Arquitectura computadoras

Conceptos de arquitectura de computadoras
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Repertorio de instrucciones, características y funciones
Interrupciones P66 P221 P446 P470
Entrada/Salida P207
Segmentación de instrucciones P449
Posibles soluciones a atascos
RISC
Memoria P104
Buses del sistema P75
Procesadores superescalares P528
Procesamiento paralelo P669

Clase 1

Repertorio deinstrucciones, características y funciones
Elementos de las instrucciones: código de operación, referencias a operandos origen y destino y referencia
a la siguiente instrucción.
Las pilas se emplean para gestionar las llamadas y retornos de procedimientos.
Las instrucciones se representan por una secuencia de bits, la cual está dividida en campos: codop de 4 bits
y dos referencias aoperandos de 6 bits cada una.
Tipos de instrucciones: procesamiento de datos, ya sean aritméticas o lógicas; almacenamiento de datos,
instrucciones de memoria; transferencia de datos, instrucciones de E/S; de control de flujo, instrucciones de
comprobación y bifurcación.
Tipos de datos: direcciones, números, caracteres o datos lógicos.
Pilas: Apéndice 10A. P396
Una pila es un conjunto ordenado deelementos, en el que solo uno de ellos es accesible en un instante
dado. Cabecera de pila, el punto de acceso. Longitud de pila, es el número de elementos en la pila y puede
variar. LIFO. Se usa para gestionar llamadas y retornos a/de subrutinas, también para la evaluación de
expresiones. Las pilas usuales tienen un puntero de pila, base de pila, límite de la pila.
Modos de direccionamiento yformatos P408
Cómo especificar los operandos y las operaciones de las instrucciones. Dos aspectos, primero cómo
especificar la dirección de un operando y segundo cómo se organizan los bits de una instrucción para definir
las direcciones de los operandos y la operación que realiza dicha instrucción. Modos de direccionamiento
más comunes:
 Inmediato, el operando está presente en la propiainstrucción, no requiere acceso a memoria por lo
cual ahorra un ciclo en esa etapa pero el tamaño del número es restringido a la longitud del campo
de direcciones.
 Directo, se manda la dirección efectiva del operando, solo requiere una referencia a memoria y no
necesita ningún cálculo especial, está limitado porque proporciona un espacio de direcciones
restringido
 Indirecto, requiere de dosreferencias a memoria para captar el operando: una para captar su
dirección y otra para obtener su valor; para una longitud de palabra de N bits, se dispone ahora de
un espacio de direcciones de 2^N.
 Registro, el campo de direcciones referencia un registro, solo es necesario un campo pequeño de
direcciones en la instrucción, no se requieren referencias a memoria, el tiempo de acceso a unregistro interno del procesador es mucho menor que para la memoria principal.
 Indirecto con registro, el campo de direcciones de la instrucción referencia a una posición de una
palabra completa (un registro) que contiene la dirección.
 Con desplazamiento, requiere que las instrucciones tengan dos campos de direcciones, al menos
unos de los cuales explícito, el valor de uno de los campos seutiliza directamente y el otro campo
hace referencia implícita definida por el código de operación, se refiere a un registro cuyo contenido
se suma al otro campo para generar la dirección efectiva
o Direccionamiento relativo, se usa implícitamente como registro referenciado al contador de
programa PC, ahorra bits de direcciones en la instrucción.

1

o

Direccionamiento con registro base,el registro referenciado contiene una dirección de
memoria y el campo de dirección contiene un desplazamiento desde dicha dirección.
o Indexado, el campo de dirección referencia una dirección de memoria principal y el registro
referenciado contiene un desplazamiento positivo desde esa dirección, sirve para ejecutar
operaciones iterativas, con un registro índice, tras cada operación, el...