PBN - 03 - 1 © Jaime Alberto Parra Plaza CLASE 3 SOFTWARE DEL MICROPROCESADOR.

PBN - 03 - 1© Jaime Alberto Parra Plaza

CLASE 3

SOFTWARE DEL MICROPROCESADOR


DEFINICIÓN DE COMPUTADOR:

Máquina electrónica que está en capacidad de ejecutar una secuencia de instrucciones. Las instrucciones pueden catalogarse en uno de tres grupos:

• Operación

• Transferencia

• Decisión


1. Operación: Tales como suma, multiplicación, comparación, etc.

2. Transferencia: Cuando se desplaza información de un sitio a otro entre los bloques del computador.

3. Decisión: Cuando se altera la secuencia de ejecución normal, ya sea saltando un grupo de instrucciones o ejecutando repetidas veces ese grupo.


Las instrucciones se almacenan en la memoria y se ejecutan por la CPU:

MEMORIA

CPU Instrucc. 1

Instrucc. 2

.

Instrucc. k


BOOT

BIOS

Memoria

RAM

Memoria

ROM

Memoria al encender el PC


Memoria después de cargar el sistema operativo

BOOT

BIOS

Libre

SistemaOperativo

Memoria

RAM

Memoria

ROM


BOOT

Datos

BIOS

Programa

Libre

SistemaOperativo

Memoria

RAM

Memoria

ROM

Memoria después de cargar un programa


PROGRAMA, DATOS Y PILA:

Cuando un programa es cargado en memoria, se distribuye en tres secciones, cada una llamada un segmento:

• Código

• Datos

• Pila


El uso normal de cada segmento es:

Código ( Listado de instrucciones)

Datos (Variables)

Pila (Almacenamiento temporal)


SEGMENTO DE CÓDIGO:

Es donde viene la secuencia de instrucciones o programa que va a ejecutar el microprocesador.

Cada instrucción se representa por un número binario de 8 bits.


SEGMENTO DE DATOS:

Es donde residen las variables que se declaran en un programa como globales, es decir, que no pertenecen a ninguna función en particular.

Cada variable ocupa cierta cantidad de bytes, según su tipo.


SEGMENTO DE PILA:

Es un espacio en la memoria en donde el microprocesador puede guardar temporalmente información que requerirá más adelante.

También es el sitio en donde se crean temporalmente las variables locales.


Para acceder a una posmem dentro de uno de estos segmentos, el uP debe usar dos registros:

Memoria

Inicio de Segmento

Dirección Lógica o

Efectiva (EA)


Se denomina así a las diversas combinaciones de registros que pueden usarse para direccionar una posmem. Siendo los casos que ella esté en:

• Segmento de código

• Segmento de pila

• Segmento de datos

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO:


SEGMENTO DE CÓDIGO:

uP MEMORIA

IPCS

Segmento

de Código


MEMORIAuP

SS

SP

BP

Tope de la pila

Último valor apilado

Posmem dentrode la pila

Fondo de la pila

SEGMENTO DE PILA:


SEGMENTO DE DATOS:

DSES

SIDIBX

constante

Segmento

de Datos

MEMORIAuP


Una posmem puede direccionarse con estas posibilidades:

1. DS : [SI + BX + cte16 ]

2. DS : [DI + BX + cte16 ]

3. ES : [SI + BX + cte16 ]

4. ES : [ DI + BX + cte16 ]

Los corchetes ( [ ] ) indican puntero.

cte16 = constante de 16 bits de longitud.


El segmento básico se direcciona a través de DS. En tanto que el segmento extra se direcciona a través de ES.

La dirección efectiva se obtiene por la suma de tres cantidades:

1. Un registro índice (SI o DI)

2. El registro base (BX)

3. Una constante de, máximo, 16 bits (cte16)


Es usual indicar la suma encerrando en corchetes cada registro:

EA = [SI] [BX] [cte16]

ó

EA = [DI] [BX] [cte16]

No es necesario que estén los tres campos en la dirección, de aquí surgen varios submodos de direccionamiento:


SUBMODO DIRECTO:

EA = [cte16]

La constante representa una posmem y

equivale al nombre de una variable en un

lenguaje de alto nivel (HLL):


uPDATOS

25Hcte16

0H

25H

dirección


Acerca del submodo directo cabe anotar que normalmente el programador desconoce el valor de la posmem sobre la cual se ubica la variable a la que quiere acceder. En su lugar, usará el nombre de la variable, y el ensamblador se encargará de remplazar dicho nombre por la posmem cuando haga la traducción, de esta forma, el acceso directo a las variables se hace en idéntica forma que en un HLL.


SUBMODO INDIRECTO POR REGISTROS:

EA = [SI] ó EA = [DI] ó EA = [BX]

El registro usado (SI, DI ó BX) contiene la dirección de la posmem a accesar. Este modo equivale al uso de apuntadores en un HLL:


uP DATOS

SI

DI

BX


SUBMODO BASADO:

EA = [cte16][BX]

La dirección de la posmem a acceder se obtiene de la suma del valor contenido en BX más el valor de la constante.


uP DATOS

BX

cte16


El modo BASADO es útil para direccionar arreglos.

Cte16 apuntará al inicio del arreglo y BX al

elemento a acceder:

DIRECCIONAMIENTO DE ARREGLOS:


AR [0]AR [1]

AR [7]

55H56H

5CH

uP DATOS dirección

0H

55Hcte16

07HBX

Variablearreglo AR


SUBMODO INDEXADO:

EA = [cte16] [SI] ó EA = [cte16] [DI]

La dirección de la posmem a acceder se obtiene de la suma del valor contenido en el registro índice más el valor de la constante.


uP DATOS

SI

DI

cte16


El modo INDEXADO es ideal para direccionar cadenas.

Cte16 apunta al inicio de la cadena y

SI ó DI al elemento a acceder:

DIRECCIONAMIENTO DE CADENAS:


uP DATOS dirección0H

32H33H

8IH

32H

cte16VariableCadena

4FH

DI


SUBMODO BASADO-INDEXADO:

EA = [SI] [BX] [cte16] ó

EA = [DI] [BX] [cte16]

La dirección de la posmem a acceder se obtiene de la suma del valor contenido en el registro índice más el valor de BX más la constante.


uP DATOS

SIDI

BX

cte16


DIRECCIONAMIENTO DE ESTRUCTURAS O MATRICES:El modo basado-indexado permite direccionar

estructuras o matrices.

Cte16 apunta al inicio de la estructura, BX apunta al inicio de una variable compuesta (arreglo o cadena) dentro de la estructura y SI ó DI apunta al elemento a acceder:


uP DATOS direcciones0H

48Hcte16

06HBX

01HSI

48H arreglo 049H4AH4BH arreglo 14CH4DH4EH4FH50H

arreglo 2


PREGUNTA 3:

• ¿Qué relación existe entre los segmentos que accede el microprocesador y los llamados modelos de memoria que implementan los compiladores de lenguaje C?


< FIN DE LA CLASE 3 >

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