакомиться с методикой определения прокаливаемости. Выяснить влияние химического состава сталей и размеров деталей на прокаливаемость. Неоднородный аустенит. Нерастворенные частицы (карбиды, оксиды, интерметаллические соединения).
1131. Цементация стали 581.5 KB
  Сущность процесса цементации. Химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных деталей насыщается углеродом. Термическая обработка цементованных деталей.
1132. Операционный контроль геометрических параметров оптических деталей 143 KB
  Ознакомится с основными геометрическими параметрами оптических деталей и методами их измерения. Изучить состав и устройство основных видов оборудования и приспособлений для измерения параметров оптических деталей. Овладеть навыками измерений толщины, радиуса кривизны, предела разрешения и других параметров линз, пластин и призм.
1133. Исследование процесса сборки автоколлимационной зрительной трубки 234.5 KB
  Ознакомиться с методом автоколлимации и способами его реализации. Изучить конструкцию автоколлимационной трубки. Овладеть навыками проведения юстировочных и контрольных операций в процессе сборки оптических систем. Провести измерения плоскопараллельности методом автоколлимации.