Apuntes Arquitectura I

2015

ARQUITECTURA DE
COMPUTADORAS I

Apunte final – Año 2015 | Francisco Parodi

Tabla de contenido
Unidad Aritmético-lógica ........................................ 5
Representación de números ......................................................................... 5
Complemento a dos .........................................................................................................5
Sumador binario sin y con signo ................................................................. 6
Ripple-Carry Adder......................................................................................................... 6
Carry Chain - Generación y propagación del acarreo .................................................. 6
Sumador Ripple-carry.................................................................................................... 7
Sumador binario con signo ............................................................................................. 8
Sumador carry look-ahead ........................................................................................... 10
Multiplicación............................................................................................ 12
Multiplicadores secuenciales shift and add (sin signo)................................................ 12
Multiplicadores celulares (sin signo) ............................................................................ 13
Multiplidores con signo ................................................................................................. 13
División binaria sin y consigno................................................................. 14
División con restoring ................................................................................................... 14
Normalización ................................................................................................................17
División sin restoring.....................................................................................................17
División por método de Newton – Raphson ..................................................................17
Comparativa entre algoritmos ......................................................................................17

Arquitectura y rendimiento .................................... 18
Introducción.............................................................................................. 18
Arquitectura Von Neumann (clásica) ........................................................ 19
Arquitectura Harvard................................................................................ 19
Arquitecturas CISC y RISC ......................................................................... 20
El rendimiento delsistema......................................................................... 21
Unidades de medida ...................................................................................................... 21
Mejorar el rendimiento - La ley de Amdahl ................................................................. 23

Segmentación en la ejecución de instrucciones ......25
Fundamentos de diseño de unprocesador - MIPS...................................... 25
El repertorio de instrucciones ....................................................................................... 26
Modos de direccionamiento MIPS ................................................................................ 27
Diseño del procesador ................................................................................ 28Generalidades para el diseño de un procesador .......................................................... 28
Elementos básicos ......................................................................................................... 28
Procesador uniciclo (CPI = 1) ........................................................................................ 29
Procesador multiciclo (CPI > 1)...