David A. Patterson University of California, Berkeley Then, we also serve numerous kinds of the book collections from around the world.You can see many publish lists and titles including the authors. Estructura y diseño de computadores. Es la fuente de todo el arte verdadero y la ciencia. El puntero de estructura (frame pointer) o $fp señala hacia la primera palabra del bloque de activación, habitualmente un registro de argumento guardado, y el puntero de pila o $sp apunta al comienzo de la pila. 1.1 Estructura básica de un computador convencional, estructura y arquitectura. En 1989, originalmente SPEC creó un conjunto de programas de prueba enfocados hacia la evaluación de las prestaciones de procesadores (llamado ahora SPEC89), que evolucionó a lo largo de cinco generaciones. 1.9.3 [5] Determine la relación entre potencia estática y potencia dinámica para cada tecnología. add A, B y el ensamblador traduciría esta notación a 1000110010100000 Esta instrucción indica al computador que sume los números A y B. El nombre acuñado para este lenguaje simbólico, aún usado hoy en día, es lenguaje ensamblador. Si algunos de los factores son idénticos, como la frecuencia de reloj en el ejemplo anterior, las prestaciones pueden determinarse comparando los factores diferentes. 1.a ambos, b: latencia, c: ninguno, 2.7 segundos 1.4, página 38: b 1.7, página 50. La implicación comercial que ello supone es que los computadores pueden heredar software previamente preparado si son compatibles con un repertorio de instrucciones existente. 52 Capítulo 1 Abstracciones y tecnología de los computadores El aumento posible de las prestaciones con una mejora determinada está limitado por la cantidad en que se usa la mejora. El capítulo 2 es más probable que esté orientado hacia el hardware, pero es una lectura esencial para los lectores orientados al software, especialmente para Prefacio Capítulo o apéndice Secciones Enfoque software Enfoque hardware 1.1 a 1.9 1. Ejercicio 1.13 Suponga que está desarrollando una nueva versión del procesador AMD Barcelona con un reloj de 4 GHz. Hay también lenguajes de dominio específico, incluso para pequeños grupos de usuarios, como por ejemplo los interesados en simulación de fluidos. Contenido Prefacio xiii C A P Í T U L O S 1 Abstracciones y tecnología de los computadores Introducción 3 Bajo los programas 10 Bajo la cubierta 13 Prestaciones 26 El muro de la potencia 39 El gran cambio: el paso de monoprocesadores a multiprocesadores 41 1.7 Casos reales: fabricación y evaluación del AMD Opteron x4 1.8 Falacias y errores habituales 51 1.9 Conclusiones finales 54 1.10 Perspectiva histórica y lecturas recomendadas 55 1.11 Ejercicios 56 2 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2 Instrucciones: el lenguaje del computador 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 44 74 Introducción 76 Operaciones del hardware del computador 77 Operandos del hardware del computador 80 Números con signo y sin signo 87 Representación de instrucciones en el computador 94 Operaciones lógicas 102 Instrucciones para la toma de decisiones 105 Apoyo a los procedimientos en el hardware del computador 112 Comunicarse con la gente 122 Direcciones y direccionamiento inmediato MIPS para 32 bits 128 Paralelismo e instrucciones: sincronización 137 Traducción e inicio de un programa 139 Un ejemplo de ordenamiento en C para verlo todo junto 149 Nota importante: En la presente edición en castellano, los contenidos del CD incluidos en la edición original son accesibles (en lengua inglesa) a través de la página web www.reverte.com/microsites/pattersonhennessy. El capítulo 4 aborda la segmentación, una técnica elegante que permite ejecutar más rápidamente los programas mediante el solapamiento de la ejecución de las instrucciones. (La media geométrica se define en la sección 1.7). Para conseguir que el libro se mejore como libro de referencia, mantenemos las definiciones de los nuevos términos en los márgenes de las páginas en las que aparecen por primera vez. 1.4 La ecuación clásica de las prestaciones de la CPU o bien, dado que la frecuencia es el inverso del tiempo de ciclo: Número de instrucciones × CPI Tiempo de ejecución = -------------------------------------------------------------------------Frecuencia de reloj Estas fórmulas son especialmente útiles porque distinguen los tres factores claves que influyen en las prestaciones. La mayoría de los lectores de este libro no tienen previsto convertirse en arquitectos de computadores. Estructura y Arquitectura de Computadores (PDF) - Guillermo Bosque Perez. Potencia nuevo -------------------------------- = Potencia antiguo ( carga capacitiva × 0.85 ) × ( voltaje × 0.85 ) 2 × ( frecuencia × 0.85 ) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------carga capacitiva × voltaje 2 × fremcuencia Así, la relación de potencias es 0.854 = 0.52 Por lo tanto, el nuevo procesador utiliza aproximadamente la mitad de potencia que el procesador antiguo. Los circuitos integrados actuales contienen una sola capa de transistores, pero podrían tener de dos a ocho niveles de conductor metal, separados por capas de aislante. 1.4 Prestaciones 1 000 000 Capacidad en Kbits 100 000 16M 10 000 128M 256M 512M 64M 4M 1M 1000 256K 64K 100 16K 10 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Año de introducción FIGURA 1.12 Crecimiento de la capacidad por chip DRAM a lo largo del tiempo. La interfaz hardware/software pdf. a. Entre el cliente y el servidor se añade un canal de red extra que aumenta la productividad total de la red y reduce el retardo para obtener acceso a la red (ya que ahora hay dos canales). • La estructura conceptual y el modelo funcional (modelo de programación). 2.4 91 Números con signo y sin signo A diferencia de los números tratados anteriormente, las direcciones de memoria empiezan de manera natural en 0 y continúan hasta la dirección más alta. La razón de este crecimiento conjunto es que están correlacionados, y la razón de un crecimiento moderado más recientemente es que se han alcanzado los límites prácticos de disipación de potencia en los microprocesadores corrientes. Por lo tanto, hacer rápido el caso más frecuente tenderá a que la mejora de las prestaciones sea mayor que optimizando el caso menos frecuente. These cookies will be stored in your browser only with your consent. Tal como muestra la figura 1.10, un disco duro magnético consiste en una colección de platos que giran a una velocidad de entre 5400 y 15 000 revoluciones por minuto. 270 y siguientes del Código Penal). El número de instrucciones y el CPI pueden ser más difíciles de obtener. Estructura Y Tecnologia De Computadores I PDF Online. Los programadores interesados en las prestaciones necesitan ahora conocer las cuestiones que han reemplazado el modelo de memoria simple de la década de 1960: la naturaleza jerárquica de las memorias y la naturaleza paralela de los procesadores. La figura 2.11 resume qué se preserva a lo largo de una llamada a un procedimiento. Examinar los caracteres de una palabra, cada uno de los cuales se almacena como 8 bits, es un ejemplo de este tipo de operación (véase sección 2.9). El objetivo básico del libro "Ingeniería de Computadores I" es dar una visión, lo más completa posible, de los fundamentos de la arquitectura, organización y diseño de computadores. Así, 0000 0000 0000 0010dos se convierte en 1111 1111 1111 1101dos + 1dos = 1111 1111 1111 1110dos Crear una versión de 32 bits del número negativo significa copiar el signo 16 veces y colocarlo a la izquierda del número: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110dos = –2diez Este truco funciona porque los números positivos en complemento a dos realmente tienen un número infinito de 0s a la izquierda y los que son negativos en complemento a dos tienen infinitos 1s. Según lo explicado anteriormente, las operaciones aritméticas se producen sólo entre registros en las instrucciones MIPS. Frec. pero los discos magnéticos predominan como memoria secundaria desde 1965. Prestaciones CPU A Tiempo ejecución 600 × I ps ---------------------------------------------- = ---------------------------------------------B- = ------------------------ = 1.2 Prestaciones CPU B Tiempo ejecución A 500 × I ps Se puede concluir que, para este programa, la máquina A es 1.2 veces más rápida que la máquina B. Prestaciones 35 Ahora se puede escribir la ecuación básica de las prestaciones en términos del número de instrucciones (número de instrucciones ejecutadas por el programa), del CPI y del tiempo de ciclo: Número de instrucciones: número de instruc- Tiempo de ejecución = Número de instrucciones × CPI × Tiempo de ciclo ciones ejecutadas por el programa. Para conseguir la dirección apropiada del byte en el código anterior, el desplazamiento que se añadirá al registro base $s3 debe ser 4 × 8, ó 32, de modo que la dirección cargada sea A[8] y no A[8/4]. Queremos agradecer a la familia de Morgan Kaufmann por estar de acuerdo en la publicación de este libro otra vez bajo la dirección de Denise Penrose. File Size: 19,2 Mb La intensidad de los tres colores —rojo, verde, azul— de la imagen final se obtiene a partir de una máscara roja-verde-azul asociada a cada punto de la pantalla; en una matriz activa LCD de color, hay tres transistores en cada punto. 1.14.5 [10] Calcule los MIPS de los programas. [2] Patterson, David A. y Hennessy, J. L. Estructura y diseño de computadores: la interfaz hardware-software, 4 ed. 110 6e n 47 2f / 111 6f o 48 30 0 112 70 p 49 31 1 113 71 q 50 32 2 114 72 r 51 33 3 115 73 s 52 34 4 116 74 t 53 35 5 117 75 u 54 36 6 118 76 v 55 37 7 119 77 w 56 38 8 120 78 x 57 39 9 121 79 y 58 3a : 122 7a z 59 3b ; 123 7b { 60 3c < 124 7c 61 3d = 125 7d } 62 3e > 126 7e 63 3f ? Cuando se comparan dos máquinas, se deben considerar los tres componentes, los cuales se combinan para formar el tiempo de ejecución. 1.1.5 [2] Un tipo de memoria llamado memoria de acceso aleatorio (ran- dom access memory). El hueco pequeño encima del hueco de la batería es para la memoria DIMM. También estoy muy agradecido por las contribuciones de muchos expertos que desarrollaron los nuevos ejercicio de esta edición. Mostraremos la versión del lenguaje MIPS real de la instrucción, representada simbólicamente como: EJEMPLO add $t0,$s1,$s2 primero como una combinación de números decimales y después de números binarios. De la misma forma, la suma inmediata (add immediate) está limitada a las constantes no más grandes que ±215. Dispositivo que combina desde docenas a millones de transistores. Esto aún deja dos posibles definiciones. 77 Concepto de programa almacenado: la idea de que instrucciones y datos de diferentes tipos se pueden almacenar en memoria como números nos lleva al concepto de computador de programa almacenado. El repertorio de instrucciones de este intérprete se denomina Java bytecodes (véase sección 2.15 en el CD), y es completamente distinto del repertorio de instrucciones MIPS. ■ Las cintas magnéticas sólo proporcionan un acceso en serie lento y se han usado para realizar copias de seguridad de discos, pero actualmente esta técnica es reemplazada habitualmente por la duplicación de discos. Como esta tecnología determina lo que los computadores podrán hacer y la rapidez con que evolucionarán, creemos que todos los profesionales del sector deberían estar familiarizados con los fundamentos de los circuitos integrados. Han elegido una forma de diseñar los microprocesadores diferente de la que se utilizó en los primeros 30 años. 1.3.3 [10] Se quiere reducir el tiempo de ejecución en un 30%, pero esto sólo se consigue a costa de un incremento del 20% en el CPI. La figura 2.4 convierte de hexadecimal a binario y viceversa. Muchos procesadores empotrados se diseñan usando núcleos de procesador, una versión de un procesador escrito en un lenguaje de descripción hardware, tal como Verilog o VHDL (véase capítulo 4). Después se eliminan dos valores guardados de la pila y salta a la dirección de retorno: addi $v0,$zero,1 # devolver 1 addi $sp,$sp,8 # eliminar 2 elementos de la pila jr $ra # retornar al llamador Antes de quitar los dos elementos de la pila, habríamos podido cargar $a0 y $ra. Desarrolladas inicialmente para acelerar las aplicaciones con gráficos, las GPU se están convirtiendo en plataformas de programación. / Hennessy, John L. Editorial: Editorial Reverte Categoría: INGENIERÍA CIVIL Fecha de publicación: 1/1/2000 Número de páginas: 368 ISBN: 9788429126174 Idioma: Español Más información del libro: INGENIERÍA CIVIL . © Peg Skorpinski. ■ ¿Qué determina las prestaciones de un programa, y cómo un programador puede mejorarlo? Por su importancia recibe un nombre especial: arquitectura del repertorio de instrucciones (instruction set architecture), o simplemente arquitectura, de una máquina. Obsérvese que un bloque de activación aparece en la pila se haya utilizado o no un puntero de estructura explícito. 37 Prestaciones Componentes básicos de las prestaciones y cómo se mide cada uno ¿Cómo podemos determinar el valor de estos factores en la ecuación de las prestaciones? Find a copy in the library Finding libraries that hold this item Advanced Search Find a Library. original) Patterson / Hennessy Esta edición se ha escrito teniendo en mente cinco objetivos principales: resaltar los aspectos paralelos del hardware y el software a lo largo del libro; racionalizar el material existente para hacer hueco a los aspectos relacionados con el . En otras ocasiones, métricas que eran válidas en un contexto limitado se utilizaron en un contexto más amplio sin las aclaraciones necesarias para poder aplicarlas sin errores. C asigna y libera el espacio en el montón con funciones explícitas: malloc( ) asigna espacio en el montón y retorna un puntero a él, y free( ) libera espacio en el montón al cual apunta el puntero. De este modo, los diseñadores de compiladores, los diseñadores de sistemas operativos, programadores de bases de datos y la mayor parte de los ingenieros del software necesitan un conocimiento firme de los principios presentados en este libro. El transistor llegó de manera inesperada. Ejercicio 1.12 La siguiente tabla muestra algunos resultados de la ejecución de los programas de prueba SPEC2006 en el procesador AMD Barcelona. La siguiente tabla muestra el número de instrucciones de varios tipos de instrucciones en dos programas diferentes. La siguiente tabla muestra los distintos tipos de instrucciones por procesador de una aplicación dada que se ejecuta en números diferentes de procesadores. . Este libro está pensado como un complemento práctico para el estudio de los conceptos clásicos de la materia de Estructura de Computadores y se encuentra dirigido principalmente a estudiantes de las titulaciones de Ingeniería ... Para ilustrar este error, considere los datos de ejecución de una secuencia de 106 instrucciones en diferentes procesadores. . El dispositivo de E/S más fascinante es probablemente la pantalla gráfica. En consecuencia, todos aquellos incluidos en los agradecimientos y los colegas de Berkeley han jugado un papel aun más importante en darle forma a los contenidos de este libro. Para aquellos que se sorprenden de que incluyamos un CD-ROM con el libro, la respuesta es sencilla: el CD contiene material que hemos considerado que debería ser de acceso fácil e inmediato sin importar el lugar en el que se encuentre el lector. 90 nm 75 45 1.1 1.9.1 [5] Determine que porcentaje de la potencia disipada corresponde a potencia estática. Razón SPEC es el tiempo de referencia, proporcionado por SPEC, dividido entre el tiempo de ejecución medido. Dispositivos de salida: mecanismo que comunica el resultado de la computación a un usuario o a otro computador. Se encontró adentro – Página 268Recuperado de http://www.ilustrados.com/tema/894/ Historia-computacion-estructura-computador.html Betcher, C. & Lee, M. (2009). ... Recuperado de http://www.davidmarlett.com/s/ yavb1g12_25879847_finalpaper.pdf Bourdieu, P. (2007). Estructura y diseño de computadores L A. I N T E R FA Z. Aplicaciones que eran económicamente inviables repentinamente se convierten en factibles. Esta forma se llama notación sesgada, puesto que sesga el número de manera que el número más el sesgo tiene una representación no negativa. Hay muchos tipos de software de sistemas, pero actualmente hay dos tipos que son fundamentales para todos los computadores: un sistema operativo y un compilador. En este caso, el diseñador debe equilibrar el ansia de programar con más registros con el deseo de mantener el ciclo de reloj rápido. En 20 años, el voltaje ha disminuido desde 5V a 1V; este el motivo que explica que la potencia sólo se haya incrementado 30 veces. El mantenimiento de esta tasa de progreso durante al menos 40 años ha requerido increíbles innovaciones en las técnicas de manufacturación. Aunque las tablas tienden a ser de longitud fija y entonces son una buena combinación para el segmento de datos estáticos, las estructuras de datos como listas encadenadas tienden a crecer y a contraerse durante su ciclo de vida. Por ejemplo, es posible encontrarnos con que se dice “completar la cuestión 4.1.1 utilizando los parámetros de la fila A de la tabla”. ■ ■ ■ ■ ■ El algoritmo elegido El lenguaje de programación o el compilador El sistema operativo El procesador El sistema de E/S y los dispositivos Autoevaluación Software de sistemas: software que proporciona servicios que habitualmente son útiles, entre ellos los sistemas operativos, los compiladores y los ensambladores. Podemos exponer el desarrollo de una idea a través de una serie de máquinas o describir algún proyecto importante y dar referencias para aquellos lectores interesados en profundizar más. Los capítulos 1, 4, 5 y 7 están en ambos caminos, sin importar la experiencia o el enfoque. Arquitectura y Organización de Computadoras Práctica A. La siguiente tabla muestra más resultados. El capítulo 7 profundiza en los retos de la programación paralela; presenta dos alternativas de comunicación a través de memoria compartida y envío explícito de mensajes; describe un modelo restringido de paralelismo fácil de programar; discute la dificultad de evaluación de los procesadores paralelos; introduce un nuevo y simple modelo de prestaciones para los microprocesadores multinúcleo y finalmente describe y evalúa cuatro ejemplos de microprocesadores multinúcleo usando este modelo. 1.16.2 [10] ¿Cuánto se mejora el tiempo total si el tiempo de la rutina B se reduce un 10%? 2.8 Apoyo a los procedimientos en el hardware del computador 119 Asignación del espacio para los nuevos datos en la pila La última complicación es que la pila también se utiliza para almacenar las variables locales del procedimiento que no caben en los registros, tales como tablas o estructuras locales. ■ Capítulo 3. Si la respuesta es no, la conclusión lógica es que la versión nueva tiene algún error. 1.14.2 [10] Otra falacia es creer que el procesador que ejecuta un mayor número de instrucciones necesita más tiempo de CPU. El número más negativo 10 . Mark Twain, The Innocents Abroad, 1869 Capítulo 1 ma Pro 10 Circuitería FIGURA 1.2 Vista simplificada del hardware y el software como capas jerárquicas, mostradas como círculos concéntricos con el hardware en el centro y el software de las aplicaciones en el exterior. Considere ahora la disipación de potencia dinámica en diferentes versiones de un procesador para los tres voltajes dados en la siguiente tabla. • Objetivo: alcanzar unas prestaciones elevadas haciendo sencillo el control. La máquina A tiene un tiempo de ciclo de reloj de 250 ps y un CPI de 2.0 para un programa concreto, mientras que la máquina B tiene un tiempo de ciclo de 500 ps y un CPI de 1.2 para el mismo programa. La arquitectura Pentium 4 dio un salto muy importante en la frecuencia de reloj y la potencia, pero menos importante en las prestaciones. La eficiencia energética es importante con una baja utilización porque la carga de trabajo de los servidores puede variar. El tercer objetivo fue mejorar los aspectos pedagógicos del libro. 3. Cada palabra sólo se utiliza una vez. 2.5 Representación de instrucciones en el computador 101 Memoria Programa de contabilidad (código máquina) Programa editor (código máquina) Compilador C (código máquina) Procesador Datos de la nómina Texto de un libro Código fuente en C del programa editor FIGURA 2.7 El concepto de programa almacenado. El paso reciente de los monoprocesadores a los microprocesadores multinúcleo ha confirmado la solidez de esta perspectiva, establecida ya en la primera edición. Salto Aritméticas Carga/almacen. En CMOS, la fuente principal de disipación de potencia es la llamada potencia dinámica; es decir, potencia consumida en las transiciones. Estructura del procedimiento (bloque de activación): segmento de la pila que contiene los registros guardados y las variables locales de un procedimiento. Según lo mencionado en el pie de la figura 2.12, el puntero de estructura es conveniente porque todas las referencias a las variables en la pila dentro de un procedimiento tendrán el mismo desplazamiento. Reverté S.A. El ejemplo anterior muestra el peligro de usar un solo factor (número de instrucciones) para evaluar las prestaciones. Los discos regrabables son más caros que los de una sola escritura; para discos de solo lectura —usados para distribuir software, música o películas— tanto el coste del disco como el de la grabación son mucho menores. Concretamente, la tecnología de memoria que se necesita para los datos se puede utilizar también para los programas, y programas como los compiladores, por ejemplo, pueden traducir el código escrito en una notación lejana pero más conveniente para los seres humanos al código que el computador puede comprender. La siguiente tabla resume cómo afectan a las prestaciones tanto el hardware como el software. no no no sí no sí sí sí sí FIGURA 2.14 Convenciones de registro MIPS. El nombre real de las dos instrucciones de desplazamiento MIPS es desplazamiento lógico a la izquierda (shift left logical, sll) y desplazamiento lógico a 2.6 Operaciones lógicas 103 la derecha (shift right logical, srl). Debido a que con frecuencia tratamos con diversas bases de números, para evitar confusiones utilizaremos el subíndice diez con los números decimales, dos con los números binarios y hex con los números hexadecimales. Estos principios conducen al concepto de programa almacenado (stored-program). You already recently rated this item. ■ Motores de búsqueda: Dado que el contenido de la WWW ha crecido en tamaño y valor, encontrar información relevante es cada vez más importante. Gentileza de Storage Technology Corp. Figuras 1.10.1, 1.10.2 y 4.15.2. Tales instrucciones son llamadas instrucciones de transferencia de datos. Quedamos tan satisfechos del resultado que se revisaron las siguientes ediciones de Arquitectura de Computadores para eliminar la mayor parte del material de introducción; así, hay mucho menos solape entre los dos libros ahora que en las primeras ediciones. Reverté. Los nuevos contenidos, tendencias que están cambiando los ordenadores incluyendo los multinúcleo, memorias flash, GPUs, etc., hacen de esta edición un libro que todos aquellos que hemos crecido con las anteriores ediciones debemos leer.” —Parthasarathy Ranganathan, Principal Research Scientist, HP Labs A G R A D E C I M I E N T O S Figuras 1.7 y 1.8. Carlos V, rey de Francia 1337–1380 2.1 Introducción 76 2.2 Operaciones del hardware del computador 77 2.3 Operandos del hardware del computador 80 2.4 Números con signo y sin signo 87 2.5 Representación de instrucciones en el computador 94 2.6 Operaciones lógicas 102 2.7 Instrucciones para la toma de decisiones 105 2.8 Apoyo a los procedimientos en el hardware del computador 112 2.9 2.10 Comunicarse con la gente 122 Direcciones y direccionamiento inmediato MIPS para 32 bits 128 2.11 2.12 Paralelismo e instrucciones: sincronización 137 Traducción e inicio de un programa 139 2.13 2.14 2.15 Un ejemplo de ordenamiento en C para verlo todo junto 149 Tablas frente a punteros 157 Perspectiva histórica y lecturas recomendadas 161 2.16 2.17 Caso real: instrucciones ARM 161 Casos reales: instrucciones x86 165 2.18 2.19 2.20 2.21 Falacias y errores habituales 174 Conclusiones finales 176 Perspectiva histórica y lecturas recomendadas 179 Ejercicios 179 Nota importante: En la presente edición en castellano, los contenidos del CD incluido en la edición original (en inglés) son accesibles a través de la página web www.reverte.com/microsites/pattersonhennessy. (X significa que el dado es defectuoso.) Los elementos del libro que hemos llamado secciones “Comprender las prestaciones de los programas” ayudan al lector a comprender las prestaciones de sus programas y como mejorarlas, del mismo modo que los elementos llamados “Interfaz Hardware/Software” ayudan a entender las soluciones de compromiso que se adoptan en esta interfaz. Dada la sofisticación de los modernos lenguajes de programación y las instrucciones simples ejecutadas por el hardware, la traducción desde un programa en un lenguaje de alto nivel a instrucciones hardware es compleja. Para simplificar el acceso a los datos estáticos el software MIPS reserva otro registro, llamado el puntero global o $gp. Los primeros computadores eligieron ambas formas. Instrucciones: el lenguaje del computador Notación sesgada: notación que representa el valor más negativo por 00 . Puesto que MIPS direcciona cada byte, las direcciones de las palabras son múltiplos de cuatro, ya que hay 4 bytes en cada palabra. Respuestas a las 1.3, página 25. 1.1 Introducción empotrados tienen a menudo menor tolerancia a fallos, porque las consecuencias de un fallo pueden variar desde ser molestas (cuando nuestra televisión nueva se estropea) a devastadoras (algo que puede ocurrir cuando falla el computador de un avión o de un barco de carga). La siguiente instrucción realiza la operación anterior, suponiendo que el resultado debería ir al registro $t2: sll $t2,$s0,4 # reg $t2 = reg $s0 1diez. Por lo tanto, en esta edición se junta toda la descripción del repertorio de instrucciones enteras en el capítulo 2 —haciendo el capítulo 3 opcional para muchos lectores— y ahora cada sección es independiente, de modo que el lector no necesita ya leer todas la secciones anteriores. Centro de datos: una habitación o edificio diseñado con todo lo que se necesita para un número elevado de servidores: alimentación y potencia eléctrica, aire acondicionado y red. Una instrucción de transferencia de datos MIPS lee o escribe solamente un operando, sin operar con él. Ahora podemos mostrar, en los dos ejemplos siguientes, la relación que existe entre los programas escritos en lenguaje de programación de alto nivel y los programas escritos en esta notación más primitiva. El cuarto campo contiene el número de registro que va a recibir la suma (8 = $t0). La concisión es una ventaja clara de los lenguajes de alto nivel sobre el lenguaje ensamblador. El uso de CPU para los servidores en Google, por ejemplo, está comprendida entre el 10% y el 50% la mayor parte del tiempo, y es del 100% menos del 1% del tiempo. Nathaniel McFadden fue el editor de desarrollo (developmental editor) para esta edición y trabajó codo con codo conmigo en los contenidos del libro. ...continuación las instrucciones, los registros, el acceso a memoria, la E/S, etc. Antes de mediados de la década de 1980 el aumento de las prestaciones se debía principalmente a la tecnología y de media suponía un 25% cada año. Si se estuviera ejecutando un programa en dos estaciones de trabajo diferentes, se podría decir que la más rápida es la que acaba el trabajo primero. ¡Un AMD Opteron X4 modelo 2352 a 2.0 GHz consume 120 vatios, que deben ser extraídos de un chip que tiene poco más de 1 cm2 de superficie! A continuación se estudia la representación de información a nivel de máquina, así como los sistemas digitales básicos. La memoria Flash, una memoria semiconductora no volátil, es utilizada en sustitución de discos móviles en dispositivos tales como teléfonos móviles y está reemplazando a gran velocidad a los discos en reproductores de música e incluso en portátiles. La audiencia para este libro incluye tanto aquellos que, con poca experiencia en lenguaje ensamblador o diseño lógico, necesitan entender la estructura básica de un computador, como a los que , con conocimientos en lenguaje ensamblador y diseño lógico, deseen aprender a diseñar un Ordenador o entender cómo trabaja un sistema y por qué rinde como lo hace.Este libro se ha escrito de . En los sistemas multinúcleo, la interfaz entre el hardware y el software adquiere una importancias especial. La segunda es una aproximación, puesto que no resta el área del borde de la oblea circular que no puede aprovecharse para dados (véase figura 1.19). El área de silicio ha sido reemplazado por el consumo de potencia como recurso más crítico del diseño de microprocesadores. Reducir el tiempo de respuesta de un sistema casi siempre mejora la productividad. En cambio, un DVD no pierde la película grabada cuando se apaga el aparato, porque es una tecnología de memoria no volátil. Como se puede adivinar, el reto es todavía mayor con más periodistas para un artículo y más procesadores para programación paralela. Memoria semiconductor: volátil, tiempo de acceso reducido (naosegundos) y coste entre 20 y 75 dólares/GB 1.4, página 31. ¿Cuál es el CPI para cada secuencia? Título original. 1.6.2 [5] Suponga el CPI medio obtenido en 1.6.1, pero que los programas compilados se ejecutan en dos procesadores diferentes. Los sistemas de computación empotrada se diseñan para ejecutar una aplicación o un conjunto de aplicaciones relacionadas, que normalmente están integradas con el hardware y se proporcionan como un único sistema; así, a pesar del gran número de computadores empotrados, ¡muchos usuarios nunca ven realmente que están usando un computador! En la década de 1990, todos los computadores de sobremesa incluían este dispositivo y se hicieron populares nuevas interfaces basadas en presentaciones gráficas y ratones.
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