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: CPU Instrucc. 1 Instrucc. 2 . Instrucc. k

Memoria al encender el PC RAM Memoria ROM BOOT BIOS

Memoria RAM Memoria ROM Memoria después de cargar el sistema operativo Libre Memoria ROM BOOT BIOS

Memoria RAM Memoria ROM Memoria después de cargar un programa Sistema Operativo Memoria RAM Programa Datos Libre Memoria ROM BOOT BIOS

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)

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO: 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

SEGMENTO DE CÓDIGO: uP MEMORIA IP CS Segmento de Código

SEGMENTO DE PILA: uP MEMORIA SS Tope de la pila SP Último valor apilado BP Posmem dentro de la pila Fondo de la pila

SEGMENTO DE DATOS: uP MEMORIA DS ES SI Segmento de Datos DI BX constante Segmento de Datos MEMORIA uP

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 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):

uP DATOS 25H cte16 0H 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

DIRECCIONAMIENTO DE ARREGLOS: El modo BASADO es útil para direccionar arreglos. Cte16 apuntará al inicio del arreglo y BX al elemento a acceder:

AR [0] AR [1] AR [7] 55H 56H 5CH uP DATOS dirección 0H cte16 07H BX Variable arreglo 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

DIRECCIONAMIENTO DE CADENAS: El modo INDEXADO es ideal para direccionar cadenas. Cte16 apunta al inicio de la cadena y SI ó DI al elemento a acceder:

uP DATOS dirección 0H 32H 33H 8IH cte16 Variable Cadena 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 SI DI 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 direcciones 0H 48H 48H arreglo 0 49H cte16 4AH 4BH arreglo 1 06H 4CH BX 4DH 4EH arreglo 2 01H 4FH 50H SI

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 >