microprocesador 80386

EL MICROPROCESADOR Y SU
ARQUITECTURA
Los modos de direccionamiento son parte
esencial de la arquitectura y operación de
un microprocesador. La memoria en modo
real (memoria DOS) existe en las
localidades 00000H-FFFFFH –el primer
mega byte de memoria del sistema- y se
encuentra presente en todas las versiones
del microprocesador. La memoria de modo
protegido (memoria de Windows) existeen
todas las localidades de memoria del
sistema completo, pero se encuentra
disponible sólo para procesadores desde el
80286 hasta el Pentium. La capacidad de
dicha memoria ya se comentó con
antelación.

ARQUITECTURA INTERNA DE UN
PROCESADOR 8086 Y LA EJECUCIÓN
DE UN PROGRAMA
Segmento
de código

Segmento
de datos

Segmento
extra

Segmento
de pila

LA MICROARQUITECTURASUPERESCALAR
La microarquitectura superescalar utiliza el paralelismo de
instrucciones además del paralelismo de flujo, éste último
gracias a la estructura en pipeline. La estructura típica de
un procesador superescalar consta de un pipeline con las
siguientes etapas:
Lectura (fetch). Múltiples instrucciones son capturadas
de forma simultánea, utilizando técnicas de predicción de
saltos yejecución espelativa.
Decodificación (decode). La cual se da en dos pasos, i)
precodificación entre la memoria y la caché para
identificación de saltos, y ii) Determinación de la
operación, localización de operandos y localización del
resultado.
Lanzamiento
(dispatch).
Identificación
de las
instrucciones de la cola que están listas para comenzar su
ejecución, o sea que tienen susdependencias satisfechas.
Emisión (issue). Forma parte de la etapa anterior, en
conjunto se denotan como la ventana de ejecución.
Ejecución (execute). En paralelo, en diferentes
unidades funcionales.
Escritura (writeback).
Finalización (retirement). El resultado es confirmado en
su destino

PIPELINE SIMPLE EN PROCESADORES
SUPERESCALARES

Un máximo de 2
instrucciones por ciclo
puedencompletarse.

MICROARQUITECTURA DEL
MICROPROCESADOR 80386

MICROARQUITECTURA DEL PENTIUM

El coprocesador matemático opera 4 veces más rápido que en el 80486. La lógica de predicción de saltos
permite a los programas saltos de ejecución más eficientes.

PROCESADORES PENTIUM IV
Willamette

Northwood

Prescott

DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE UN
PROCESADOR PENTIUM
CICLO
DE
EJECUCIÓNDE
INSTRUCCIONES
Búsqueda: la unidad de control busca la
instrucción en la cola de instrucciones e
incrementa el apuntador de instrucciones.
Decodificación: la unidad de control
decodifica la función de la instrucción para
determinar lo que ésta debe hacer. Los
operandos de entrada de la instrucción se
pasan a la ALU, y se envían señales a la
ALU para indicar la operación que se va arealizar.
Búsqueda de operandos: si la
instrucción utiliza un operando de entrada
ubicado en memoria, la unida de control
utiliza la operación de lectura para obtener
el operando y copiarlo en os registros
internos, Estos registros no son visibles
para los programas de los usuarios.
Ejecución: la ALU ejecuta la instrucción,
utilizando los registros con nombre y los
registros internoscomo operandos, y
envía el resultado a los registros con
nombre y a la memoria. La ALU actualiza
las banderas de estado que proporcionan
información acerca del estado del
procesador.
Almacenamiento del operando del
resultado: si el operando de resultante
están en memoria, la unidad de control
utiliza una operación de escritura para
almacenar el dato.

Caché de código

Decodificador deinstrucciones

Código
Decodificador de
instrucciones

Unidad de control
Unidad de punto flotante
Datos
Registros
ALU

Caché de código

CICLO DE EJECUCIÓN DE
INSTRUCCIONES
La secuencia de pasos para la ejecución de una
instrucción comprende los siguientes puntos:

Iterar
Obtener la siguiente instrucción [Fetch]
Avanzar el apuntador de instrucciones (IP)
Decodificar la...