Arquitectura De Von Neumann

Arquitectura de von Neumann
“John von Neumann elucidó la primera arquitectura de computadora práctica de programa
almacenado (esquema para conectar componentes de computadora) a mediados de los 40s.”
“Está compuesto de los cinco componentes clásicos (entrada, salida, procesador, memoria y
trayectoria de datos). “
“El procesador está dividido en una Unidad Lógica Aritmética (ALU) y una Unidadde Control,
un método de organización que persiste hasta el presente.”
“Dentro del procesador, la ruta de datos ALU media la transferencia de datos para los
cálculos.”
“Los registros son módulos rápidos de memoria desde o hacia los cuales los datos pueden
ser leídos/escritos para soportar el flujo de los cálculos.”
“Dentro del ALU, un acumulador soporta la adición eficiente o el incrementode valores
correspondientes a variables tales como indices en loop.”
Registros
Son unidades de memoria temporal que almacenan palabras.
Están localizados en el procesador, en lugar de la RAM, de modo que los datos puedan ser
accedidos y almacenados más rápido.
CPU

Registros de propósito general CPU 8086
AX - Acumulador ( AH / AL).
BX - Dirección base ( BH / BL).
CX - Conteo ( CH /CL).
DX - Datos ( DH / DL).
SI - Índice origen.
DI - Índice destino.
BP - Apuntador base.
SP - Apuntador de la pila.

Stack
Tipo de datos abstracto LIFO.
Tipo de datos lineal.
Operaciones fundamentales PUSH y POP.

Stack
Área de memoria con un origen fijo y un tamaño variable.
Inicialmente su tamaño es 0.
Stack pointer
Registro de Hardware.
Apunta a la localidad referenciada másrecientemente sobre el stack.
Stack underflow
Ocurre si una operación “pop” origina que el stack pointer se mueva después del origen del
stack.
Stack overflow
Ocurre si una operación “push” origina que el stack pointer se incremente o decremente más
allá del alcance máximo del stack.
Segmentación de memoria x86
“La memoria es dividida en porciones que pueden ser direccionadas por un soloregistro
índice sin cambiar de selector de segmento de 16 bits.”
Registros de Segmento
CS
DS
ES
SS

CS
Apunta al segmento que contiene el programa actual.
DS
Generalmente apunta al segmento donde las variables están definidas.
ES
Registro extra segmento. Existe hasta que un codificador defina su uso.
Registros de Segmento
Apunta a bloques de memoria accesibles.
Registros de SegmentoTrabajan en conjunto con los registros de propósito general para acceder a cualquier valor de
memoria.
Registros de Segmento
DS = 1230h
SI = 45h
1230 * 10 + 45 = 12345
Dirección efectiva
Dirección formada con 2 registros.
Dirección efectiva
Por default los registros, BX , DI y SI trabajan en conjunto con DS.
BP y SP trabajan en conjunto con SS.
Registros de propósito especial
IPRegistro de Instrucción.
Registro de banderas , determina el estado actual del procesador.
Registro IP
Siempre trabaja en conjunto con el registro CS y apunta a la instrucción que actualmente se
ejecuta.
Registro de banderas
Es modificado automáticamente por el CPU después de operaciones matemáticas.

Acceso a memoria
BX, SI, DI, BP
Combinación de registros dentro de símbolos [ ] , podemosobtener diferentes localidades de
memoria.
Desplazamiento
d8 8 bits
d16 16 bits
Puede ser positivo o negativo.

Ejercicio
Dado DS=100, BX=30, SI=70
[BX + SI] + 25
100*16 + 30 + 70 + 25 = 1725

Dirección efectiva
BX SI desplazamiento

BP DI desplazamiento

Segmento
El valor en un registro de segmento (CS, DS, ES, SS)
Offset
El valor en un registro de propósito (BX, SI, DI, BP)Ejercicio
DS = 1234h SI = 7890
1234:7890

Dirección física es 1234h * 10h + 7890 h = 19BD0h

Ejercicio
#MAKE_COM# ; instruye a compilador a crear archivo COM.
ORG 100h ; directiva requerido para un programa COM .
MOV AX, 0B800h ; AX = B800h.
MOV DS, AX ; copia valor de AX a DS.
MOV CL, 'A' ; CL a código ASCII code de 'A', 41h.
MOV CH, 01011111b ; CH = valor binario.
MOV BX, 15Eh ;...