MANTENIMIENTO

SISTEMAS NUMÉRICOS

Las computadoras cuentan en grupos de dos. Es un hecho de la electrónica que la forma más fácil de almacenar y manipular la información es por los estados ON-OFF. Una bombilla de luz está encendida o apagada. Se trata de un grupo de dos, es binario, por lo que las potencias de dos se convierten en las agrupaciones naturales para contadores electrónicos. 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256. Hemos estado usando decenas tanto tiempo que hemos llegado a pensar que es el mejor sistema de numeración. Sin embargo no lo es. Lo que es más natural es en base dos. Base dos es una forma más eficiente de contar.

ASIGNACIÓN DE BYTES

Nuestros ordenadores agrupan estos bits en unidades de ocho, llamados bytes. Ocho es también una potencia de dos. El ocho es un número ideal de bits con los que poder trabajar como un grupo ya que podemos contar de cero a 255 utilizando sólo ocho bits.

Esto nos da suficiente espacio para asignar las 26 letras del alfabeto (y las letras mayúsculas y signos de puntuación, etc.) de manera que cada carácter impreso tendrá su número particular. La letra "A" (en mayúsculas) se le ha asignado el número 65. "B" es 66, y así sucesivamente.

Estas "asignaciones" forma la convención llamada código ASCII por el cual los ordenadores de todo el mundo pueden comunicarse entre sí. El texto puede ser enviado a través de módem y líneas telefónicas y llegar significando lo mismo a un equipo diferente. Es importante visualizar cada byte, entonces, como ocho bits que se acoplan entre sí y son capaces de representar a 256 cosas diferentes. Como ya habrás adivinado, 256 es una potencia de dos también (dos elevado a ocho).

Por lo tanto, estos grupos de ocho, estos bytes, son un aspecto clave de la informática. Pero también queremos simplificar el conteo de 0 a 255. Queremos que los números se alinean en una columna en la pantalla o en papel. Obviamente, el número decimal de cinco ocupa un espacio y el número 230 ocupa tres espacios.

Además, es más fácil pensar en hexadecimal en términos de números binarios, que es como el ordenador gestiona los números:

DECIMAL

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17.

HEXADECIMAL

01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 0A, 0B, 0C, 0D, 0E, 0F.

BINARIO

00000001

00000010

00000011 (1 + 2)

00000100

00000101 (4 + 1)

00000110 (4 + 2)

00000111 (4+2+1)

00001000

00001001

00001010

00001011

00001100

00001101

00001110

00001111

00010000

00010001

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ARQUITECTURA RISC Y CISC

 

Una de las primeras decisiones a la hora de diseñar un microprocesador es decidir cual será su juego de instrucciones.
La decisión por dos razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño físico del conjunto; segundo, cualquier operación que deba ejecutarse en el microprocesador deberá poder ser descrita en términos de un lenguaje de estas instrucciones.

Frente a esta cuestión caben dos filosofías de diseño; máquinas llamadas CISC y máquinas llamadas RISC. (imagen).

ARQUITECTURA RISC

En la arquitectura computacional, RISC (del inglés reduced instruction set computer) es un tipo de microprocesador con las siguientes características fundamentales:

• Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos.
• Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos

CARACTERISTICAS:
En pocas palabras esto significa que para cualquier nivel de desempeño dado, un chip RISC típicamente tendrá menos transistores dedicados a la lógica principal. Esto permite a los diseñadores una flexibilidad considerable; así pueden, por ejemplo:

• Incrementar el tamaño del conjunto de registros.
• Mayor velocidad en la ejecución de instrucciones.
• Implementar medidas para aumentar el paralelismo interno.
• Añadir cachés enormes.
• Añadir otras funcionalidades, como E/S y relojes para minicontroladores.
• Construir los chips en líneas de producción antiguas que de otra manera no serían utilizables.
• No ampliar las funcionalidades, y por lo tanto ofrecer el chip para aplicaciones de bajo consumo de energía o de tamaño limitado.

ARQUITECTURA CISC

En la arquitectura computacional, CISC (complex instruction set computer) es un modelo de arquitectura de computadora.
Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.

Los CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores, antes del desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos son: Motorola 68000, Zilog Z80 y toda la familia Intel x86 usada en la mayoría de las computadoras personales actuales.

Para realizar una sola instrucción un chip CISC requiere de cuatro a diez ciclos de reloj.



Entre las ventajas de CISC destacan las siguientes:

• Reduce la dificultad de crear compiladores.
• Permite reducir el costo total del sistema.
• Reduce los costos de creación de sftware.
• Mejora la compactación de código.
• Facilita la depuración de errores.

EJEMPLOS:

Microprocesadores basados en la tecnología CISC:

• Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486.
• Motorola 68000, 68010, 68020, 68030, 6840.

Microprocesadores basados en la tecnología CISC:

• MIPS, Millions Instruction Per Second.
• PA-RISC, Hewlett Packard.
• SPARC, Scalable Processor Architecture, Sun Microsystems.
• POWER PC, Apple, Motorola e IBM.

Fuente: http://rcmcomputointegrado.blogspot.com.co/2012/03/arquitectura-risc-y-cisc.html