La arquitectura de computadoras: es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
Almacenamiento de operandos en la CPU: dónde se ubican los operandos aparte de la memoria.
Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0, 1, 2 y 3.
Posición del operando: ¿Puede cualquier operando estar en memoria?, o deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU. Cómo se especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento disponibles).
Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones.
Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.
Almacenamiento de operandos en la CPU
La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la CPU.
Las principales alternativas son:
Pila.
Acumulador.
Conjunto de registros.
Características.
En una arquitectura de acumulador un operando está implícitamente en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos. (Ej: calculadora Standard -estándar-)
En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya que estos se encuentran en el tope de la pila. (Ej: calculadora de pila HP)
La Arquitectura de registros tiene solo operandos explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.
Ventajas de las arquitecturas
En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya que estos se encuentran en el tope de la pila. (Ej: calculadora de pila HP)
La Arquitectura de registros tiene solo 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...
Desventajas de las arquitecturas
Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella.
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.
http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora
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