ensayo prueba

1.2  Análisis de los
Componentes.
Arquitectura de Computadoras
Rafael Vazquez Perez

1.2.1 CPU
• 1 Arquitecturas.
• 2 Tipos.
• 3 Características.
• 4 Funcionamiento(ALU, unidad de

control, Registros y buses internos)

Arquitecturas
• Ademas de las Arquitecturas clásicas

mencionadas anteriormente, en la
actualidad han aparecido Arquitecturas
híbridas entre la Von Newman y laHarvard, buscando conservar la
flexibilidad, pero mejorando el rendimiento.

Arquitecturas
•

•

El cambio más importante de los últimos años en
diseño de las computadoras de los últimos años se
dio durante los años 1980, con la aparición de la
corriente de diseño conocida como computadoras
de conjunto reducido de instrucciones (RISC, por
sus siglas en ingles).
Esta escuela pretendeaplicar un enfoque
totalmente distinto al tradicional hasta entonces,
que paso a conocerse como computadoras de
conjunto complejo de instrucciones (CISC) para
diferenciarla de la nueva tendencia.

Arquitecturas
•
•

La tendencia tradicional, representada por las
Arquitecturas CISC (Complex Instruction Set
Computing) se caracterizan por tener un número
amplio de instrucciones y modosde
direccionamiento.
Se implementan instrucciones especiales que
realizan funciones complejas, de manera que un
programador puede encontrar con seguridad, una
instrucción especial que realiza en hardware la
función que el necesita.

Arquitecturas
• El número de registros del CPU es

limitado, ya que las compuertas lógicas del
circuito integrado se emplean para
implementar lassecuencias de control de
estas instrucciones especiales.

Aquitecturas
•

Al investigar las tendencias en la escritura de
software científico y comercial al inicio de los 80,
ya se pudo observar que en general ya no se
programaba mucho en ensamblador, sino en
lenguajes de alto nivel, tales como C.

•

Los compiladores de lenguajes de alto nivel no
hacían uso de las instruccionesespeciales
implementadas en los procesadores CISC, por lo
que resultaba un desperdicio de recursos emplear
las compuertas del circuito de esta forma.

Arquitecturas
•

Por lo anterior, se decidió que era mejor emplear estos
recursos en hacer que las pocas instrucciones que
realmente empleaban los compiladores se ejecutaran lo
más rápidamente posible.

•

Así surgió la escuela de diseño RISC(Reduced Instruction
Set Computing) donde solo se cuenta con unas pocas
instrucciones y modos de direccionamiento, pero se busca
implementarlos de forma muy eficiente y que todas las
instrucciones trabajen con todos los modos de
direccionamiento.

Arquitecturas
•

Ademas, se observo que una de las tareas que
tomaban más tiempo en ejecutarse en lenguajes de
alto nivel, era el pasar losparámetros a las
subrutinas a través de la pila.

•

Como la forma más rápida de hacer este paso es
por medio de registros del CPU, se busco dotarlo
con un amplio número de registros, a través de los
cuales se pueden pasar dichos parámetros.

CISC vs RISC
Considere los siguientes fragmentos de programas:

mov ax,10
cisc mov bx,5
mul bx,ax

risc

mov ax,0
mov bx,10
mov cx, 5Begin add ax,bx
loop Begin

El total de ciclos de reloj para la version cisc debe ser:
(2 movs * 1 ciclo) +(1 mul * 30 ciclos) = 32 ciclos
El total de ciclos de reloj para la version risc debe ser:
(3 movs * 1 ciclo) +(5 adds * 1 ciclo)+(5 loops *1 ciclo) = 13 ciclos

cisc vs risc resumen
RISC

CISC

Unas cuantas instrucciones simples

Muchas instrucciones complejasInstrucciones de longitud fija

Instrucciones de longitud variable

Complejidad en el compilador

Complejidad en el Microcodigo

Acceso a la memoria solo con
instrucciones load/store

Muchas instrucciones pueden accesar
la memoria

Muy pocos modos de Direccionamiento

Muchos modos de Direccionamiento

×

cisc vs risc resumen
• La diferencia entre cisc y risc empieza a ser
evidente por...