Introducción a la Computación Módulo 3
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Este documento introduce los conceptos de programación de bajo nivel y programas de sistemas y aplicación. Explica los componentes clave de un programa como el programa fuente, programa objeto y mapa de memoria. También describe lenguajes de programación como el lenguaje de máquina y lenguaje simbólico. Finalmente, presenta un ejemplo completo para ilustrar estos conceptos.
Introducción a la Computación Módulo 3
- 1. Introducción a la Computación Módulo 3: Los programas de sistemas y de aplicación
- 2. Contenido Programación de bajo nivel • Descripción funcional de la memoria. • Lenguajes: maquina y simbólico. • Programa Fuente, programa objeto y mapa de memoria. • Ejemplos. • Ejercicios. • Ciclo de Ejecución del CPU. • Modos de Direccionamiento. Introducción a la Computación 2 Los programas de sistemas y aplicación
- 3. Contenido Programas de Sistemas • Ensambladores • Macroprocesadores • Cargadores • Compiladores • Interpretes • Sistemas Operativos Introducción a la Computación 3 Los programas de sistemas y aplicación
- 4. Descripción funcional de la memoria • Cada celda tiene una dirección única y tiene la propiedad de ser direccionable. • Sólo realiza 2 operaciones: leer y escribir. Introducción a la Computación 4 Los programas de sistemas y aplicación
- 5. Lenguaje máquina • Lenguaje máquina es el único que es entendido por la computadora, es su lenguaje por naturaleza. Solo se pueden utilizar dos símbolos 0’s y 1’s; es por eso que también se le conoce como binario. Introducción a la Computación 5 Los programas de sistemas y aplicación
- 6. Lenguaje máquina • Uno de los inconvenientes de usar este lenguaje es que es difícil de interpretar por el programador además que depende de cada máquina, es decir, no tiene la propiedad de transportabilidad. Introducción a la Computación 6 Los programas de sistemas y aplicación
- 7. Lenguaje simbólico • Mejora la legibilidad del programa, agrega instrucciones adicionales que no corresponden a ninguna instrucción (pseudo instrucciones). • Más fácil de recordar e interpretar que el hexadecimal. Introducción a la Computación 7 Los programas de sistemas y aplicación
- 8. Programa Fuente • Es el programa que esta escrito en un lenguaje similar al humano. Consta de 2 partes: la instrucción y la dirección de la celda de memoria a cargar. Instrucción Dirección de la Celda de Memoria (en cualquier lenguaje similar al nuestro) Carga 100 Introducción a la Computación 8 Los programas de sistemas y aplicación
- 9. Programa Objeto • Es el programa que esta traducido a un lenguaje que la computadora reconoce. Consta de 2 partes: la instrucción y la dirección de la celda de memoria a cargar. Instrucción Dirección de la Celda de Memoria (Normalmente en Hexadecimal) 55 100 Introducción a la Computación 9 Los programas de sistemas y aplicación
- 10. Mapa de Memoria • Vaciado del programa en la memoria para ser accesado por el microprocesador y ser ejecutado. Introducción a la Computación 10 Los programas de sistemas y aplicación
- 11. Diccionario electrónico • El diccionario electrónico es la referencia que tiene el programador para saber el valor en hexadecimal de cada instrucción utilizada en un programa. Introducción a la Computación 11 Los programas de sistemas y aplicación
- 12. Diccionario Electrónico Instrucción Código Carga 20 Guarda 30 Suma 50 Resta 54 Multiplica 58 Divide 62 Alto 70 Introducción a la Computación 12 Los programas de sistemas y aplicación
- 13. Ejemplo • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: 90+60-15*3 considerando que los datos son cargados en la celda 100, el resultado guardado en la celda 150 y el programa cargado en la celda 200. Introducción a la Computación 13 Los programas de sistemas y aplicación
- 14. Ejemplo Mapa de Memoria 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Introducción a la Computación 14 Los programas de sistemas y aplicación
- 15. Ejemplo Mapa de Memoria 90 60 15 3 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Introducción a la Computación 15 Los programas de sistemas y aplicación
- 16. Ejemplo Mapa de Memoria 90 60 15 3 405 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Introducción a la Computación 16 Los programas de sistemas y aplicación
- 17. Ejemplo Mapa de Memoria 90 60 15 3 405 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Carga 100 Suma 101 Resta 102 Multiplica 103 Guarda 150 Alto Introducción a la Computación 17 Los programas de sistemas y aplicación
- 18. Ejemplo Mapa de Memoria 90 60 15 3 405 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Carga 100 20 100 Suma 101 50 101 Resta 102 54 102 Multiplica 103 58 103 Guarda 150 30 150 Alto 70 Introducción a la Computación 18 Los programas de sistemas y aplicación
- 19. Ejemplo Mapa de Memoria 90 60 15 3 405 20 100 50 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 101 54 102 58 103 30 150 70 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Carga 100 20 100 Suma 101 50 101 Resta 102 54 102 Multiplica 103 58 103 Guarda 150 30 150 Alto 70 Introducción a la Computación 19 Los programas de sistemas y aplicación
- 20. Ejercicio 1 • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: 96/96-15*3+6-8 considerando que los datos son cargados en la celda 50, el resultado guardado en la celda 750 y el programa cargado en la celda 223. Introducción a la Computación 20 Los programas de sistemas y aplicación
- 21. Ejercicio 2 • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: b+c*a considerando que los datos son cargados en la celda 34, el resultado guardado en la celda 66y el programa cargado en la celda 10. Introducción a la Computación 21 Los programas de sistemas y aplicación
- 22. Ciclo de Ejecución del CPU Introducción a la Computación 22 Los programas de sistemas y aplicación
- 23. Modos de Direccionamiento • Directo: Basta con escribir la dirección de la celda deseada a continuación de la instrucción. • Inmediato: Se usa un dato numérico que se escribe inmediatamente a la derecha de la instrucción. • Indirecto: Se coloca el numero de la celda a donde se tiene que ir para obtener el valor deseado. • Indexado: Usa la dirección que esta a la derecha de la instrucción para sumarla con el contenido de un registro del CPU. Introducción a la Computación 23 Los programas de sistemas y aplicación
- 24. Diccionario Electrónico Instrucción Código Carga –i 21 Suma –i 51 Resta –i 55 Multiplica –i 59 Divide –i 63 Introducción a la Computación 24 Los programas de sistemas y aplicación
- 25. Ejemplo • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: 2c+b+a considerando que los datos son cargados en la celda 100, el resultado guardado en la celda 150 y el programa cargado en la celda 200. Introducción a la Computación 25 Los programas de sistemas y aplicación
- 26. Ejemplo Mapa de Memoria c b a 2c+b+a 21 2 58 100 101 102 103 … 150 … 200 201 202 100 20 101 20 102 30 150 70 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 Programa Fuente Programa Objeto Instrucción Celda Instrucción Celda Carga –i 2 21 2 Multiplica 100 58 100 Suma 101 20 101 Suma 102 20 102 Guarda 150 30 150 Alto 70 Introducción a la Computación 26 Los programas de sistemas y aplicación
- 27. Ejercicio 3 • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: la fórmula para calcular el área de un trapecio; considerando que los datos son cargados en la celda 60, el resultado guardado en la celda 721 y el programa cargado en la celda 223. Introducción a la Computación 27 Los programas de sistemas y aplicación
- 28. Ejercicio 4 • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: la fórmula para calcular el volumen de una esfera; considerando que los datos son cargados en la celda 10, el resultado guardado en la celda 21 y el programa cargado en la celda 623. Introducción a la Computación 28 Los programas de sistemas y aplicación
- 29. Ejercicio 5 • Realice el programa fuente el programa objeto y el mapa de memoria de: la fórmula para calcular el volumen de una cilindro; considerando que los datos son cargados en la celda 160, el resultado guardado en la celda 41 y el programa cargado en la celda 123. Después deberá obtener el resultado considerando una altura de 35cm y un radio de 26cm. Introducción a la Computación 29 Los programas de sistemas y aplicación
- 30. Programas de Sistemas • Ensambladores • Macroprocesadores • Cargadores • Compiladores • Interpretes • Sistemas Operativos Introducción a la Computación 30 Los programas de sistemas y aplicación