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Arquitecturas Alternativas, RISC, CISC - Coggle Diagram

- - - - Es frecuente que los programas, tanto de sistema como de aplicación, continúen mostrando nuevos errores después de años de funcionamiento.
    - - Si bien es complicado realizar cambios para el mantenimiento de grande programas escritos en ensamblador, pasado cierto tiempo desde su escritura la complejidad aumenta exponencialmente, máximo si quien tiene que hacer los cambios no es el programador inicial.
    - - Cada máquina posee un lenguaje ensamblador, y se requiere que el programador conozca previamente la arquitectura de la máquina.
- - - - Usan un gran número de registros y/o el uso del compilador para optimizar el uso de los registro. La finalidad es optimizar las referencias a operandos. De esta forma, si el operando ocupa un registro se reducen las transferencias a memoria, y por tanto el tiempo de acceso y la eficacia del programa.
      - Optimización de la segmentación de instrucciones. Debido a la alta proporción de instrucciones de bifurcaciones condicionales y de llamada a procedimientos, hay que prestar atención al diseño de los cauces de instrucciones, para intentar evitar, en la medida de lo posible, penalizaciones por vaciado del cauce.
  - - - Esto es porque emplea direcciones mucho más cortas que las de la memoria y porque se encuentra integrado en el mismo chop de la ALU y la unidad de control.
- - - - Los registros simbólicos cuya utilización no se solape pueden compartir el mismo registro real.
        
        Si en una parte concreta del programa hay más cantidades a tratar que registros reales, algunas de las cantidades se asignan a posiciones de memoria.
        
        Para colar temporalmente las cantidades en los registros durante las operaciones de cálculo se usan instrucciones de carga y almacenamiento.
  - - - En primer lugar, el programa se analiza para construir un grafo de interferencias entre registros.
        
        Los nodos del grafo con los registros simbólicos. Si dos registros simbólicos están “vivos” durante el mismo fragmento de programa, entonces se unen por un arco para representar su interferencia.
        
        Se intenta entonces colorear el grafo con n colores, donde n es el número de registros.
        
        Los nodos que comparten el mismo color pueden asignarse al mismo registro.
        
        Si este proceso no tiene éxito completo, los nodos que no se puedan colorear se colocan en memoria, y se tienen que usar cargas y almacenamientos para crear espacio para las cantidades afectadas cuando estas se necesiten.
- - - - Ejecuta una instrucción máquina cada ciclo máquina. Así, las instrucciones máquina de un RISC no deberían ser más complicadas que las microinstrucciones de las máquinas CISC, y deberían ejecutarse más o menos igual de rápido.
    - - La mayoría de las operaciones deben ser del tipo registro a registro con la excepción de sencillas operaciones LOAD y STORE para acceder a la memoria. Es forma de diseño simplifica el repertorio de instrucciones y por tanto la unidad de control.
    - - Casi todas las instrucciones RISC usan direccionamiento sencillo a registro. Se pueden incluir varios modos adicionales, como el desplazamiento y el relativo al contador de programa. Nuevamente, esta característica de diseño simplifica el repertorio de instrucciones y la unidad de control.
    - - Generalmente, solo se usa un formato o unos pocos. La longitud de las instrucciones es fija y alineada en los límites de una palabra.
    - - Los investigadores de RISC creen que la técnica de segmentación de las instrucciones se pude aplicar mucho más eficazmente a un repertorio reducido de instrucciones.
- - - - En ese caso, podemos dividirla en dos subetapas:
        
        E_1: lectura del banco de registros.
        
        E_2: operación de la ALU y escritura en el registro.
      - Dada la simplicidad y regularidad de un repertorio de instrucciones RISC, el diseño de la organización en tres o cuatro etapas se realiza fácilmente.
- - - - Intentos de comparar el tamaño de los programas y su velocidad de ejecución en máquinas RISC y CISC de similar tecnología.
    - - Revisión de asuntos tales como el soporte de lenguajes de alto nivel y uso óptimo de los recursos VLSI.
      - La valoración cualitativa es, casi por definición, subjetiva.
    - - • No hay una pareja de máquinas RISC y CISC que sean comparables en cuanto a coste del ciclo de vida, nivel de tecnología, complejidad a nivel de puertas, sofisticación del compilador, soporte para el sistema operativo, etc.
      - • No existe un conjunto de programas de prueba definitivo. Las prestaciones varían según el programa.
      - • Es difícil separar los efectos del hardware de los efectos debidos a la habilidad en el diseño del compilador.
      - • La mayor parte de los análisis comparativos con RISC se han hecho con máquinas “de juguete” en vez de con productos comerciales.
  - - - Esto, en teoría, podría permitir el procesamiento de programas basados en Windows y en UNIX, esto por la misma CPU.