Fundamentos de Arquitectura de Computadores: Representación de Datos e Instrucciones

Conceptos Básicos de Representación de Datos

• Palabra: Cadena finita de bits (4 bytes) que son manejados como un conjunto por la máquina.
• Número en coma flotante: Se utilizan para representar cantidades muy grandes o muy pequeñas.
• Indicador de desbordamiento: Se pondrá a 1 si el resultado de una operación excede la longitud del registro donde se almacena.
• Representación en coma fija: La coma base está fija, a la derecha del bit menos significativo.

Características de la Representación en Coma Flotante

• El signo se almacena en el primer bit de la palabra.
• El primer bit de la parte significativa siempre es 1.
• Se suma 127 al exponente original para almacenarlo en el campo del exponente.
• La base es 2.

Elementos de una Instrucción

Una instrucción se compone de los siguientes elementos:

• Código de operación: Especifica la operación a realizar.
• Referencias a operandos: Especifican la ubicación de las entradas y salidas para la operación y la referencia a la siguiente instrucción que está implícita.
• Repertorio de instrucciones: Conjunto de instrucciones que puede realizar el procesador.

Desglose de una instrucción

• Código de operación: Especifica la operación a realizar.
• Referencia a operandos origen: La operación puede implicar uno o más operandos que son entradas para la instrucción.
• Referencia al operando de destino: La operación puede producir un resultado.
• Referencia a la siguiente instrucción: Indica al procesador de dónde va a obtener la siguiente instrucción.

Ubicación de los operandos origen y destino

Los operandos pueden estar en:

• Memoria principal: Donde se indica la dirección a memoria principal o virtual.
• Registro del procesador: Cada registro tendrá asignado un número único y la instrucción deberá contener el número del registro deseado.
• Dispositivo E/S: La instrucción debe especificar el módulo y dispositivo de E/S para la operación.

Tipos de Instrucciones

• Procesamiento de datos: Aritmética.
• Almacenamiento de datos: Instrucciones de memoria.
• Transferencia de datos: Instrucciones de E/S.
• De control: Instrucciones de comprobación y de bifurcación.

Decimal Empaquetado

Almacenamiento de dígitos codificados en binario empleando un byte para cada pareja de dígitos. Evita las conversiones, pero no es tan compacto como la representación binaria directa.