Arquitectura de las Computadoras

Arquitectura de las Computadoras

Introducción

Hablar de arquitectura de las computadoras es referirse al diseño y constitución de las mismas, en esta rama podemos hablar de las cadenas de montaje, el producto pasa a través de muchas etapas de producción antes de tener el producto desarmado.

En cada una de estas etapas nosotros podemos especificarlas y relacionar el uso del software con el hardware en las mismas y de esa forma estas tecnologías son aplicadas en el diseño de procesadores eficientes.

A estos procesadores se les conoce como pipeline processors. Estos están compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los datos que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La computadora realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en memoria, produce nuevos datos o información para uso externo.

Clasificación

Almacenamiento de Operativos en la UPC

Se ubican los operadores aparte de la substractora informativa (SI)

Número de operandos explícitos por instrucción

Se presentan como 0,1,2,3 normalmente y se forman en forma explícita típica.

Posición del operando

Pueden estar dentro o fuera de la memoria, se necesita especificación.

Operaciones

Las que estén disponibles en las instrucciones. 

Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.

Almacenamiento de operandos en la CPU

Dentro de la CPU encontramos:

Acumulador.

Conjunto de registros.

Memoria.

Características

El operando siempre va a leer e ingresar datos, básicamente eso consiste la arquitectura de las computadoras

Existen también otro tipo de operandos que se encuentren en el tope de la pila

La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.

Ventajas de las arquitecturas

Pila

Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

Acumulador

Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).

Registro

Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido, y veloz.

Desventajas de las arquitecturas

Pila 

A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.

Acumulador

Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.

Registro

Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.