INVESTIGACIÓN
componentes Básicos de un Sistema
MS-DOS
Las operaciones de un
sistema de
computación incluyendo un IBM PC’s y
compatibles están basadas en un concepto simple.
Ellas guardan intrusiones y datos en la memoria y
usan el CPU para
repetir intrusiones y datos recibidos
desde la memoria y
ejecutan las instrucciones para manipular los datos (Computadoras
basadas en la Arquitectura de
Von Newmann), por lo tanto el CPU y la memoria son
los dos componentes básicos de cualquier sistema de
computación. La memoria
esta definida en dos variedades random access memory
(RAM) la que permite la escritura y
la lectura de
cualquier localidad de memoria y la read
only memory (ROM), que la que contiene valores que
pueden ser leídos pero no alterados. La ROM es usada para
almacenar pequeños primitivos programas para
ejecutar instrucciones de entrada y salida y control de
periféricos. La RAM es usada para
el Sistema Operativo
y programas para
usuarios. El Sistema Operativo
es un componente fundamental en un sistema. Este
programa de
computadoras
se toma la tarea de cargar otros programas y
ejecutarlos, provee acceso a los archivos del
sistema. La
performa la E/S, y hace interfaces interactivas con el usuario.
El sistema operativo
es el que provee al sistema su personalidad.
MS-DOS, OS/2,
UNIX son ejemplo
de algunos Sistema Operativos para PC, similarmente CP/M es un
Sistema Operativos para antiguos microprocesadores
de INTEL de 8 Bits como el 8080. El hardware de toda computadora
incluyendo las computadoras
que usan el MS-DOS
está interconectados.
El CPU, memoria, y
periféricos de entrada (teclado,
escáner, lápiz óptico, lector de
código de barra, micrófono, mouse etc.) y
salida (monitor,
impresora,
cornetas, etc.) están todos interconectados por una serie
de cables llamados Buces y cada Buz esta claramente definido. Un
Buz es un hardware que especifica una
señal y tiempo
estándar que son seguidos y entendidos por el CPU y su
circuito de soporte (incluyendo periféricos aun no instalados). Los buces a
su vez se clasifican en Buz de Datos, Buz de
Dirección, y Buz de Control. El Buz
de Dirección selecciona la localidad de
memoria entre
la memoria
usada y el CPU. El Buz de
Control refiere
la líneas de señales de tiempo y la
línea de poder a los
componentes. Un Sistema Operativo
MS-DOS no
necesita ningún tipo de Buz especifico. Esto es porque es
posible tener el Buz en un segundo plano y estar ejecutando su
sistema y así mismo lo aplica para otro tipo de programas
compatibles. Por ejemplo los antiguos sistemas IBM
PC-AT con los PC-AT Buces y el nuevo IBM PS/2 basado en la
arquitectura
de MCA (Micro Channel Architecture), y puede ser ejecutado en
MS-DOS y
OS/2.
ARQUITECTURA INTERNA DEL INTEL
80×86
Fue el primer microprocesador
de 16 bits que INTEL fabrico a principios del
año 1978. Los objetivos de
la arquitectura
de dicho procesador fueron
los de ampliar la capacidad del INTEL 80×80 de forma
simétrica, añadiendo una potencia de
proceso no
disponible en los micros de 8 bits. Algunas de estas características son: aritmética en
16 bits, multiplicación y división con o sin signo,
manipulación de cadena de caracteres y operación
sobre bits. También se han realizado mecanismo de software para la construcción de códigos reentrante y
reubicable. Su estructura
interna esta representada por la figura numero 1. Consta de 2
unidades claramente diferenciadas denominadas EU (Unidad de
Ejecución) y BIU (interfaces del Bus).
La EU ejecuta las operaciones
requeridas por la instrucciones sobre una UAL de 16 bits. No
tiene conexión con el exterior y solamente se comunica con
la BIU que es la parte que realiza todas las operaciones en el
bus solicitadas
por la EU. Un mecanismo, tal vez único dentro de los
microprocesadores aunque muy empleado dentro de
los mínimos y grandes ordenadores, es el denominado de
búsqueda anticipada de instrucciones (prefetch). En el
INTEL 8086 existe una estructura
FIFO en RAM de 6 octetos
de capacidad que es llenada por la BIU con los contenidos de las
intrusiones siguientes a la que la EU esta ejecutando en ese
momento.
Los registros del
procesador se
especifican en la figura numero 1. y son los
siguientes:
A.-) Cuatro registros de 16
bits, denominados AX,BX,CX y DX, que pueden ser direccionados de
8 registros de 8
bits, denominados AH,AL,….DL. los siete últimos son
equivalentes a los registros A, H,
L, B, C, D y E, del microprocesador
Intel 80×86. El registro AX sirve
fundamentalmente como acumulador y como registro de
trasferencia en las intrusiones E/S. El registro BX puede
usarse como acumulador y como registro base
para calcular la direcciones de los datos de memoria. El
registro CX
puede usarse como acumulador y se utiliza como contador para las
intrusiones interactivas. El registro DX puede usarse como
acumulador y se emplea como puntero de datos en ciertas
intrusiones especificas de E/S.
B.-) Cuatro registros de
puntero de segmento denominado CS, DS, SS y ES. Dicho puntero
definen cuatro segmentos de 64 K octetos cada uno. Cualquier
dirección de memoria se forma,
como ya veremos en el apartado de direccionamiento, sumando al
puntero del segmento una dirección efectiva calculada por diversos
procedimientos. El registro CS, (CODE SEGMENT) se
usa junto con el PC para calcular las direcciones de las
intrusiones del programa; el
registro SS (STACK SEGMENT) se emplea junto con el SP (STACK
POINTER) para calcular la dirección de las intrusiones que manejan la
pila tales como PUSH, POP, CALL y RETURN; por su parte, el
registro DS (DATA SEGMENT) se usa en instrucciones que manejan
datos de memoria y el registro ES (EXTRA SEGMENT) se utiliza en
instrucciones que manejan cadena de caracteres.
C.-) Cuatro registros que contiene
direcciones de desplazamiento dentro de los segmentos denominadas
SP, BP, SI, DI. El registro SP puntero de la pila los registros
SI (INDEX SEGMENT) y DI (Índice Destino) contienen
desplazamientos de los punteros de segmento DS y ES en las
intrusiones que manejan cadena de caracteres. El registro BP
(BASE POINTER) es el puntero base.
D.-) Un registro contador de
programas,
PC.
E.-) Un registro de estado, S, de
16 bits con la siguiente asignación: Bit bo(C)
es el acarreo, Bit b2(P) es el de paridad, Bit
b4(A) es el de acarreo auxiliar, Bit b6(Z)
el de cero, Bit b7(S) el de signo, Bit b8
(T) el de Trap, Bit b9(I) que sirve para controlar el
bloqueo de las intrusiones, Bit b10(D) que determinan
si se han de autoincrementar o autodecrementar los punteros SI y
DI en las intrusiones que manejan cadenas de caracteres, Bit
b11(O) que especifica el desbordamiento
(Overflow).
El 8086 representa la arquitectura base
para todos los microprocesadores
de 16 bits de Intel: 8088, 8086, 80188, 80186 y 80286. Aunque han
aparecido nuevas características a medida que estos microprocesadores
han ido evolucionando; todos los procesadores
Intel, usados en la actualidad en los PC’s y compatibles
son miembros de la familia
8086. El conjunto de instrucciones, registros y otras características son similares, a
excepción de algunos detalles, todo la familia
80×86 en adelante poseen dos características en común:
a) Arquitectura Segmentada, Esto significa que la
memoria es divida en segmentos con un tamaño máximo
de 64k (información importante para el
direccionamiento de la memoria en la futura programación segmentada en el lenguaje
ensamblador) y b) Compatibilidad de Las
intrusiones y registros de las anteriores versiones son
soportados por las nuevas versiones, y estas versiones son
soportadas por versiones anteriores.
La familia de
microprocesadores 80×86 consta de los siguientes
microprocesadores:
8088: Es un microprocesador
de 16 bits, usado en las primeras PC´S (XT compatibles).
Soporte solamente el modo real. Es capaz de direccionar un
megabytes de memoria y posee un bus de datos de 8 bits. El
8086 es Similar al 8088, con la excepción de
que el bus de datos es de 16 bits.
El 0188 es similar al 8088, pero con un conjunto de
instrucciones extendidos y ciertas mejoras en la velocidad de
ejecución. Se incorporan dentro del microprocesador
algunos chips que anteriormente eran externos,
consiguiéndose unas mejoras en el rendimiento del mismo.
El 80186 es igual al 80188 pero con un bus de datos de 16 bits. El
80286 Incluye un conjunto de instrucciones
extendidos del 80186, pero además soporta memoria
virtual, modo protegido y multitarea. El 80386
soporta procesamientos de 16 y 32 bits. El 80386 es capas de
manejar memoria real y protegida, memoria
virtual y multitarea. Es más rápido que el
80286 y contiene un conjunto de instrucciones ampliables. El
80386SX es similar al 80386 por un bus de datos de
solo 16 bits. El 80486 incorpora un cache interno
de 8k y ciertas mejoras de velocidad con
respecto al 80386. Incluye un coprocesador matemático
dentro del mismo chip. El 80486SX es Similar a los
80486 con la diferencia que no posee coprocesador
matemático y 80486DX2 es Similar al 80486,
pero con la diferencia de que internamente, trabaja al doble de
la frecuencia externa del reloj.
El 80×86 tiene dos procesadores en
el mismo chip. Estos son La Unidad de
Ejecución y La Unidad de Interface con los
Buces. Cada uno de ellos contiene su propio registro, su
propia sección aritmética, sus propias unidades de
control y
trabajan de manera asincrónica el uno con el otro para
proveer la potencia total de
computo. La unidad de Interface de bus se encarga de buscar las
instrucciones para adelantar su ejecución y proporciona
facilidades en el manejo de las direcciones. Luego, la unidad de
Interface se responsabiliza del control de la
adaptación con los elementos externos del CPU central.
Dicha unidad de interface proporciona una dirección de 20
Bits o un dato de 16 para la unidad de memoria o para la unidad
de E/S en la estructura
externa del computador.
DEFINICIÓN DE LOS SISTEMAS
NUMÉRICOS
SISTEMA DECIMAL
Desde hace muchos años, el hombre ha
utilizado como sistema para contar el denominado decimal, que
derivó del sistema numérico indoarábigo;
posiblemente se adoptó este mismo por contar con diez
dedos en las manos. El sistema decimal es unos de los denominados
sistemas
posicionales, utilizando un conjunto de símbolos cuyo
significado depende fundamentalmente de su posición
relativa al símbolo de coma (.), Denominado coma decimal,
que en caso de ausencia se supone colocada implícitamente
a al derecha. Utiliza como base el 10, que corresponde al
número de símbolos que comprende para la
representación de cantidades; estos símbolos
(también denominados dígitos) son: 0 1 2 3 4
5 6 7 8 9. Una determinada cantidad, que denominaremos
número decimal, se puede expresar de la siguiente
forma:
Donde: base = 10, i= posición respecto a
la coma, D = Nº. Dígitos a la izquierda de la coma, N
= Nº , de dígitos a la Izquierda de la coma,
Dígito = cada uno de los que componen el número.
Esta forma corresponde al teorema fundamental de la
numeración y por tanto corresponde a la
representación,Por ejemplo, la representación de
las cantidad 1992 es:
SISTEMA BINARIO
Es el sistema que utiliza internamente el hardware de las computadoras
actuales, por ello será el sistema al que se le
prestará mayor atención y estudio. Se basa en la
representación de cantidades utilizando los dígitos
1 y 0. Por tanto su base es 2 (número de dígitos
del sistema). Cada dígito de un número en este
sistema se denomina bit (contracción de binary
digit).
Se puede utilizar con nombre propio determinados
conjuntos de
dígitos en binario. Cuatro bits se denominan
cuaterno (ejemplo: 1001), ocho bits octeto o
byte (ejemplo: 10010110), al conjunto de 1024 bytes se le
llama Kilobyte o simplemente K, 1024 Kilobytes
forman un megabyte y 1024 megabytes se denominan
Gigabytes.
SISTEMA OCTAL
Es un sistema de numeración cuya base es
8, es decir, utiliza 8 símbolos para la
representación de las cantidades, Estos símbolos
son; 0 1 2 3 4 5 7. Este sistema
también es de los llamados posicionales y la
posición de sus cifras se mide con relación a la
coma decimal que en caso de no aparecer se supone
implícitamente a la derecha del número. La
aritmética en este sistema es similar a la de los sistemas binario
y decimal, por lo que no entraremos en su
estudio.
SISTEMA
HEXADECIMAL
Es un sistema posicional de numeración en
el que su base es 16, por tanto, utilizará 16
símbolos para la representación de cantidades,
estos símbolos son; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E
F. Se la asignan los siguientes valores
absolutos a los símbolos A, B, C, D, E y
F:
Símbolo | Valor |
A B C D E F | 10 11 12 13 14 15 |
Cabe destacar que este sistema
numérico tiene mucha utilidad, en las
operaciones
internas del computador, ya
que por ejemplo cuando se utiliza el comando DEBUG, los valores
contenidos en todos los registros de memoria se especifican en
hexadecimal. Sí dos valores se
suman, restan, multiplican o dividen, el resultado se presenta en
hexadecimal. Dado que lo más común es el sistema
decimal, es necesario efectuar una conversión de
hexadecimal y viceversa para obtener el resultado de cualquier
operación en el formato DEBUG.
Transformaciones
- Conversión
Decimal-Binario: Para convertir números enteros
de decimal a binario, la forma más simple es dividir
sucesivamente el numero decimal y los cocientes que se van
obteniendo por, hasta que una de las divisiones se haga 0. La
unión de todos los restos obtenidos escritos en orden
inverso, nos proporcionan el número inicial expresado en
el sistema
binario. Ej.:
10 | 2 | |||
0 | 5 | 2 | ||
1 | 2 | 2 | ||
0 | 1 | 2 | ||
1 | 0 |
10(10)=1010(2)
- Conversión de una fracción
decimal a binario: la forma más simple consiste
en multiplicar dicha fracción por 2,obteniendo en la
parte entera del resultado el primero de los dígitos
binarios de la fracción binaria que buscamos. A
continuación repetimos el mismo proceso con
la parte fraccionaria del resultado anterior, obteniendo en la
parte entera del nuevo resultado el segundo de los
dígitos buscados. Iteramos sucesivamente de esta forma,
hasta que desaparezca la parte fraccionaria o hasta que
tengamos los suficientes dígitos binarios que nos
permitan no sobrepasar un determinado error.
- Conversión de binario a
decimal: el método
consiste en reescribir él numero binario en
posición vertical de tal forma que la parte de la
derecha quede en la zona superior y la parte izquierda quede en
la zona inferior. Se repetirá el siguiente proceso para
cada uno de los dígitos comenzados por el inferior: Se
coloca en orden descendente la potencia de
2 desde el cero hasta n, donde el mismo el tamaño del
numero binario, el siguiente ejemplo ilustra de la siguiente
manera. Utilizando el teorema fundamental de la
numeración tenemos que 1001.1es igual
a:
- Conversión decimal –
octal: Consiste en dividir un numero y sus sucesivos
cocientes obtenidos por ocho hasta llegar a una división
cuyo cociente sea 0. El numero Octal buscado es el compuesto
por todos los restos obtenidos escritos en orden inverso a su
obtención. Ej.:
1992 | 8 | ||
39 | 249 | 8 | |
72 | 09 | 31 | 8 |
0 | 1 | 7 | 3 |
1000(10)=3710(8)
- Conversión de una fracción
decimal a una octal: Se toma la fracción decimal
y se multiplica por 8, obteniendo en la parte entera del
resultado el primer dígito de la fracción octal
resultante y se repite el proceso con
la parte decimal del resultado para obtener el segundo
dígito y sucesivos. El proceso
termina cuando desaparece la parte fraccionaria del resultado o
dicha parte fraccionaria es inferior al error máximo que
deseamos obtener. Ej. :
0.140625*8=1.125
0.140625(10)=0.11(8)
0.125*8=1.0
- Conversión octal a
decimal: Existen varios métodos
siendo el más generalizado el indicado por el TFN
(Teorema fundamental de la numeración) que hace la
conversión de forma directa por medio de la formula.
Ej. : utilizando el teorema fundamental de la
numeración tenemos que 4701 es igual
a:
- Conversión decimal –
hexadecimal: Se divide el numero decimal y los
cocientes sucesivos por 16 hasta obtener un cociente igual a 0.
El número hexadecimal buscado será compuesto por
todos los restos obtenidos en orden inverso a su
obtención. Ej.:
1000 | 16 | |
40 | 62 | 16 |
8 | 14 | 3 |
1000(10)=3E8(16)
- Conversión de una fracción
decimal a hexadecimal: a la fracción decimal se
multiplica por 16, obteniendo en la parte entera del resultado
el primer dígito de la fracción hexadecimal
buscada, y se repite el proceso con la parte fraccionaria de
este resultado. El proceso se acaba cuando la parte
fraccionaria desaparece o hemos obtenido un número de
dígitos que nos permita no sobrepasar el máximo
error que deseemos obtener. Ej.: Pasar a
hexadecimal la fracción decimal
0.06640625
0.06640625*16=1.0625
0.0625*16 = 1.0 Luego
0.06640625(10)=0.11(16)
- Conversión hexadecimal –
decimal: el método más
utilizado es el TFN que nos da el resultado por la
aplicación directa de la formula. Ej. :
utilizando el teorema fundamental de la numeración
tenemos que 2CA es igual a:
- Conversión de
hexadecimal-binario: para convertir un numero
hexadecimal a binario, se sustituye cada dígito
hexadecimal por su representación binaria según
la siguiente tabla.
Dígito | Dígito |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F | 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 |
Ej.: pasar el número 2BC a
binario
2 | B | C |
0010 | 1011 | 1100 |
Finalmente él número hexadecimal en
binario es igual a: 001010111100
- Conversión de octal a
binario: para convertir un numero octal a binario se
sustituye cada dígito octal en por sus correspondientes
tres dígitos binarios según la siguiente
tabla.
Dígito | Dígito |
0 1 2 3 4 5 6 7 | 000 001 010 011 100 101 110 111 |
Ej.: Convertir el número
octal 1274 en binario.
1 | 2 | 7 | 4 |
001 | 010 | 111 | 100 |
Por lo tanto el número octal en binario
es igual a: 001010111100
TIpos de programas
ejecutables
- Estructura del programa con
extensión com: Un programa con
extensión COM están almacenados en archivos que
contienen una copia fiel del código a ser ejecutado. Ya
que no contienen información para la reasignación
de localidades, son más compactos y son cargados
más rápidamente que sus equivalentes EXE. El
MS-DOS no
tiene manera de saber si un archivo con
extensión COM es un programa
ejecutable válido. Este simplemente lo carga en memoria
y le transfiere el control. Debido al hecho de que los
programas COM son siempre cargados inmediatamente
después del PSP y no contienen encabezado que
especifique el punto de entrada al mismo, siempre debe comenzar
en la dirección 0100h. Esta dirección
deberá contener la primera instrucción
ejecutable. La longitud máxima de un programa COM es de
65536 bytes, menos la longitud de PSP (256 bytes) y la longitud
de la pila (mínimo 2 bytes).
Cuando el sistema operativo
transfiere el control a un programa COM, todos los registros de
segmento apuntan al PSP. El registro apuntador de pila (SP),
contiene el valor en la
memoria de OFFFEh si la memoria los permite. En otro caso adopta
el mínimo valor posible
menos dos bytes (el MS-DOS introduce un cero en la pila antes de
transferir el control al programa). Aún cuando la longitud
de un programa COM no puede exceder de los 64 , las versiones
actuales del MS-DOS reservan toda la memoria disponible. Si un
programa COM debe ejecutar otro proceso, es necesario que el
mismo libere la memoria no usada de tal manera que pueda ser
empleada por otra aplicación. Cuando un programa COM
termina, puede retornar al control del sistema operativo por
varios medios. El
método
preferido es el uso de la función 4Ch de la Int
21, la cual permite que el programa devuelva un código
de retorno al proceso que invocó. Sin embargo, si el
programa está ejecutándose bajo la versión
1.00 del MS.DOS, el control debe ser retornado mediante el uso de
la Int 20h. Un programa COM puede ser ensamblado a partir
de varios módulos objeto, con la condición de todos
ellos empleen los mismos nombres y clases de segmentos y
asegurando que él modulo inicial, con el punto de entrada
en 0100h sea enlazado primero. Adicionalmente todos los procedimientos y
funciones
deben tener el atributo NEAR, ya que todo el código
ejecutable estará dentro del mismo
segmento.
Al enlazar un programa COM el enlazador
mostrará el siguiente mensaje; "Warnig: no stack
segment". Este mensaje puede ser ignorado, ya que el
mismo se debe a que se ha instruido al enlazador para que genere
un programa con extensión EXE donde el segmento de pila
debe ser indicado de manera explícita, y no así en
los COM donde esta es asumida por defecto. En la zona desde 000Ah
hasta 0015h dentro del PSP se encuentran las direcciones de las
rutinas manejadoras de los eventos Ctrl-C y
Error critico. Si el programa de aplicación altera estos
valores para
sus propios propósitos, el MS-DOS los restaura al
finalizar la ejecución del mismo.
Estructura del
prefijo de programa.
0000h | INT 20 |
0002h | Segmento, final del bloque de |
0004h | Reservado |
0005h | Invocación FAR a la |
000Ah | Vector de interrupción de |
000Eh | Vector de interrupción Ctrl-C |
0012h | Vector de interrupción de error |
0016h | Reservado |
002Ch | Segmento de bloque de variables de |
002Eh | |
005Ch | Bloque de control de archivo por |
006Ch | Bloque de control de archivo por |
0080h | Líneas de comandos |
00FFh | Final del |
La palabra de datos en desplazamiento 002Ch
contiene la direccion del segmento de bloque de variables de
ambiente
(Environment block), el cual contiene una serie de cadenas
ASCIIZ. Este bloque es heredado del proceso que causo la
ejecución del programa aplicación. Entre la
información que contiene tenemos, el paso
usado por el COMAND.COM para encontrar el archivo
ejecutable, el lugar del disco donde se encuentra el propio
COMAND.COM y el formato del prompt empleado por este. La cola de
comandos, la
cual está constituida por los caracteres restantes en la
línea de comandos,
después del nombre del programa, es copiado a partir de la
localidad 0081h en el PSP. La longitud de la cola, sin incluir el
carácter de retorno al final, está ubicada en la
posición 0080h. Los parámetros relacionados con
redireccionamiento o piping no aparecen en esta posición
de la linea de comandos, ya que
estos procesos son
transparentes a los programas de aplicación. Para
proporcionar compatibilidad con CP/M, el MS-DOS coloca los dos
primeros comandos en la
cola, dentro de los bloques de control del archivo (FCD) por
defecto en las direcciones PSP:005Ch yPSP:006Ch asumiendo que
pueden ser nombre de archivos. Sin
embargo, si alguno de estos comandos son nombres de archivos que
incluyen especificaciones del paso, la información colocada en los FCB no
será de utilidad ya que
estas estructuras no
soportan el manejo de estructuras
jerárquicas de archivos y
subdirectorios. Los FCB son de muy escaso uso en los programas de
aplicación modernos. El área de 128 bytes ubicado
entre las direcciones 0080h y 00FFh en el PSP pueden
también servir como área de transferencia de disco
por defecto (DTA), la cual es establecida por el MS-DOS antes de
transferir el control al programa de aplicación. A menos
que el programa establezca de manera explícita otra DTA,
este será usado como buffer de datos para cualquier
intercambio con disco que este efectué. Los programas de
aplicación no deben alterar la información contenida en el PSP a partir de
la dirección 005Ch.
- ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA DE EXTENSION
EXE: Los programas EXE son ilimitados en tamaño
(él limite lo dictamina la memoria disponible del
equipo). Además, los programas EXE pueden colocar el
código, datos y pila en distintos segmentos de la
memoria. La oportunidad de colocar las diversas partes de un
programa en fragmentos diferentes de memoria y la de establecer
segmentos de memoria con solamente códigos de que
pudieran ser compartidos por varias tareas, es un significativo
para ambientes multitareas tales como el Microsoft
Windows. El
cargador del MS-DOS, sitúa al programa EXE,
inmediatamente después del PSP, aunque el orden de los
segmentos que lo constituyen pueden variar. El archivo EXE
contiene un encabezado, bloque de información de
control, con un formato característico. El tamaño de dicho
encabezado pude variar dependiendo del numero de instrucciones
que deben ser localizadas al momento de carga del programa,
pero siempre será múltiplo de 512. Antes de que
el MS-DOS transfiera el control al programa, se calculan
los valores
iniciales del registro del segmento de código (CS) y el
apuntador de instrucciones (IP) basados
en la información sobre el punto de entrada, al
programa, contenida en el encabezado del archivo EXE. Esta
información es general a partir de la instrucción
END en él modulo principal del programa fuente. Los
registros de segmentos de datos y segmentos extras
inicializados de manera que apunten al PSP de tal manera que el
programa pueda tener acceso a la información
contenida.
Imagen de Memoria de un programa EXE
típico
SS:SP | Segmento de |
SS:0000h | Datos del |
CS:0000h | Código del |
DS:0000h | Prefijo del segmento del |
ES: 0000h |
Formato de un archivo de carga
EXE.
0000h | Primera parte del identificador del |
0001h | Segunda parte del identificador de |
0002h | Longitud del archivo MOD |
0004h | Tamaño del archivo, en |
0008h | Número de ítems en la |
000Ah | Tamaño del encabezado en |
000Ch | Número mínimo de |
000Eh | Máximo número de |
0010h | Desplazamiento del segmento del |
0012h | Suma de |
0016h | Contenido del apuntador de |
0018h | Desplazamiento del segmento del |
001Ah | Desplazamiento del primer ítem |
001Bh | Número de overplay (0 para la |
Tabla de | |
Espacio reservado (longitud | |
Segmento de programas y | |
Segmento de |
El contenido inicial del segmento de pila y de la
apuntador de pila provienen también del encabezado del
archivo. Esta información es derivada de la
declaración del segmento de pila efectuada mediante la
sentencia STACK. El espacio reservado para la pila puede ser
inicializado o no dependiendo de la manera como este haya sido
declarado. Puede ser conveniente en muchos casos inicializar el
segmento de pila con un patrón de caracteres
predeterminados que permitan su posterior inspección.
Cuando el programa EXE finaliza su ejecución debe retornar
el control al sistema operativo mediante la función 4Ch de
la Int 21h. Existen otros métodos,
pero no ofrecen ninguna otra ventaja y son considerablemente
menos convenientes " Generalmente requieren que el registro CS
apunte al segmento de PSP".
Un programa EXE puede ser construido a partir de
varios módulos independientes. Cada modulo puede tener
nombres diferentes para el segmento de código y los
procedimientos
pueden llevar el atributo NEAR o FAR, dependiendo del
tamaño del programa ejecutable. El programador debe
asegurarse de que los módulos, a ser enlazados solo tenga
una declaración de segmento de pila y que haya siod
definido un único punto de entrada (por medio de la
directiva END). La salida del enlazador es un archivo con
extensión EXE el cual puede ser ejecutado
inmediatamente.
ACCESO A LAS INTERRUPCIONES DEL BIOS Y DOS
DESDE ROM
El ROM BIOS y DOS
contiene rutinas que pueden ser usadas en los programas. Estas
rutinas usualmente no son invocadas por procedimientos
usuales, pero pueden ser accedido por mecanismos de
interrupción. La mayoría de los programadores
típicamente organizan los programas por intrusiones CALL.
El BIOS y las
funciones del
DOS están en forma de código objeto, y se
encuentran en direcciones de memoria, en el lenguaje
ensamblador hay una instrucción denominada INT
que genera una interrupción de software, en un microprocesador
80x 86 que provee una solución a determinado código
de interrupción. El 80 x 86 usa código de
interrupciones como índice en una tabla para localizar la
rutina a ejecutar cuando la interrupción ocurre. Esta
tabla de funciones son
conocidas como Tabla del Vector de Interrupción (IVT) y
las funciones son
conocidas como Interrupciones Rutinarias de Servicio
(ISR’s). El IVT esta localizado en el primer 1,024 Byte de
Memoria y contiene 256 entradas. Desde cada dirección ISR
es de la forma CS:IP cada
entrada en el IVT requiere de 4 Byte de almacenamiento
(256 * 4 = 1,024 B). El 80×86 recibe la señal de
interrupción primero empuja (PUSH) los Flags, CS y el
registro IP que se
encuentra en la pila en ese orden, luego el CPU usa el numero de
interrupción para indexarlo en el vector de
interrupción (IVT) y luego salta a las rutinas de servicio de
interrupción (ISR’s) para esa interrupción.
El ISR’s termina con IRET (Interrup RETRY) los cual remueve
los datos de la pila (POP) el Intrusión
Pointer (IP), el
Code Segment (CS) y Flags de la Stack (pila) por la
cual retorna el control a la interrupción del programa.
Ej: 1.- Ejecutando la interrupción 5 ocasiona que el
microprocesador grabe el siguiente estado y salta
a la función de la tabla IVS en la entrada de la
interrupción 5, 2.- El microprocesador ejecuta el
código que maneja en esa interrupción (imprimir
pantalla), 3.- Cuanto IRET es ejecutado se devuelve el control
justo después del comando colocado en el programa
objeto.
Principales Interrupciones del BIOS y del
DOS
inT | TIPO | DESCRIPCIÓN |
2 | BIOS | Este tipo de interrupción no se puede |
5 | BIOS | Esta interrupción se encarga de |
8 | BIOS | Esta rutina maneja la interrupción |
9 | BIOS | Esta rutina es un procedimiento FAR KB-INT. La rutina continua |
E | BIOS | Este procedimiento de tipo FAR, DISK-INT maneja |
F | DOS | Activa la misma llamada que type |
10 | BIOS | El conjunto de rutinas asociados con este |
11 | BIOS | El procedimiento proporciona él |
12 | BIOS | Proporciona el tamaño de la |
13 | BIOS | Llama a varias rutinas para llevar operaciones |
14 | BIOS | Este procedimiento permite al usuario la |
15 | BIOS | Interrupción empleada para controlar |
16 | BIOS | Esta interrupción utiliza a AX para |
17 | BIOS | Esta rutina proporciona la |
18 | BIOS | Esta interrupción llama al casette de |
19 | BIOS | La rutina asociada con esta |
1A | BIOS | Esta rutina permite seleccionar o leer el |
1B | DOS | Esta interrupción se presenta cada |
1C | BIOS | Esta interrupción provoca la |
1D | BIOS | Esta tabla de bytes y rutinas necesarias |
1E | DOS | Tabla de Diskette. |
1F | DOS | Tabla de gráficos. |
20 | DOS | Esta interrupción es generada por DOS |
21 | DOS | Esta interrupción consta de varias |
22 | DOS | Cuando termina la ejecución de un |
23 | DOS | Esta interrupción es generada como |
24 | DOS | Esta interrupción se llama cada ves |
25 | DOS | Esta interrupción transfiere el |
26 | DOS | Esta interrupción transfiere el |
27 | DOS | Este vector es empleado, para que al |
2F | DOS | Esta interrupción define una interfaz |
Anexo Nº 1
BIBLIOGRAFÍA
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Avanzada en Lenguaje
Ensamblador. 1992, Págs.
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- Barbakati, Nabaiyoti. Haybe, Randal.
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- Godfrey, Terry J.Lenguaje Ensamblador
para microcomputadoras ibm(para principiantes y
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HISPANOAMERICANA, S.A. Págs. 8-12 y
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- Alcalde E.; García M.; Peñuelas
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Editorial McGraw-Hill. Págs. 23-48.
Trabajo realizado
por:
Miguel Pita