Unidad de Control y Microprogramación

Ubicación del Controlador y Secuenciador

1. El controlador y secuenciador de la Unidad de control se encuentran alojados en: Unidad aritmética de control, circuito de control, registro de fase, memoria

Tareas de la Unidad de Control Microprogramada

1. La unidad de control microprogramada tiene dos tareas básicas, una de ellas es: ejecución de microinstrucciones, generación de la microinstrucción, ejecución del programa, transferencia entre registros

Protocolo de Invalidación MESI

1. Los cuatro estados del protocolo de invalidación (MESI) son: modificado, exclusivo, compartido, inválido

Tipos de Multiprocesadores de Memoria Compartida

1. Los tipos de multiprocesadores de memoria compartidas son: SMP, PVP, DSM

Ley de Amdahl y Rendimiento del Sistema

1. La ley de Amdahl en la organización de computadores indica que la mejora en el rendimiento de un sistema se da con la alteración de un componente y limitada por la cantidad de tiempo que se utiliza dicho componente, entonces una afirmación correcta sería:

   Si tenemos un disco duro sata e instalamos una memoria optane (memoria intermedia) de Intel, podemos indicar que tenemos una mejora en el rendimiento de la lectura del disco duro

Lenguaje Ensamblador y Tipos de Direccionamiento

Ejemplo de Código en Lenguaje Ensamblador

A continuación, se muestra un ejemplo de código en lenguaje ensamblador y su explicación:

MOV AL,55 ; Copiar 55 en AL
MOD AL,10 ; Obtener el residuo después de dividir AL por 10
MOV AL,76 ; Copiar 76 en AL
MOV DL,20 ; Copiar 20 en DL
MOD AL,DL ; Obtener el residuo después de dividir AL por DL
MOV AL,10 ; Copiar 10 en AL
MOV BL,2 ; Copiar 2 en BL
DIV AL,BL ; Dividir AL por BL
DIV AL,2 ; Dividir AL por 2
MOV AL,10 ; Copiar 10 en AL
MOV BL,0 ; Copiar 0 en BL
DIV AL,BL ; Dividir AL por BL (error: división por cero)
MOV AL,10 ; Copiar 10 en AL
DIV AL,0 ; Dividir AL por 0 (error: división por cero)
END

Tipos de Direccionamiento

Inmediato: El operando se encuentra en la propia instrucción.
Directo a registro: El operando se encuentra en un registro especificado.
Directo a memoria: La dirección del operando se encuentra en la instrucción.
Relativo: Se especifica un desplazamiento con respecto a un registro.
Indirecto: La dirección especificada en la instrucción no es la del dato, sino la dirección donde se debe buscar el dato.
Implícito: No se da ninguna indicación sobre la ubicación del dato, ya que se trabaja con un registro fijo.

Arquitectura MIPS

MIPS es una arquitectura diseñada para optimizar la segmentación en unidades. Se utiliza en sistemas embebidos, dispositivos Windows CE, routers Cisco y videoconsolas.

Elementos de la UC Microprogramada

• Secuenciador
• Memoria de control
• Unidad de procesamiento

Control Microprogramado

El control microprogramado utiliza secuencias de instrucciones para controlar operaciones complejas. Una secuencia de microinstrucciones se conoce como microprograma o firmware.

Taxonomía de Flynn

La taxonomía de Flynn clasifica las arquitecturas de computadoras según el número de flujos de instrucciones y flujos de datos que pueden manejar:

• SISD (Single Instruction Single Data): Computador secuencial que no explota el paralelismo. Ejemplo: PC.
• MISD (Multiple Instruction Single Data): Poco común. Se usa en situaciones de paralelismo redundante.
• SIMD (Single Instruction Multiple Data): Explota varios flujos de datos dentro de un único flujo de instrucción. Ejemplo: procesador vectorial.
• MIMD (Multiple Instruction Multiple Data): Varios procesadores autónomos que ejecutan instrucciones diferentes sobre datos diferentes. Ejemplo: sistemas distribuidos.

Gráfico de la Taxonomía de Flynn

1 instrucción / Múltiples instrucciones

Un dato SISD MISD

Múltiples datos SIMD MIMD

Tipos de Paralelismo

• Paralelismo de datos: Cada procesador ejecuta la misma tarea sobre diferentes conjuntos de datos.
• Paralelismo de tareas: Cada procesador ejecuta una tarea diferente.
• Paralelismo de instrucción: Se emite una única instrucción por ciclo de reloj, pero contiene varias operaciones.
• Paralelismo de bit: Se aumenta el tamaño de la palabra en la computadora.
• Paralelismo funcional: Funciones iguales o distintas se ejecutan en paralelo.

Tabla de la Taxonomía de Flynn

Arquitectura de Multiprocesamiento

A continuación, se presentan ejemplos de arquitectura de multiprocesamiento basados en la taxonomía de Flynn: