Conceptos Esenciales de Arquitectura de Computadoras: Direccionamiento, Interrupciones y Lenguajes de Programación

Modos de Direccionamiento en Arquitectura de Computadoras

Direccionamiento Inmediato

El operando que sigue al código de operación es precisamente el dato a utilizar.

Direccionamiento Directo o Absoluto

El código de operación de las instrucciones indica qué operación debe efectuarse y el operando, en qué dirección deben obtenerse o almacenarse los datos.

Direccionamiento Relativo

El código de operación indica qué operación debe efectuarse, mientras que el dato con el que debe realizarse dicha operación se encuentra en una dirección que se obtiene sumando al contenido del contador de programa un valor constante, el cual se obtiene del operando de la instrucción.

Direccionamiento Indexado

La dirección del operando se consigue sumando un factor constante, contenido en la segunda palabra de la instrucción, al contenido de un registro auxiliar de 16 bits situado en la unidad de control y denominado **registro índice**.

Gestión de Interrupciones en Sistemas Informáticos

Las interrupciones llegan a la CPU a través de una línea del bus de control denominada **INTR**.

Cuando un dispositivo necesita atención, activa esta línea y el microprocesador invoca una subrutina contenida en la ROM o en el *Kernel* del sistema operativo que controla a ese dispositivo para que lo atienda.

Los ordenadores pueden controlar hasta 256 interrupciones, las cuales se clasifican de la siguiente manera:

Clasificación de las Interrupciones

Interrupciones Internas o Excepciones (0-4)

Este tipo de interrupciones se activan de forma automática al producirse un error interno de la CPU, tales como un error de división por cero.

Interrupciones Reservadas por el Fabricante (5-31)

Estas 27 interrupciones reservadas no pueden utilizarse, ya que el fabricante las destina para futuras aplicaciones, asegurando así la compatibilidad del programa con microprocesadores posteriores.

Interrupciones de Usuario (32-255)

Pueden ser activadas de dos formas:

• Activación por Software

  Mediante instrucciones INT seguido del número de interrupción.

• Activación por Hardware (Externa)

  Por el dispositivo que desea ser atendido.

Tipos de Lenguajes de Programación

Lenguaje de Bajo Nivel o Lenguaje Máquina

Es el lenguaje más difícil de entender para el usuario, pero el más cercano al sistema, ya que es el que ejecuta directamente el microprocesador. Está formado por palabras binarias, cuya longitud depende del microprocesador empleado. Aunque el sistema solo entiende códigos binarios, este tipo de lenguaje se puede programar en hexadecimal, ya que así la longitud del programa es menor y su conversión al formato binario es directa.

Lenguaje Ensamblador

Para facilitar la confección de programas se utiliza otro tipo de lenguaje denominado **lenguaje ensamblador** o simbólico. Las instrucciones se representan por *mnemónicos* o combinaciones de letras que recuerdan el significado de la instrucción en inglés.

Lenguaje de Alto Nivel

Es el lenguaje más cercano al usuario y, por tanto, el más evolucionado, ya que no se basa en la arquitectura del sistema.

El nombre de las instrucciones y sentencias se corresponde con el nombre en inglés de la tarea que realizan, dependiendo ahora el repertorio de instrucciones no del microprocesador.

El inconveniente de este tipo de lenguaje es que no permite acceder a lo más profundo del sistema. Por ello, en muchas ocasiones se escribe la mayor parte de un programa en un lenguaje de alto nivel, al cual luego se le añaden subrutinas realizadas en lenguaje máquina.