Arquitectura del Computador


2. Como se relaciona el principio de localidad con el uso de múltiples niveles de memoria.
PRINCIPIO DE LOCALIDAD
Localidad temporal: un elemento referenciado tiende a ser
Referenciado nuevamente pronto.
Localidad espacial: los elementos cercanos a uno
Referenciado tienden a ser referenciados pronto.
3. Explique los distintos modos de direccionamiento.
Diferentes arquitecturas decomputadores varían mucho en cuanto al número de modos de direccionamiento que ofrecen desde el hardware. Eliminar los modos de direccionamiento más complejos podría presentar una serie de beneficios, aunque podría requerir de instrucciones adicionales, e incluso de otro registro. Se ha comprobado que el diseño de CPUs segmentadas es mucho más fácil si los únicos modos de direccionamiento queproporcionan son simples.
La mayoría de las máquinas RISC disponen de apenas cinco modos de direccionamiento simple, mientras que otras máquinas CISC tales como el DEC VAX tienen más de una docena de modos de direccionamiento, algunos de ellos demasiado complejos. El mainframe IBM System/360 disponía únicamente de tres modos de direccionamiento; algunos más fueron añadidos posteriormente parael System/390.
Cuando existen solo unos cuantos modos, estos van codificados directamente dentro de la propia instrucción (Un ejemplo lo podemos encontrar en el IBM/390, y en la mayoría de los RISC). Sin embargo, cuando hay demasiados modos, a menudo suele reservarse un campo específico en la propia instrucción, para especificar dicho modo de direccionamiento. El DEC VAX permitía múltiples operandos en memoriaen la mayoría de sus instrucciones, y reservaba los primeros bits de cada operando para indicar el modo de direccionamiento de ese operando en particular.
Incluso en computadores con muchos modos de direccionamiento, algunas medidas realizadas a programas indican que los modos más simples representan cerca del 90% o más de todos los modos de direccionamiento utilizados. Dado que la mayoría deestas medidas son obtenidas a partir de códigos de alto nivel generados a partir de compiladores, nos da una idea de las limitaciones que presentan los compiladores que se utilizan
Implícito
En este modo de direccionamiento no es necesario poner ninguna dirección de forma explícita, ya que en el propio código de operación se conoce la dirección del (de los) operando(s) al (a los) que se deseaacceder o con el (los) que se quiere operar.
Supongamos una arquitectura de pila, las operaciones aritméticas no requieren direccionamiento explícito por lo que se ponen como:
- add
- sub
...
¿Por qué? Porque cuando se opera con dos datos en esta arquitectura se sabe que son los dos elementos del tope de la pila:
Ejemplo de una pila
1 2 3 4 5 6 RB se comporta como una dirección de memoria a laque se le sumará el desplazamiento
Respecto a un registro índice
Es similar al anterior, lo único que es el contenido del registro índice el que indica el desplazamiento que se produce a partir de una dirección de memoria que se pasa también como argumento a la orden que utiliza este modo de direccionamiento. Aunque en esencia son dos modos equivalentes. La EA se calcula como la suma delcontenido del registro índice y una dirección de memoria:
EA = RI+DM RI = registro índice DM = dirección de memoria -> RI se comporta como un offset
=== Indexado respecto a una base === Se trata de una combinación de los dos anteriores y consiste en calcular la dirección efectiva como:
EA = RI+RB+DM
-> Las siglas significan lo mismo que en el caso anterior
Respecto al contador de programa
Consisteen dirección una posición de memoria usando como registro base al contador de programa (PC), el funcionamiento es análogo al direccionamiento respecto a registro base con la salvedad de que, en este caso, el offset puede ser también negativo.
Instrucción de salto con direccionamiento relativo
Es parecida a la especificada anteriormente la diferencia es que el salto es relativo al PC,...