Instrucciones: El lenguaje del computador

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1. Lenguaje del computador

1.1. Instrucciones : Palabras que entiende el ordenador

1.2. Repertorio: Conjunto de instrucciones

2. Objetivos:

2.1. Programa almacenado: Almacenar distintos tipos de datos e instrucciones como números.

2.2. Optimizar el código mediante el compilador.

3. ¿Qué es la ALU?

3.1. Sus siglas significan en español: Unidad de aritmética lógica.

3.2. Es un requisito fundamental en todo procesador.

3.3. Tipos de operaciones:

3.3.1. Desplazamiento.

3.3.2. Lógicas.

3.3.3. Aritméticas.

3.3.3.1. Operación de multiplicación

3.3.3.1.1. Sumador - restador + algoritmo

3.3.3.1.2. Algoritmo

3.3.3.2. Operación de división

3.3.3.2.1. Operador sumador - restador + algoritmo

4. Procesador

4.1. Ámbito

4.1.1. General.- Realiza diferentes operaciones

4.1.2. Especializado.- Realiza una operación de cierta complejidad.

4.1.2.1. Ejemplo: Un coprocesador matemático

4.2. Realización del operador

4.2.1. Operadores:

4.2.1.1. Combinacional.- Realiza una o varias operaciones

4.2.2. Secuencial.-

4.2.2.1. Funciona por fases y necesita memoria

4.2.2.2. Aplica algoritmos propios o procedentes de la unidad de control

5. Principios de diseño

5.1. La simplicidad favore la regularidad

5.2. Más pequeño es más rápido

5.3. Haz que el caso más común sea rápido.

5.4. Un buen diseño demanda buenos compromisos

6. Operandos y registros

6.1. Los operandos están limitados por el hardware, es decir los registros

6.2. En Mips el tamaño es de 32 bits

6.3. Se denomina palabra al grupo de 32 bits

6.4. Entre mayor registros, se incrementa el ciclo de reloj

6.5. Ejemplo:

6.5.1. Registros que almacenan variables : $s0, $s1....

6.5.2. Registros temporales: $t0, $t1....

7. Repertorio de instrucciones

7.1. CISC

7.1.1. Gran número de instrucciones complejas

7.1.2. Hardware más complejo

7.2. RISC

7.2.1. Pocas instrucciones y muy básicas.

7.2.2. Técnicas de optimización.

7.2.3. Necesitan más instrucciones para realizar la misma tarea.

8. Tipos de almacenamiento de los operados

8.1. Se diferencian en el tipo de almacenamiento interno que utilizan:

8.1.1. Pila

8.1.1.1. Los operandos son implícitos, siempre en la parte superior de la pila

8.1.2. Acumulador

8.1.2.1. Uno de los operandos es implícito

8.1.3. Registro de propósito general

8.1.3.1. Los operandos se especifican de forma explícita

8.1.3.1.1. Registro - Registro

8.1.3.1.2. Registro - Memoria

8.1.3.1.3. Memoria - Memoria

8.1.3.2. Los registros son más rápidos

9. Operandos - Modos de direccionamiento

9.1. Propia instrucción

9.1.1. Instrucciones más cortas

9.1.2. Direccionamiento relativo.

9.1.3. Estructura de datos.

9.2. Registro

9.3. Memoria principal

9.4. Modos de direccionamiento básicos

9.4.1. Inmediato

9.4.2. Registro

9.4.3. Directo

9.4.4. Indirecto

9.4.5. Indirecto con desplazamiento

10. Campos de instrucción de Mips

10.1. Formato de instrucción

10.2. Lenguaje máquina

10.2.1. Representación numérica binaria

10.2.2. Representación hexadecimal

10.3. Codificación del repertorio de instrucciones

10.3.1. Longitud variable

10.3.2. Longitud fija

10.3.3. Híbrida

11. Instrucciones

11.1. Instrucciones tipo I - Inmediate

11.1.1. Load/Store

11.1.2. Aritmético

11.1.3. Saltos condicionales / incondicionales

11.2. Instrucciones tipo R - Register

11.2.1. RS (registro fuente) - operando 1

11.2.2. RT (registro destino) - operando 2

11.2.3. RD (registro destino)

11.2.4. sa (Shift amount)

11.2.5. function

11.3. Instrucciones tipo J - Jumper

11.3.1. Salto incondicional y retorno de procedimiento