FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ADMINISTRACION

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• FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ADMINISTRACION
• UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RIOS
• CARRERA LICENCIATURA EN SISTEMAS
• CATEDRA ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

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UNIDAD 6 Arquitectura de procesadores personales
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Introducción A partir del desarrollo de la
computadora con programa almacenado en 1950, han
habido pocas innovaciones en la arquitectura de
las computadoras. Los principales avances
son 1.Concepto de familia. Separa la
arquitectura de una máquina de su implementación.
Conjunto de computadoras con distintas
características en cuanto a precios y
prestaciones. 2.Unidad de control
microprogramado. Facilita la tarea de diseñar e
implementar la unidad de control y da soporte al
concepto de familia. 3.Memoria cache. (1968)
Mejoró las prestaciones de manera sustancial.
(Jerarquía de memorias) 4.Múltiples procesadores.
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• Un quinto elemento a la lista es el concepto de
  RISC (Reduced Instruction Set Computer).
• Los elementos clave que han definido y diseñado a
  la mayoría de los sistemas RISC son
• Conjunto de instrucciones limitado y sencillo.
• Un gran número de registros de uso general, o el
  uso de
• tecnología de compiladores para optimizar el uso
  de los registros.
• (40 - 520) en el SPARC
• Un énfasis en la optimización de la segmentación
  de instrucciones.

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Computador de Repertorio Reducido de
Instrucciones (RISC)
La tendencia hacia conjuntos de instrucciones
más ricos, con un número mayor y más complejo se
debe al deseo de simplificar los compiladores y
mejorar las prestaciones (programas más pequeños
y rápidos), con lo que se da mejor soporte a los
HLL. Los programas más pequeños ocupan
menos memoria, y se mejoran las prestaciones
porque se captan menos bytes de instrucción y en
un entorno paginado se ocupan menos páginas,
reduciendo la falta de página.!!!!
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Esto es necesariamente así?
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Computador de Repertorio Reducido de
Instrucciones (RISC)
Un programa para el CISC, expresado en lenguaje
máquina simbólico puede ser más corto, pero el
número de bits de memoria que ocupa no tiene por
que ser más pequeño. Ya que los compiladores en
los CISC tienden a elegir las instrucciones más
sencillas, y los códigos de operación son más
largos por haber varias instrucciones. Por
otra parte, para tener un conjunto de
instrucciones más rico, la unidad de control debe
hacerse más compleja o el almacenamiento del
microprograma debe hacerse más grande, con lo que
aumenta el tiempo de ejecución de las
instrucciones simples.
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CARACTERISTICAS
1. Una instrucción por ciclo. Un ciclo máquina
es el tiempo que se tarda en captar dos operandos
de registros, realizar una operación de la ALU, y
almacenar el resultado en un registro. Con
instrucciones sencillas hay poca necesidad de
microcódigo y pueden estar cableadas. 2.
Operaciones registro a registro. La mayoría de
las operaciones deben ser del tipo citado, con lo
que se simplifica el conjunto de instrucciones y
por tanto la unidad de control. Solo existen
sencillas operaciones LOAD y STORE para acceder a
memoria.
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CARACTERISTICAS
3. Modos de direccionamiento sencillos. Los más
complejos se pueden hacer por software. 4.
Formatos de instrucción sencillos. Se usa uno
sólo o unos pocos. La longitud de instrucción es
fija. Las posiciones de los campos son fijas, con
lo que la decodificación del código de operación
y el acceso a los operandos se puede hacer
simultáneamente, también ayudan a simplificar la
unidad de control. 5. Uso de compiladores con
capacidades de optimización. 6. Control por
lógica cableada. (Org. y Arq. de Comp. de
Stalling cap. 14).
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Características CISC vs. RISC
1. Un único tamaño de instrucción. 2. Tamaño
típico de 4 bytes. 3. Pequeño número de modos de
direccionamiento, menor que 5. 4. No se usa
direccionamiento indirecto, que requiere requiera
efectuar una acceso a memoria para conseguir la
dirección de memoria de otro operando. 5. No hay
operaciones que combinen carga/almacenamiento con
cálculos aritméticos. 6. No se direcciona más de
un operando de memoria por instrucción.
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Controversia RISC y CISC
Se puede agrupar en las siguientes categorías
para evaluar las ventajas del RISC Cuantitativa.
Comparar el tamaño de los programas y su
velocidad de ejecución, en maquinas de RISC y
CISC de similar tecnología. Cualitativa. Soporte
de lenguajes de alto nivel y uso óptimo de los
recursos VLSI.
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Controversia RISC y CISC

• Al intentar compararlos se tienen los siguientes
  problemas
• No hay una pareja de máquinas RISC y CISC que
  sean comparables.
• No existe un conjunto de programas de prueba
  definitivo.
• Es difícil separar los efectos del hardware de
  los efectos debidos a la habilidad en el diseño
  del compilador.
• Los análisis comparativos con RISC han usado
  máquinas de
• juguete. Las máquinas comerciales tipo RISC
  poseen una
• mezcla de RISC y CISC.

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(No Transcript)
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Modos de direccionamiento
El único modo de direccionamiento disponible,
aparte del modo registro, es el modo de
desplazamiento. La dirección efectiva de un
operando consiste en una dirección contenida en
un registro más un desplasamiento. EA (R1)
S (constante) EA (R1) (R2)
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Formato de instrucciones
El SPARC emplea un formato de instrucciones de 32
bits. Todas las instrucciones comienzan con un
código de operación de 2 bits. En ciertas
instrucciones, este código se amplia con bits de
código de operación adicionales en otras partes
del formato.