Microprogramacion

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER PÚBLICO PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LAS FUERZAS ARMADAS (UNEFA)
NUCLEO ZULIA

Integrantes:
Marlin Abreu C.I.: 18874661
Desiree Lynch C.I.:
Yovanni nava C.I.:
Sección: 06-ISI-N01

Maracaibo, 25 de Enero de 2012
Contenido
1.- Microprogramación
2.- Pipeline
3.- Introducción a la arquitecturade los microprocesadores
4.- Jerarquía y rendimiento de la memoria
5.- Sistemas RICS y CISC

1.- Microprogramación
La microprogramación (Maurice Wilkes) es un método de diseño de la lógica de un procesador central.
Vamos a transformar la CPU de la máquina elemental en una máquina microprogramada. Vamos a reemplazar la Unidad de Control (cableada) de la máquina elemental por una Unidad deControl microprogramada. El esquema general puede verse en la figura. La ejecución de cada macroinstrucción, como también el ciclo de búsqueda, son realizados por los microprogramas residentes en la micro-ROM. La dirección de la primera microinstrucción a ejecutar, es proporcionada por el código de operación de la macroinstrucción, es decir será alguna de las 16 primeras posiciones. Cadamicroinstrucción está compuesta de 45 bits, divididos en seis campos:
Acción, Test, Envíe, Reciba, Falso, Éxito.
Esquema de la Maquina Elemental Microprogramada

Unidad de Control Microprograda

2.- Pipeline
Este procesamiento está basado en la idea que la Unidad de Control extrae una instrucción y la dirige a la unidades funcionales para su ejecución, mientras la Unidad de Control procede a extraerla próxima instrucción y la envía a las unidades funcionales. Así sucesivamente hasta que todas las unidades funcionales estén ocupadas. Esta estrategia general parte del hecho que el tiempo para extraer una instrucción es casi siempre mayor que el necesario para ejecutarla e implica diseñar la CPU con varias unidades de procesamiento

En la figura se presenta un ejemplo de Pipeline. Consisteen cinco procesadores dentro de la CPU dedicados a funciones específicas. En la TABLA se observa el proceso. En el primer ciclo se procede a buscar la instrucción 1, en el segundo ciclo se decodifica la instrucción 1 y se busca la instrucción 2, y así sucesivamente. La instrucción S, representa un salto, se observa que en el ciclo 4 no se procede a buscar la próxima instrucción ya que hasta noejecutar la anterior, no se sabe cual es. Teniendo en cuenta que estadísticamente se verifica que las instrucciones de salto representan aproximadamente el 30 % del programa, el incremento de velocidad que podría lograrse con el pipeline (un factor de cinco en este caso) se ve reducido en el porcentaje indicado. Vale entonces la pena estudiar los tipos de saltos posibles a fin de disminuir elporcentaje.
Existen tres categorías de saltos:
• saltos incondicionales.
• saltos condicionales.
• saltos iterativos.
Una forma de disminuir el porcentaje (penalización por salto) es ejecutar la próxima instrucción sin considerar el posible salto. En este caso si el salto no se produce nada se ha perdido y se continua el proceso. Si el salto se produce, entonces deben eliminarse las instruccionesactualmente en línea y volver a comenzar. Se infiere que para que esta técnica sea posible, habrá que dotar al procesador de registros auxiliares que salven el contexto del sistema al momento del salto, de forma tal de restituirlos en el caso que el salto se produzca. Por otro lado esta técnica no es eficaz para el caso de los saltos incondicionales ya que estos se producen siempre.
Otra técnicautilizada es la predicción de la dirección del salto. Existen dos clases de predicciones: las estáticas (al momento de la compilación) y las dinámicas (al momento de la ejecución). En el primer caso el Compilador estima una dirección para cada una de las instrucciones de salto que genera. Por ejemplo, los saltos iterativos lo más probable es que el salto se produzca al inicio de la iteración, en...