segmentacion

5/22/2018 Segmentacion

1/28

Arquitectura del 8086/8088

Organizacin de ComputadorasEl 8086


2/28

Arquitectura en pipeline Los procesadores previos al 8086, estaban limitados en

su desempeo por la necesidad de realizar los dospasos principales de ejecucin del procesador:Fetch/Execute, en forma secuencial. Es decir, no se puede

ejecutar una instruccin hasta que se traiga de memoria (Fetch);y no podan traerse instrucciones de memoria mientrasejecutaba una instruccin, pues el procesador estaba ocupado.

Resumiendo, un alto porcentaje del tiempo, elprocesador estaba ocupado haciendo Fetch, cuando su

funcin debiera ser ejecutar las instrucciones. Lacapacidad de ejecutar instrucciones slo se ocupaba enun bajo porcentaje.

El 8086Organizacin de Computadoras


3/28

Arquitectura en pipeline Para solucionar sto, Intel desarroll la arquitectura en

pipelinedelFetch/Execute, en la cual simplemente sedivide la tarea en dos secciones:

una encargada del Fetch (BIU)

y otra del Execute (EU). De esta manera, existen circuitos separados para

cada funcin, los cuales trabajan en paralelo. Si bien el proceso an es secuencial, solamente al

principio se requiere desperdiciar tiempo en el Fetch. A partir de ah, Fetch va adelante delExecute, y trae

instrucciones al procesador mientras este ejecuta lasanteriores.



4/28

Arquitectura del 8086/8088

El 8086

Estos microprocesadorestiene 2 procesadoresconectados internamente,estos procesadores son:

EUUnidad de ejecucin(Execution Unit).

BIUUnidad de interfaz con elBus (Bus Interface Unit).

Organizacin de Computadoras


5/28

La unidad de ejecucin (EU)

La unidad de ejecucin (EU) se encarga de realizar las operacionesaritmticas y lgicas, adems de proporcionar las direccioneslgicas al BIU --una direccin lgica est formada de dosdirecciones, la primera indica el segmento en el cual se esttrabajando y la otra indica el offset, o desplazamiento, de estesegmento; esto es segment:offset --.

La EU tiene una unidad aritmtica lgica (ALU) de 16 bits, unregistro de banderas y un conjunto de registros de propsitogeneral. El registro de banderas contiene 6 banderas de estado(que la EU manipula para indicar el estado del resultado de una

operacin lgica o aritmtica) y 3 banderas de control que sepueden manipular por los programas para alterar las operacionesdel procesador .



6/28

La Unidad de Interfasecon el Bus (BIU)

Es la responsables de la comunicacin externa delprocesador. Esta unidad de proceso se encarga detraducir las direcciones lgicas a direcciones fsicas de

la memoria con ayuda de los registros de segmento DS,SS, ES, CS e IP.

Para convertir una direccin lgica en una direccinfsica el BIU corre el valor del registro de segmento 4posiciones a la izquierda (que es equivalente amultiplicar por 16h) y suma el valor del offsetparaobtener un valor de 20 bits necesarios, como se muestraen la figura.



7/28

MODELO DE PROGRAMACIN

DEL 8086.



8/28

El modelo de programacin del 8086



9/28

Registros de datos o de propsito

generalAX, BX, CX, DX: pueden utilizarse bien como registros de 16 bits ocomo dos registros separados de 8 bits (byte superior e inferior) cambiandola X por H o L segn queramos referirnos a la parte alta o bajarespectivamente. Por ejemplo,

AX se descompone en AH (parte alta) y AL (parte baja). Evidentemente,

cualquier cambio sobre AH o AL altera AXAX = Acumu lador .

Es el registro principal, es utilizado en las instrucciones de multiplicacin ydivisin y en algunas instrucciones aritmticas especializadas, as como enciertas operaciones de carcter especfico como entrada, salida ytraduccin. Obsrvese que el 8086 es suficientemente potente para realizarlas operaciones lgicas, la suma y la resta sobre cualquier registro dedatos, no necesariamente el acumulador.



10/28

Registros de propsito general

El 8086

BX = Base.Se usa como registro base para referenciar direcciones de memoria

con direccionamiento indirecto, manteniendo la direccin de la base ocomienzo de tablas o matrices. De esta manera, no es preciso indicar unaposicin de memoria fija, sino la nmero BX(as, haciendo avanzar deunidad en unidad a BX, por ejemplo, se puede ir accediendo a un granbloque de memoria en un bucle).

CX = Con tador.Se utiliza comnmente como contador en bucles y operaciones

repetitivas de manejo de cadenas. En las instrucciones de desplazamiento yrotacin se utiliza como contador de 8 bits.

DX = Datos .Usado en conjuncin con AX en las operaciones de multiplicacin ydivisin que involucran o generan datos de 32 bits. En las de entrada ysalida se emplea para especificar la direccin del puerto E/S.



11/28

Registros de segmento:Definen reas de 64 Kb dentro del espacio de direcciones de 1 Mb del 8086. Estas

reas pueden traslaparse total o parcialmente. No es posible acceder a una posicinde memoria no definida por algn segmento: si es preciso, habr de moverse alguno.

CS = Registro de segmento d e cdigo (cod e segment) .Contiene la direccin del segmento con las instrucciones del programa. Los

programas de ms de 64 Kb requieren cambiar CS peridicamente.

DS = Registro de segmento d e datos (data segment).Segmento del rea de datos del programa.

SS = Registro de segmento de pila (stack segm ent).Segmento de pila.

ES = Registro de segm ento extra (extra segment).Segmento de ampliacin para zona de datos. Es extraordinariamente til

actuando en conjuncin con DS: con ambos se puede definir dos zonas de 64 Kb,tan alejadas como se desee en el espacio de direcciones, entre las que se puedenintercambiar datos



12/28

Registros punteros de pila

SP = Pun tero de pi la (stack po inter).Apunta al inicio de la pila. Utilizado en las

instrucciones de manejo de la pila.BP = Puntero b ase (base po inter).

Es un puntero de base, que apunta a una zona dentrode la pila dedicada al almacenamiento de datos (variables locales yparmetros de las funciones en los programas compilados).



13/28

Puntero de instrucciones o contador deprograma

El 8086

IP = Pun tero de instru ccin (instr uc t ion po inter).Marca el desplazamiento de la instruccin en curso dentro del segmento de

cdigo. Es automticamente modificado con la lectura de una instruccin.



14/28

Registros ndices:

El 8086

SI = nd ice fuente (sour ce index ).Utilizado como registro de ndice en ciertos modos de

direccionamiento indirecto, tambin se emplea para guardar un

valor de desplazamiento en operaciones de cadenas.

DI = nd ice d estino (des tinatio n ind ex).Se usa en determinados modos de direccionamiento indirecto

y para almacenar un desplazamiento en operaciones con cadenas.



15/28

Registro de estadoo de indicadores (flags)

El 8086

Es un registro de 16 bits de los cuales 9 son utilizados para indicardiversas situaciones durante la ejecucin de un programa.

Los bits 0, 2, 4, 6, 7 y 11 son indicadores de condicin, que reflejanlos resultados de operaciones del programa

los bits del 8 al 10 son indicadores de control y el resto no se

utilizan. Estos indicadores pueden ser comprobados por las instrucciones de

salto condicional, lo que permite variar el flujo secuencial delprograma segn el resultado de las operaciones.



16/28

Bit

Seala desbordamiento aritmticoDesbordamiento (Overflow Flag")OF

Indica la direccin de las operaciones.Direccin ("Direction Flag")DF

Este bit controla el estado del sistema deinterrupciones enmascarables . Cuando estactivo (1) permite las interrupciones; elestado inactivo (0) las deshabilita.

Interrupcin ("Interrupt Flag")IF

Si est activo, el procesador generaautomticamente una interrupcin despusde la ejecucin de cada instruccin, lo quepermite controlar paso a paso la ejecucin delprograma. Este bit debe estar normalmenteinactivo (a 0).

Detencin ("Trap Flag")TF

Si est activo indica que el resultado deoperacin o de comparacin son negativos.

Signo ("Sign Flag")SF

Est activo si el resultado de operacin escero o resultado de comparacin igual.Cero ("Zero Flag")ZF

Indicador de ajuste en operacionesaritmticas con cantidades BCD

Acarreo auxiliarAF

Si est activo Indica un nmero par de bitsactivos (bits cuyo contenido es 1). Estainformacin es til cuando el procesadorcontrola transmisiones de datos.

Paridad ("Parity Flag")PF

Indicador de arrastre del bit de mayor orden,que puede ocurrir en las operacionesaritmticas suma y resta.Acarreo ("Carry Flag")CF

UsoIndicador de:



17/28

NV ("No overflow")OV ("Overflow")DesbordamientoOF

UP incrementoDN ("Down") decrementoDireccinDF

DI ("Disabled Interrupt") desactivadaEI ("Enabled Interrupt") activaInterrupcinIF

PL ("Plus") positivoNG ("Negative") negativoSignoSF

NZ ("No Zero")ZR ("Zero")CeroZF

NA ("No Auxiliar")AC ("Auxiliar Carry")Acarreo auxiliarAF

PO ("Parity Odd") paridad imparPE ("Parity Even") paridad parParidadPF

NC ("No Carry")CY ("Carry yes")AcarreoCF

Indicativo si bit 0Indicativo si bit 1Indicador de:Bit



18/28

El 8086

Segmentacin de la Memoria en el 8086



19/28

SEGMENTACIN

El 8086

Direccin lgica

Registro de segmentoDesplazamiento

Direccin de segmento

Direccin fsica

CPU

SEGMENTO

Memoria

0

FFFFF



20/28

Segmento de Memoria

Un segmento es un reacontinua de memoria que puede

tener hasta 64K-bytes, quedebe comenzar en una localidadde memoria cuya direccin sealmite de 16 bytes (cantidaddenominadaprrafo) y quepuede traslaparse con otros

segmentos.

SEGMENTO

Memoria

0

FFFFF



21/28

El segmento de cdigo(tiene como base elcontenido del registro CS).

En este segmento se encuentran lasinstrucciones que forman el programa. Para

acceder a los datos contenidos en l, se usa elregistro IP como desplazamiento.

El segmento de datos(que tiene como base elregistro DS).

Contiene los datos que utiliza el programa(variables, etc.) Para acceder a los datoscontenidos en l, se suele utilizar los registrosSI y DI como desplazamiento.

El 8086

Segmentos de Memoria



22/28

Segmentos de Memoria- El segmento de pi la (con SS como base).- En l se desarrolla la pila del programa, utilizada para

almacn temporal de datos, llamadas a funciones, etc.Debe estar presente en todos los programas EXE de

forma obligada. Se utiliza el registro SP para acceder alos datos de este segmento.

- El segmento extra (con ES como base).- Su uso es opcional, y en l se encuentra un segmento

definido por el usuario y que, regularmente, contienedatos adicionales. Al igual que ocurre con el segmentode datos, para acceder a los datos contenidos en l, sesuelen utilizar los registros SI y DI.



23/28

SEGMENTACIN

El 8086

CS

DS

SS

ES

STACK

SEGMENTO EXTRADE DATOS

SEGMENTO DEDATOS

SEGMENTO DECDIGO

CS

OTRO SEGMENTO

SEGMENTO DECDIGO

PROGRAMA

MEMORIAMEMORIA

TRASLAPE DE SEGMENTOS



24/28

SEGMENTACIN

El 8086

02000

SEGMENTO DECDIGORELOCALIZADO

SEGMENTO DECDIGO EN CURSO

PROGRAMA

MEMORIA

Relocalizacin de un programa usando el registro CS

PROGRAMA

600

1A300600

nuevo (CS)=1A30



25/28

El 8086

Cada localidad de memoria tiene dos tipos de direcciones :Direccin Fsica y Direccin Lgica o efectiva

Una direccin Fsica es el valor nico de 20 bits que identifica lalocalizacin de cada byte en el espacio de memoria de 1 Mbyte.

Los programas tratan con direccin Lgicas mas que con la direccinFsica.

Para cualquier localidad de memoria, el valor base del segmentoubica el primer byte del contenido del segmento y el valor del offset

es la distancia, en bytes , de la localizacin destino del principio delsegmento.

Los valores de la base del Segmento y del offset son cantidades nosignadas de 16 bits; la direccin del byte ms bajo del segmentotiene un offset 0.

Direccin Fsica y Direccin Lgica



26/28

Formacin de una Direccin Fsica

El 8086

4 bitsDireccin desegmento

Direccin efectiva,lgica u offsetdesplazamiento

Direccin fsica

EL REGISTRO DESEGMENTO SEDESPLAZA 4 BITSHACIA LAIZQUIERDA(MULTIPLICACINx16 o 10H)

20 BITS

0000

Siempre que una memoria es accesada , se genera unadireccin fsica a partir de la direccin lgica.

+



27/28




28/28


El 8086

Por Ejemplo:

Si la direccin base del segmento es2915h, entonces las direcciones eneste segmento inician en 2915:0000y van hasta 2915:FFFF


segmentacion

Documents