Palabra: cadena finita bits (4 bytes) que son manejados como un conjunto por la
máquina
Número en coma flotante: se utilizan para representar cantidades muy grandes o muy
pequeñas.
Indicador de desbordamiento: se pondrá a 1 si el resultado de una operación excede la
longitud del registro donde se almacena.
Representación en coma fija: la coma base está fija, a la derecha del bit menos
significativo.
Carácterísticas de la representación en coma flotante:
– El signo se almacena en el primer bit de la palabra
– El primer bit de la parte significativa siempre es 1
– Se suma 127 al exponente original para almacenarlo en el campo del
exponente
– La base es 2
Código de operación: especifica operación a realizar.
Referencias a operandos: especifican la ubicación de las entradas y salidas para la
operación y la referencia a la siguiente instrucción que está implícita.
Repertorio de instrucciones: conjunto de instrucciones que puede realizar el
procesador.
Elementos de una instrucción:
– Código de operación: especifica la operación a realizar
– Referencia a operandos origen: la operación puede implicar uno o más
operandos que son entradas para la instrucción
– Referencia al operando de destino: la operación puede producir un resultado
– Referencia a la siguiente instrucción: dice al procesador de dónde va a sacar la
siguiente instrucción.
Los operandos origen y destino pueden estar en:
– Memoria principal: donde se indica la dirección a memoria principal o virtual
– Registro del procesador: cada registro tendrá asignado un número único y la
instrucción deberá contener el número del registro deseado.
– Dispositivo E/S: la instrucción debe especificar el módulo y dispositivo de
E/S para la operación.
Tipos de instrucciones:
– Procesamiento de datos: aritmética
– Almacenamiento de datos: instrucciones de memoria
– Transferencia de datos: instrucciones de E/S
– De control: instrucciones de comprobación y de bifurcación
Decimal empaquetado: almacenamiento de dígitos codificados en binario empleando un
byte para cada pareja de dígitos. Evita las conversiones pero no está compacto como la
representación binaria directa.
Organización del procesador:
Captar instrucción: lee la instrucción de la memoria
Interpretar instrucción: la instrucción se decodifica para determinar qué acción es
necesaria.
Captar datos: la ejecución puede exigir leer datos de memoria o de módulo E/S.
Procesar datos: la ejecución puede exigir realizar una operación aritmética o
lógica
Escribir datos: los resultados pueden exigir escribir datos en la memoria o en un
módulo E/S
Registros visibles por el usuario: permiten al programador minimizar las referencias a
memoria.
Registros de control y estado: son utilizados por la unidad de control para controlar el
funcionamiento del procesador y la ejecución de programas.
Códigos de condición: bits fijados por el hardware del procesador como resultado de
alguna operación, el programador no puede alterarlos.
Parcial 1 Organización del Computador
1. Definir: registro, macro, literal, risc.
2. Explique 3 modos de direccionamiento con sus ventajas y desventajas.
3. Explicar qué es overflow y como se detecta
4. Hacer un programa que reciba un entero entre -9999 y 9999 y los empaquete en
3B
Registro: es un grupo de celdas de almacenamiento binario adecuadas para mantener
información binaria.
Macro: herramienta de combinación de patrones y de sustitución que proporciona un
mecanismo sencillo para dar nombre a una secuencia de instrucciones utilizadas
frecuentemente.
Linker: herramienta que combina objetos y librerías de archivo en el lenguaje de
máquina ensamblado para hacer un archivo ejecutable.
Ensamblador cruzado: aquél que genera ejecutables de otros ensambladores.
Operando: entradas o salidas para que la instrucción se pueda ejecutar
Constante: es un valor de tamaño fijo en una zona de memoria.
Subrutina: conjunto de instrucciones que puede ser invocado desde el mismo método u
otro método y puede devolver un valor.
Corutina: programa que se ejecuta alternamente con otro.
Literal: contenido numérico de un registro.
Risc: Reduced Instruction Set Computer. Tipo de diseño de CPU que se caracterizan por
instrucciones de tamaño fijo, presentadas en un reducido número de formatos. Solo las
instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.
Cisc: Complex Instruction Set Computer. Modelo de arquitectura de computadores. Se
caracterizan por ser muy amplios y permitir operaciones complejas.
CPU: encargada de controlar las operaciones de la computadora y realizar las funciones
de procesamiento de datos.
Overflow: condición en la que el resultado de una operación es mayor que el permitido
por la longitud de la palabra que se está utilizando.
Regla de desbordamiento: al sumar dos números del mismo signo, se produce
desbordamiento si el resultado tiene signo opuesto.
Regla de la resta: para substraer un número (el substraendo) de otro (minuendo), se
obtiene el complemento a dos del substraendo y se le suma al minuendo.
Pila:
Orden de los bytes: convencíón que usa una máquina para numerar los bytes de una
palabra.
Big-endian: es el orden de bytes de acabamiento en mayor.
Byte #
0 1 2 3
Little-endian: es el orden de bytes de acabamiento en menor.
Byte #
3 2 1 0
2. DIRECCIONAMIENTOS
Inmediato: es la forma más simple de indicar un operando pues lo incluye en la propia
instrucción.
-Ventaja: no se requieren referencias adicionales a memoria para obtener el
operando, ahorrando espacio y tiempo.
-Desventaja: el espacio reservado para este operando suele estar restringido y
suele ser menor que el tamaño de la palabra
Directo: hace referencia a un operando indicando su dirección en memoria principal
-Ventaja: útil para direccionamiento de variables globales de los programas.
Sencillo.
-Desventaja: espacio de direcciones limitado.
Indirecto: se hace referencia a una palabra de memoria en la cual se encuentra la
dirección del operando.
-Ventaja: Espacio de direcciones grande.
-Desventaja: se requieren dos accesos adicionales a memoria para obtener el
operando.
Registro: el campo de dirección se refiere a uno de los registros generales del
procesador.
-Ventaja: No requiere referencias adicionales a memoria.
-Desventaja: hay un número limitado de registros.
Indirecto por registro: se hace referencia a un registro general en el que se encuentra la
dirección del dato.
-Ventaja: puede hacer referencias a la memoria sin pagar el precio de tener una
dirección de memoria completa en instrucción.
-Desventaja: requiere referencia extra a memoria
Indexado: para formar la dirección del dato se utiliza un registro más un desplazamiento
que se incluye explícitamente en el campo de operando.
Program Counter: Registro de procesos que indica donde dentro de una secuencia se
encuentra la computadora trabajando
Interrupt: Suspensión del programa por una circunstancia que no tiene que ver
directamente con el programa, por ejemplo se le acaba el tiempo al proceso, una llamada
a sistema operativo o un proceso de entrada/salida
Branch: Sirve para hacer saltos cortos y condicionales (16 bits especificando la línea a
la cual saltar)
Jump: Sirve para hacer saltos largos no condicionales (26 bits especificando cual
instrucción se quiere ejecutar)