ما هو معالج 8086؟ كيفية تنظيم ذاكرته

كما هو شائع يتميز كل معالج عن آخر بمجموعة من الخصائص كالسرعة التي يعنونها، عرض مسجلاته وممر معطياته وغير ذلك.

المعالج Processor 8086

يتكون المعالج 8086 من وحدتين منفصلتين وهما كالتالي:

• وحدة ملائمة الممراتBIUاختصاراً لي(Bus Interface Unit).
• وحدة التنفيذEUاختصاراً لي (Execution Unit).

بحيث تعمل وحدة ملائمة الممرات على نقل التعليمات و المعطيات بين وحدة التنفيذ وأجهزة الإدخال والإخراج والذاكرة بالإضافة إلى عمليات التحكم بالممرات الثلاث(العناوين، المعطيات، التحكم) وتعمل وحدة التنفيذ على تنفيذ التعليمات.

من الضروري التنويه إلى أنه يوجد ثلاث أنواع من الممرات في الكمبيوتر، ويعتبر الممر عبارة عن مجموعة من الأسلاك التي تصل(تربط) بين وحدات الحاسب على التوازي، والممرات هي كالتالي:

• ممر المعطيات Data Bus: يصل بين المعالج من جهة وبين وحدة (الدخل,الخرج)أو الذاكرة من ناحية أخرى، ووظيفته نقل المعطيات من وإلى المعالج.
• ممر العناوين Address Bus: يصل بين المعالج من جهة وبين وحدة الدخل/الخرج أو الذاكرة من ناحية أخرى، ويستخدمه المعالج لانتخاب مواقع في الذاكرة أو بوابة دخل/خرج، ويعتبر العنوان عبارة عن عدد يعرف موقع للكتابة فيه أو للقراءة منه.
• ممر التحكم Control Bus: هي ممرات يستخدمها المعالج لإشعار الذاكرة وأجهز الدخل/الخرج بأنه مستعد لأداء عملية نقل معطيات أو تمرير طلبات إلى المعالج من قبل الذاكرة أو أجهزة الدخل / الخرج.

بنية الذاكرة المستخدمة في المعالج 8086

بالبداية الذاكرة عبارة عن حجرات متسلسلة سعة كل منها 8Bit ترقم هذه الحجرات من الصفر إلى نهاية الذاكرة ويستخدم الترميز الست عشري في الترقيم؛ مما يعني أنه أصبح لكل حجرة رقم خاص يميزها عن غيرها، يسمى هذا الرقم بالعنوان الفيزيائي للحجرة، ويكون مجال هذا العنوان من 00000h إلى FFFFFh، وتم استخدام النظام الست عشري لبساطة التعامل معه.

بالنهاية يجب ذكر أن المعالج 8086 قادر على عنونة واحد ميغا من الذاكر.

ما هو تنظيم الذاكرة في 8086؟

كما ذكرنا سابقاً أن المعالج 8086 يتعامل مع واحد ميغا من الذاكرة، لكن لا يتم الاستفادة من الذاكرة كلها بنفس الوقت لذلك يتواجد أربعة مقاطع أساسية يتعامل معها البرنامج مباشرة، والمقاطع هي كالتالي:

مقطع الشيفرة Code Segment CS

يتخصص هذا المقطع من الذاكرة لتخزين شيفرة البرنامج، ويوجد مسجل له الاسم CS موجود في المعالج يحتفظ بقيمة تدل على بداية هذا المقطع في الذاكرة ويساعده المسجل IP(Instruction Pointer) الذي يحتفظ بعنوان التعليمة التي ستنفذ الآن وتعدل قيمته آلياً ليشير إلى عنوان التعليمة التالية.

مقطع المعطياتData Segment DS

يختص هذا المقطع من الذاكرة لتخزين المعطيات والتحولات، ويوجد مسجل له نفس الاسم DS موجود في المعالج يحتفظ بقيمة تدل على بداية هذا المقطع في الذاكرة ويساعده المسجل SIالذي يشير إلى الإزاحة بالنسبة إلى بدايته.

مقطع المكدسStack Segment SS

يختص هذا المقطع من الذاكرة للحفظ المؤقت لبعض المعلومات المهمة والتي نخاف أن تضيع أو تتغير خلال تنفيذ برنامج ما، ويوجد مسجل له نفس الاسم SSموجود في المعالج يحتفظ بقيمة تدل على بداية هذا المقطع.

مقطع المعطيات الإضافيExtra Segment ES

يستعمل عند الحاجة إلى مقطعي معطيات في نفس الوقت وبذلك نستطيع الاستفادة من مساحة أكبر من الذاكرة ويوجد مسجل له نفس الاسم ES موجود في المعالج يحتفظ بقيمة تدل على بداية هذا المقطع في الذاكرة ويساعده المسجل DI Destination Index الذي يشير إلى الإزاحة بالنسبة إلى بدايته.