Trabajo practico N4 de Arquitectura de Computadoras

TRABAJO

PRACTICO

N° 4

Apellido y Nombre: Bautista, Miguel Ángel

Comisión: 1K6

Nº de Legajo: 46265

RESPUESTAS

1. CICLO DE INSTRUCCIÓN: PERÍODO QUE TARDA LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU) EN EJECUTAR UNA INSTRUCCIÓN DE LENGUAJE MAQUINA.

SE SUBDIVIDE EN: A. BUSQUEDA

                                     B. EJECUCIÓN

1. EN LA MEMORIA RAM SE ALMACENAN DATOS E INSTRUCCIONES EN LAS PALABRAS DE LA MEMORIA LAS CUALES POSEEN DIRECCIONES.

DIRECCIÓN EN UNA MEMORIA: SE REFIERE A LA UBICACIÓN FISICA DE UNA POSICION EN LA MEMORIA.

PALABRA: CONJUNTO DE BITS QUE SIRVE PARA COMUNICAR ENTRE MEMORIA Y LA CPU.

DEPENDE DE LA ARQUITECTURA CON QUE SE TRABAJE. TAMAÑO DE PALABRAS TIPICOS SON: 16, 32, 64, 128 BITS, SECUENCIA DE BYTES Y SE DIRECCIONAN A PARTIR DEL BYTE MENOS SIGNIFICATIVO DE LA PALABRA ALMACENADA.

CUANDO SE UTILIZAN PALABRAS DE MAS DE UN BYTE HAY DOS ALTERNATIVAS: A – EL BYTE MAS SIGNIFICATIVO SE ALMACENA EN LA DIRECCIÓN MAS BAJA DE MEMORIA (BIG ENDIAN).

B – EL BYTE MENOS SIGNIFICATIVO ES EL QUE SE ALMACENA EN LA DIRECCIÓN MAS BAJA DE MEMORIA (LITTLE ENDIAN).

1. REGISTROS: SON PEQUEÑAS MEMORIAS DE ALMACENAMIENTO QUE ESTÁN EN LA CPU.

1. DECODIFICADOR: ES UN CIRCUITO LÓGICO QUE TIENE n ENTRADAS Y 2n SALIDAS. SE DICE QUE ES UN DEC. n x 2n , PARA UNA COMBINACIÓN DADA LAS n ENTRADAS, SOLAMENTE UNA SALIDA TOMARÁ EL VALOR 1 Y TODAS LAS DEMÁS TOMARÁN EL VALOR 0.

LOS DECODIFICADORES SE USAN EN LAS MEMORIAS PARA SELECCIONAR SÓLO UNA PALABRA DE LA MISMA.

1. LA DIFERENCIA ENTRE LENGUAJE MÁQUINA Y LENGUAJE SIMBÓLICO ES:

LENGUAJE MÁQUINA: CONOCIDO COMO CÓDIGO MÁQUINA Y CONTIENE CEROS Y UNOS.

LENGUAJE SIMBÓLICO: CONOCIDO COMO ASSEMBLER Y ES SIMBÓLICO.

A AMBOS LENGUAJES TAMBIÉN SE LOS DENOMINA DE BAJO NIVEL, REPRESENTAN LO MISMO: INSTRUCCIONES.

1. PROGRAMA COMPILADOR: PASA DE LENGUAJE DE ALTO NIVEL A UNO SIMBÓLICO.

PROGRAMA ENSAMBLADOR: PASA DE LENGUAJE ASSEMBLER A MÁQUINA.

PROCESO DE COMPILACIÓN DE UN PROGRAMA: EL PROGRAMA FUENTE ESCRITO EN LENGUAJE DE ALTO NIVEL SE TRANSFORMA EN LENGUAJE SIMBÓLICO, LUEGO DE LO CUAL UN PROGRAMA ENSAMBLADOR TRADUCE ÉSTE LENGUAJE SIMBÓLICO HACIA EL CÓDIGO DE MAQUINA DEL PROCESADOR DE DESTINO, EL PROGRAMA OBJETO RESULTANTE PUEDE VINCULARSE CON OTROS PROGRAMAS OBJETO EN EL MOMENTO DE ENLACE.

1. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES: SON TODAS LAS POSIBLES OPERACIONES QUE SE PUEDEN EJECUTAR.

PUEDEN SER COMPLETAMENTE DISTINTAS DE UN PROCESADOR A OTRO, DISTINTAS EN TAMAÑO DE LAS INSTRUCCIONES, TIPO DE OPERACIONES QUE PERMITEN, TIPO DE OPERANDOS SOBRE LOS QUE PUEDEN OPERAR Y TIPOS DE RESULTADOS QUE PUEDEN ENTREGAR.

1. ARQUITECTURA CISC: A – INSTRUCCIONES MULTICICIO

B – CARGA/ALMACENAMIENTO INCORPORADAS EN OTRAS INSTRUCCIONES.
C – ARQUITECTURA MEMORIA-MEMORIA
D – INSTRUCCIONES LARGAS, CÓDIGO CON MENOS LINEAS
E – UTILIZA MEMORIA DE MICROPROGRAMA

F – SE ENFATIZA LA VERSATILIDAD DEL REPERTORIO DE INSTRUCCIONES
G – REDUCE LA DIFICULTAD DE IMPLEMENTAR COMPILACIONES.

1. COMPONENTES DEL MODELO VON NEUMAN: EL MODELO VON NEUMAN CONSTA DE 5 COMPONENTES:
   
   LA UNIDAD DE ENTRADA: PROVEE INSTRUCCIONES Y DATOS REQUERIDOS POR EL SISTEMA.
   LOS QUE SE ALMACENAN EN LA UNIDAD DE MEMORIA 
   LOS QUE SE PROCESAN EN LA UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA (ALU). 
   BAJO LA DIRECCIÓN DE LA UNIDAD DE CONTROL LOS RESULTADOS OBTENIDOS SE ENVÍAN A LA UNIDAD DE SALIDA.
   
   EL CONJUNTO CONSTITUIDO POR UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA Y UNIDAD DE CONTROL.
   SE DESIGNA HABITUALMENTE COMO UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU).

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BUSES DE LA MAQUINA DE VN:

BUS DEL SISTEMA: REALIZA LAS COMUNICACIONES ENTRE LOS COMPONENTES POR MEDIO DE UN CAMINO Y ESTÁ CONSTITUIDO A SU VEZ POR:

BUS DE DATOS: TRANSPORTA LA INFORMACIÓN QUE SE ESTÁ TRANSMITIENDO.

BUS DE DIRECCIONES: DETERMINA HACIA DÓNDE ESTÁ SIENDO ENVIADA DICHA INFORMACIÓN.

BUS DE CONTROL: DESCRIBE ASPECTOS DE LA FORMA EN QUE SE ESTÁ LLEVANDO A CABO LA MENCIONADA TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN.

REGISTROS MVN: 

LOS PRINCIPALES REGISTROS SON:

MAR: RESGITRO DE DIRECCIÓN DE MEMORIA

MBR: REGISTRO TEMPORAL DE MEMORIA

PC: CONTADOR DE PROGRAMA

IR: REGISTRO DE INSTRUCCIÓN

AC: ACUMULADOR

IN PR: REGISTRO DE ENTRADA

OUTR: REGISTRO DE SALIDA

1. EL CONCEPTO MAS IMPORTANTE QUE SE INTRODUCE CON EL MODELO VON NEUMAN ES QUE TODO PROGRAMA O DATO ANTES DE SER UTILIZADO DEBE ESTAR GUARDADO EN LA MEMORIA. (INTRODUCE LA MEMORIA Y COMIENZA A TENER PROGRAMAS ALMACENADOS)

1.  FORMATO DE INSTRUCCIÓN MVN
   
   
   [pic 15][pic 16]

EN EL MODELO VON NEUMAN EL FORMATO DE LAS INSTRUCCIONES ERA DE 40 BITS EN EL CUAL 8 BITS ERAN DEDICADOS PARA EL CODIGO DE OPERACIÓN Y LOS 32 BITS RESTANTES PARA LA DIRECCIÓN DE LA PALABRA O INSTRUCCIÓN.

1. CICLO DE BUSQUEDA Y EJECUCIÓN MVN 

SE PARTE DE PC Y VA CON LA DIRECCIÓN AL MAR POR EL BUS DE DIRECCIONES, DEL MAR AL DECODIFICADOR, SELECCIONA LA PALABRA Y BUSCA EN LA RAM, DE ALLÍ AL MBR, LUEGO POR EL BUS DE DATOS AL IR PARA DECODIFICARLO, LUEGO POR EL BUS DE CONTROL VA A LA ALU Y DESPUES AL ACUMULADOR, POR ÚLTIMO POR EL BUS DE DATOS VA A LA SALIDA O A LA RAM.

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