Nadaporahora
Páginas: 8 (1862 palabras)
Publicado: 9 de julio de 2012
2.2 Tipos de instrucciones RISC versus CISC
(Última modificación el 03/03/08)
A finales de los años setenta se efectuaron muchos experimentos con instrucciones muy complejas. Hubieron varios grupos que se opusieron a esta tendencia, y simplificaron el repertorio de instrucciones. Ellos acuñaron el término RISC para este concepto. La idea inicial era hacer instrucciones simples que pudieranejecutarse con rapidez. Pronto se vio que la clave para un buen rendimiento era diseñar instrucciones que pudieran ejecutarse rápidamente. El tiempo real que una instrucción tardaba era menos importante que el número de instrucciones que podían ejecutarse por segundo.
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La característica que llamó la atención fue el número relativamente pequeño de instrucciones disponibles, por lo regular unas50. Este número era mucho menor que las 200 o 300 que tenían computadoras como la DEC VAX.
El acrónimo RISC significa computadora de conjunto de instrucciones reducido (Reduced Instruction Set Computer), lo que contrasta con CISC que signifca computadora de conjunto de instrucciones complejo (Complex Intruction Set Computer). Hoy en día poca gente piensa que el tamaño del conjunto deinstrucciones sea crucial, pero el nombre ha persistido.
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Las instrucciones soportadas por la mayoría de las arquitecturas pueden clasificarse según la siguiente tabla:
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(I) Aritméticas y lógicas (1) Aritméticas En la mayoría de los computadores: suma, resta, multiplicación y división. Tipos de operandos: (1) Todas con enteros con signo. (2) Algunas con enteros sin signo. En la MIPS: (1)Addition (with overflow) add rd, rs, rt (2) Addition (without overflow) Put the sum of registers rs and rt into register rd. addu rd, rs, rt
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Otras operaciones aritméticas posibles (un solo operando): - Valor absoluto. En la MIPS: Absolute value Put the absolute value of register rsrc in register rdest. abs rdest, rsrc pseudoinstruction - Cambio de signo. En la MIPS: Negate value (withoverflow) neg rdest, rsrc pseudoinstruction Negate value (without overflow) negu rdest, rsrc pseudoinstruction Put the negative of register rsrc into register rdest. - Incremento y decremento.
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(2) Lógicas Son operaciones sobre datos lógicos: operaciones lógicas bit a bit. En la MIPS: AND, OR, NOR y XOR. AND: Put the logical AND of registers rs and rt into register rd. and rd, rs, rt Ejemplo: rs =0000 0000 1010 0101 rt = 0000 0000 0000 1111 rd = 0000 0000 0000 0101
(3) Operaciones de desplazamiento y rotación
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Ejemplos en la MIPS : Format: SRA rd, rt, sa Purpose: To arithmetic right shift a word by a fixed number of bits. Description: rd rt >> sa (arithmetic) The contents of the low-order 32-bit word of GPR rt are shifted right, duplicating the sign-bit (bit 31) in the emptiedbits; the word result is placed in GPR rd. The bit shift count is specified by sa. Format: SRL rd, rt, sa Purpose: To logical right shift a word by a fixed number of bits. Description: rd rt >> sa (logical) The contents of the low-order 32-bit word of GPR rt are shifted right, inserting zeros into the emptied bits; the word result is placed in GPR rd.
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(II) Transferencia de datosOperación: copiar un dato de un sitio (registro o memoria) a otro. Debe especificar: - Operandos fuente y destino. - Longitud del dato a transferir. El tamaño del dato se especifica en el código de operación. En la MIPS: lb, lh ó lw. - Load word: Load the 32-bit quantity (word) at address into register rt. lw rt, address - Load byte: Load the byte at address into register rt. lb rt, address Operación muysencilla en el caso registro-registro. Si es con memoria, habrá que calcular la dirección del dato y hacer el acceso a memoria (más lenta que los registros).
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(III) Control (de flujo de ejecución) En las instrucciones vistas hasta ahora la instrucción que se ejecutará a continuación es la siguiente en memoria. Las instrucciones de control cambian esta secuencia de ejecución (ruptura de...
(Última modificación el 03/03/08)
A finales de los años setenta se efectuaron muchos experimentos con instrucciones muy complejas. Hubieron varios grupos que se opusieron a esta tendencia, y simplificaron el repertorio de instrucciones. Ellos acuñaron el término RISC para este concepto. La idea inicial era hacer instrucciones simples que pudieranejecutarse con rapidez. Pronto se vio que la clave para un buen rendimiento era diseñar instrucciones que pudieran ejecutarse rápidamente. El tiempo real que una instrucción tardaba era menos importante que el número de instrucciones que podían ejecutarse por segundo.
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La característica que llamó la atención fue el número relativamente pequeño de instrucciones disponibles, por lo regular unas50. Este número era mucho menor que las 200 o 300 que tenían computadoras como la DEC VAX.
El acrónimo RISC significa computadora de conjunto de instrucciones reducido (Reduced Instruction Set Computer), lo que contrasta con CISC que signifca computadora de conjunto de instrucciones complejo (Complex Intruction Set Computer). Hoy en día poca gente piensa que el tamaño del conjunto deinstrucciones sea crucial, pero el nombre ha persistido.
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Las instrucciones soportadas por la mayoría de las arquitecturas pueden clasificarse según la siguiente tabla:
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(I) Aritméticas y lógicas (1) Aritméticas En la mayoría de los computadores: suma, resta, multiplicación y división. Tipos de operandos: (1) Todas con enteros con signo. (2) Algunas con enteros sin signo. En la MIPS: (1)Addition (with overflow) add rd, rs, rt (2) Addition (without overflow) Put the sum of registers rs and rt into register rd. addu rd, rs, rt
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Otras operaciones aritméticas posibles (un solo operando): - Valor absoluto. En la MIPS: Absolute value Put the absolute value of register rsrc in register rdest. abs rdest, rsrc pseudoinstruction - Cambio de signo. En la MIPS: Negate value (withoverflow) neg rdest, rsrc pseudoinstruction Negate value (without overflow) negu rdest, rsrc pseudoinstruction Put the negative of register rsrc into register rdest. - Incremento y decremento.
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(2) Lógicas Son operaciones sobre datos lógicos: operaciones lógicas bit a bit. En la MIPS: AND, OR, NOR y XOR. AND: Put the logical AND of registers rs and rt into register rd. and rd, rs, rt Ejemplo: rs =0000 0000 1010 0101 rt = 0000 0000 0000 1111 rd = 0000 0000 0000 0101
(3) Operaciones de desplazamiento y rotación
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Ejemplos en la MIPS : Format: SRA rd, rt, sa Purpose: To arithmetic right shift a word by a fixed number of bits. Description: rd rt >> sa (arithmetic) The contents of the low-order 32-bit word of GPR rt are shifted right, duplicating the sign-bit (bit 31) in the emptiedbits; the word result is placed in GPR rd. The bit shift count is specified by sa. Format: SRL rd, rt, sa Purpose: To logical right shift a word by a fixed number of bits. Description: rd rt >> sa (logical) The contents of the low-order 32-bit word of GPR rt are shifted right, inserting zeros into the emptied bits; the word result is placed in GPR rd.
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(II) Transferencia de datosOperación: copiar un dato de un sitio (registro o memoria) a otro. Debe especificar: - Operandos fuente y destino. - Longitud del dato a transferir. El tamaño del dato se especifica en el código de operación. En la MIPS: lb, lh ó lw. - Load word: Load the 32-bit quantity (word) at address into register rt. lw rt, address - Load byte: Load the byte at address into register rt. lb rt, address Operación muysencilla en el caso registro-registro. Si es con memoria, habrá que calcular la dirección del dato y hacer el acceso a memoria (más lenta que los registros).
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(III) Control (de flujo de ejecución) En las instrucciones vistas hasta ahora la instrucción que se ejecutará a continuación es la siguiente en memoria. Las instrucciones de control cambian esta secuencia de ejecución (ruptura de...
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