El lenguaje del computador

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El lenguaje del computador por Mind Map: El lenguaje del computador

1. Instrucciones

1.1. Palabras entendidas por el ordenador

2. Juego de Instrucciones

2.1. Vocabulario de Comandos

3. Objetivos

3.1. Escribir programas en el lenguaje del computador

3.2. impacto de los lenguajes de programación y de la optimización del compilador

4. Circuitos que contienen ALUs

4.1. Unidades de procesamiento grafico: la GPU NVIDIA

4.2. FPU,Floating-Point Unit

4.3. Procesadores digitales de señales

4.4. Lectores de CD

4.5. Televisiones de alta definicion

5. Unidad artimetico-logica

5.1. Opera sobre los datos de una instruccion

5.2. Tipo de operaciones:desplazamiento,logicas y aritmeticas

5.3. Simple sumador-restador

6. Sistemas numericos

6.1. Las ALUs mostraban diferentes diseños e influyo en la preferencia actual por el complemento a dos

7. Tipos de operadores

7.1. Operaciones aritmeticas de numeros enteros:suma,resta,multiplicacion y division

7.2. Operaciones lógicas de bits:AND,NOT,OR,XOR,NOR

7.3. Operaciones de desplazamiento de bits:desplazar,izquierda o derecha,c/s extension de signo

8. Ambito de aplicacion del operador

8.1. Uno general realiza diferentes operaciones

8.2. Uno especializado realiza operación de cierta complejidad

9. Realizacion el operador

9.1. Operador combinacional

9.1.1. Realiza una ovarias operaciones

9.1.2. Realiza una ovarias operaciones

9.1.3. Sin memoria el resultado se vuelca en un registro directamente

9.1.4. Tiempo

9.2. Operador secuencial

9.2.1. Circuito digital secuencial

9.2.2. Funciona por fases y necesita memoria

9.2.3. Aplica algoritmos de calculo propios o procedentes de la unidad de control

10. Operandos y registros

10.1. Los operandos son limitadas y se corresponden con los registros

10.2. Los registros son visible a los programadores

10.3. En MIPS el tamaño de un registro es de 32 bits

10.4. En MIPS a un grupo de 32 bits se llama palabra

10.5. A diferencia de las variables, los registros tienen un numero limitado

10.6. Un mayor numero de registros supone incrementar el ciclo del reloj

10.7. Variables sencillas

10.8. Estructuras de datos complejas:Arrays y estructuras

11. Operandos en memoria

11.1. Las estructuras de datos se almacenan en memoria

11.2. En MIPS las operaciones aritméticas se realizan en registros

11.3. Se necesitan instrucciones para transferir datos entre los registros y la memoria

11.4. La memoria es como un array unidimensional en el que la dirección es el indice de dicho array

11.5. El compilador asocia estructura de datos con direcciones de memoria

11.6. La unidad de direccionamiento es el byte (una palabra son 4 bytes)

12. Diseño de un repertorio de instrucciones

12.1. El repertorio influye directamente en:

12.1.1. El numero de instrucciones necesarias para una tarea

12.1.2. El diseño del compilador

12.1.3. El diseño de la ruta de datos y la unidad de control

12.2. Tipo de almacenamiento de los operandos

12.2.1. Los distintos repertorios se diferencian en el tipo de almacenamiento interno que utilizan:

12.2.1.1. Pila:

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

12.2.1.2. Acumulador

12.2.1.2.1. Uno de los operandos es implicito

12.2.1.3. Registros de proposito general (GPR)

13. Operandos del hardware del computador

13.1. Interpretación de las direcciones de memoria

13.1.1. La mayoría de las maquinas están direccionadas por bytes

13.1.2. Convenios para clasificar los bytes de una palabra

13.1.2.1. Little Endian, "little-end-in",de comienzo por el extremo pequeño

13.1.2.1.1. Coloca el byte menos significativo en la posición mas significativa de la palabra

13.1.2.1.2. La dirección de un dato es la del byte menos significativo

13.1.2.2. Big Endian, "big-end-in", da comienzo por el extremo grande

13.1.2.2.1. Coloca el byte menos significativo en la posición menos significativa de la palabra

13.1.2.2.2. La dirección de un dato es la del byte mas significativo

13.1.2.3. Middle Endian

13.1.2.3.1. Arquitectura capaz de trabajar con ambas ordenaciones, ejm: los procesadores MIPS o Power PC

13.2. Restricciones de alineamiento

13.2.1. En MIPS, las palabras deben comenzar en direcciones multiplo de 4

13.2.2. Estos accesos deben estar alineados,

13.2.3. Un acceso no alineado, supone varios accesos alineados a la memoria.

14. Modos de direccionamiento

14.1. un operando encontramos en:

14.1.1. La propia instrucción

14.1.2. Un registro

14.1.3. La memoria principal

14.2. basicos

14.2.1. Inmediato

14.2.2. Registro

14.2.3. Directo

14.2.4. Indirecto

14.2.5. Indirecto con desplazamiento

14.3. En un repertorio RISC

14.3.1. Direccionamiento inmediato

14.3.2. Direccionamiento indirecto con desplazamiento:

15. Tratamiento de las instrucciones de control de flujo

15.1. Saltos condicionales

15.2. Saltos incondicionales

15.3. Direccionamiento relativo al PC

15.4. Direccionamiento indirecto con registro!

16. Campos de una instrucción MIPS

16.1. Formato de instrucción

16.2. Lenguaje máquina

16.3. op: operación básica de la instrucción,

16.4. rs: registro del primer operando fuente

16.5. rt: registro del segundo operando fuente

16.6. rd: registro del operando destino

16.7. shamt: desplazamiento

16.8. funct: función, sirve para seleccionar la operación a realizar

16.9. Principio de diseño IV: Un buen diseño demanda buenos compromisos