Interfaces y Arquitectura x86
Resumen de interfaces programables, interrupciones, comunicación serial, arquitectura x86, modelos de memoria y registros.
⚙️ Interfaces y Arquitectura x86
1. Interfaces Programables
¿Qué es una interfaz programable?
Una interfaz programable es un conjunto de reglas y protocolos que permiten a los desarrolladores interactuar con un sistema o dispositivo. En el contexto de hardware, ejemplos como el Intel 82C55A permiten controlar periféricos mediante programación. En software, las API permiten la comunicación entre aplicaciones.
2. Interrupciones Programables
¿Qué son?
Las interrupciones programables son señales que un dispositivo externo envía a la CPU para interrumpir temporalmente la ejecución del programa principal y realizar una tarea específica. Permiten la concurrencia y el manejo eficiente de E/S. Se gestionan mediante rutinas de tratamiento de interrupciones (RTI).
3. Comunicación Serial
Tipos y ejemplos
La comunicación serial transfiere datos bit a bit a través de un solo canal. Es común en interfaces como RS-232, USB y SCI, permitiendo comunicación asincrónica entre dispositivos. Es esencial en sistemas embebidos y microcontroladores.
🖥️ Arquitectura de la Familia x86
Introducción y evolución
La arquitectura x86 abarca microprocesadores como el Intel 8088 y posteriores. Utiliza registros de 16, 32 y 64 bits, instrucciones CISC y es la base de la mayoría de las PC. Incluye registros de propósito general, punteros, segmentos y FLAGS.
Modelos de Memoria
- Memoria real: Acceso directo, limitado a 1MB (8086/8088).
- Memoria protegida: Permite protección y multitarea (80286+).
- Memoria virtual: Simula más memoria de la física, usando paginación (80386+).
Registros en x86
Tipos de registros
- Propósito general: AX, BX, CX, DX (divididos en AH/AL, etc.)
- Punteros: IP, SP, BP, SI, DI
- Segmento: CS, DS, ES, SS, FS, GS
- FLAGS: Estado de operaciones
Tabla de registros
| Registro | Propósito |
|---|---|
| AX, BX, CX, DX | Propósito general (acumulador, base, contador, datos) |
| IP, SP, BP, SI, DI | Punteros e índices |
| CS, DS, ES, SS, FS, GS | Segmentos de memoria |
| FLAGS | Estado y control |
Procesadores x86 y evolución
Tabla de procesadores
| Modelo | Año | Bits | Frecuencia | Características |
|---|---|---|---|---|
| 8086/8088 | 1978/1979 | 16 | 5-10 MHz | Primeros x86, memoria real, sin coprocesador |
| 80286 | 1982 | 16 | 6-25 MHz | Modo protegido, multitarea básica |
| 80386 | 1985 | 32 | 12-40 MHz | Memoria virtual, multitarea avanzada |
| 80486 | 1989 | 32 | 20-100 MHz | Caché interna, coprocesador integrado |
| Pentium | 1993 | 32 | 60-300 MHz | Superescalar, MMX, doble pipeline |
| Pentium Pro/II/III | 1995-1999 | 32 | 150-1400 MHz | Mejoras en caché, SIMD, multiprocesador |
| Pentium 4 | 2000 | 32 | 1.3-3.8 GHz | Hyper-Threading, SSE2/3 |
| Core, Core 2, i3/i5/i7/i9 | 2006-Actualidad | 64 | 1-6+ GHz | Multinúcleo, Turbo Boost, virtualización, AVX |
Nota sobre la evolución
Nota: La familia x86 ha evolucionado con mejoras en velocidad, eficiencia energética, integración de gráficos y capacidades de virtualización. Modelos recientes incluyen tecnologías como Intel VT-x, Hyper-Threading, AVX-512 y más núcleos por procesador.
Constantes, Operadores y Estructuras en Ensamblador x86 (Sintaxis NASM/Linux)
Constantes, operadores, tipos de datos, instrucciones, E/S, procedimientos y macros en ensamblador x86 adaptados a NASM y syscalls Linux.
Sistemas Operativos: Conceptos y Funciones
Fundamentos, tipos, gestión de recursos, procesos, memoria y sistemas de archivos.