Temas Unidad 1

1.2 El procesador y sus registros internos

Definición de registros:
un registro es una memoria de alta velocidad y poca capacidad, integrada en el microprocesador, que permite guardar transitoriamente y acceder a valores muy usados, generalmente en operaciones matemáticas.

Función de los registros:

• Los registros están en la cumbre de la jerarquía de memoria, y son la manera más rápida que tiene el sistema de almacenar datos. Los registros se miden generalmente por el número de bits que almacenan; por ejemplo, un "registro de 8 bits" o un "registro de 32 bits“.

• La CPU contiene un conjunto de localidades de almacenamiento temporal de datos de alta velocidad llamada registro. Algunos de los registros están dedicados al control, y solo la unidad de control tiene acceso a ellos. Los registros restantes son los registros de uso general y el programador es el usuario que tiene acceso a ellos.

Algunos registros básicos:

Dentro del conjunto básico de registros de control se deben incluir a los siguientes:

A.Contador de programa (PC).

B.Registro de direcciones de la memoria (MAR).

C.Registro de datos (RD).

D.Registro de instrucciones (IR).

E.Palabra de estado de programa (PSW).

1.3 La memoria principal (RAM)

RAM Este tipo de memoria puede ser borrada y grabada las veces que deseemos. La única desventaja es que la información grabada en ella solo puede ser utilizada mientras tenga energía. En cuanto se corte la alimentación, los datos que se grabaron se borrarán instantáneamente. Se usan solo como almacenamiento temporal.

•La RAM tiene dos modos de operación posibles:

RAM estática:flips-flops internos que almacenan información binaria. La información almacenada es válida mientras la unidad está encendida.

RAM dinámica: Conjunto de pequeños condensadores que pueden estar cargados o descargados. Debe refrescarse cada pocos milisegundos para impedir la pérdida de información. Tienen mayor capacidad que las estáticas.

1.4 Concepto de interrupciones

Una interrupción es una situación especial que suspende la ejecución de un programa de modo que el sistema pueda realizar una acción para tratarla. Tal situación se da, por ejemplo, cuando un periférico requiere la atención del procesador para realizar una operación de E/S. Las interrupciones constituyen quizá el mecanismo más importante para la conexión del microcontrolador con el mundo exterior, sincronizando la ejecución de programas con acontecimientos externos.

PASOS PARA EL PROCESAMIENTO

1. Terminar la ejecución de la instrucción máquina en curso.
2. Salva el valor de contador de programa, IP, en la pila, de manera que en la CPU, al terminar el proceso, pueda seguir ejecutando el programa a partir de la última instrucción.
3. La CPU salta a la dirección donde está almacenada la rutina de servicio de interrupción (ISR, Interrupt Service Routine) y ejecuta esa rutina que tiene como objetivo atender al dispositivo que generó la interrupción.
4. Una vez que la rutina de la interrupción termina, el procesador restaura el estado que había guardado en la pila en el paso 2 y retorna al programa que se estaba usando anteriormente.

EJEMPLOS DE INTERRUPCIONES

int 01h-->un solo paso
int 02h-->interrupcion no enmascarable
int 03h--> punto de interrupcion
int 04h-->desbordamiento
int 05h-->impresion de pantalla
int 08h-->Cronometro
int 15h-->Servicios del sistema
int 16h-->Funciones de entrada del teclado
int 18h-->Entrada con el Basic de Rom
int 19h-->Cargador ed arranque
int 1Ah-->Leer y establecer la hora
int 1Bh-->Obtener el control con una interrupcion de teclado.
int 21h-->Terminar un programa
int 33h->Funciones del Raton

1.5 Llamadas a servicios del sistema

Una llamada al sistema es un método o función que puede invocar un proceso para solicitar un cierto servicio al sistema operativo. Dado que el acceso a ciertos recursos del sistema requieren la ejecución de código en modo privilegiado, el sistema operativo ofrece un conjunto de métodos o funciones que el programa puede emplear para acceder a dichos recursos. En otras palabras, el sistema operativo actúa como intermediario, ofreciendo una interfaz de programación (API) que el programa puede usar en cualquier momento para solicitar recursos gestionados por el sistema operativo.

Algunos ejemplos de llamadas al sistema son las siguientes:

Time: que permite obtener la fecha y hora del sistema.
Write: que se emplea para escribir un dato en un cierto dispositivo de salida, tales como una pantalla o un disco magnético.
Read: que es usada para leer de un dispositivo de entrada, tales como un teclado o un disco magnético.
Open: que es usada para obtener un descriptor de un fichero del sistema, ese fichero suele pasarse a write.

1.6 Modos de direccionamiento

Los llamados modos de direccionamiento son las diferentes maneras de especificar en informática un operando dentro de una instrucción en lenguaje ensamblador.

Un modo de direccionamiento especifica la forma de calcular la dirección de memoria efectiva de un operando mediante el uso de la información contenida en registros y / o
  constantes, contenida dentro de una instrucción de la máquina o en otra parte.

1.7 Proceso de ensamblado y ligado

1. El programa utiliza un editor de texto para crear un archivo de texto ASCII, conocido como archivo de código fuente.

2. El ensamblador lee el archivo de código fuete y produce un archivo de código objeto, una traducción del programa a lenguaje máquina. De manera opcional, produce un archivo de listado. Si ocurre un error, el programador debe regresar al paso 1 y corregir el programa.

3. El enlazador lee el archivo de código objeto y verifica si el programa contiene alguna llamada a los procedimientos en una biblioteca de enlace. El enlazador copia cualquier procedimiento requerido de la biblioteca de enlace, lo combina con el archivo de código objeto y produce el archivo ejecutable. De manera opcional, el enlazador puede producir un archivo de mapa.
4. La herramienta cargador (loader) del sistema operativo lee el archivo ejecutable y lo carga en memoria, y bifurca la CPU hacia la dirección inicial del programa, para que éste empiece a ejecutarse.

1.8 Desplegado de mensaje en el monitor

•Todos los gráficos y el texto que se muestran en el monitor se escriben en la RAM de visualización de video, para después enviarlos al monitor mediante el controlador de video. El controlador de video es en sí un microprocesador de propósito especial, que libera a la CPU principal del trabajo de controlar el hardware de video. •Un monitor de pantalla de cristal líquido (LCD) digital directo recibe un flujo de bits digitales directamente desde el controlador de video, y no requiere del barrido de trama.

ejemplo: