PENTIUM IV

Formato de instrucciones y modos de direccionamiento

Rebeca OrtegaSilvia Kalbakdij

INDICEIntroducción.Mejoras en el Pentium 4.Formato de Instrucciones.

Arquitectura CISC.IA-32 (Pentium) Tipo de datos (Pentium).Nuevo ISA-64.

Modos de direccionamiento (Pentium 4).Ventajas y desventajas de distintos tipos de arquitectura.Conclusiones.

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MEJORAS EN EL PENTIUM 4

Una de ellas es la disposición del conjunto de registros. Existen dos conjuntos de registros (uno para operaciones sobre enteros y otro para las de punto flotante/SSE) de 128 registros.

Un repertorio de instrucciones CISC, con tan solo 8 registros direccionables por el programador.Un mayor número de accesos a memoria que en

un procesador RISC.

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MEJORAS EN EL PENTIUM 4

Y una costosa traducción de instrucciones IA-32 a micro-operaciones (que serán ejecutadas por el núcleo RISC del procesador )

Señalaremos también la introducción de 144 instrucciones SSE2 al repertorio IA-32. Se amplíaasí las posibilidades en el cálculo SIMD (single Instruccion multiple data). La mayoría no son más que versiones en 128 bits, de las antiguas.

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Computex: Pentium-4-Board mitISA-Slots (Update)

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INSTRUCCIONES Y SUS PARTES

Código de operación.Referencia a operandos:

Memoria virtual o principal.Registros (inplicítos o explícitos).Dispositivos de E/S:

Dirección del modulo de E/S.Dirección de memoria.

Referencia a la siguiente instrucción(implícita o explícita).

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Prefijo deinstrucción

Segmento

explícito

Tamaño

explícito

de operando

Tamaño

explícito

de direccion

0 o 10 o 1 0 o 1 0 o 1Bytes

FORMATO DE INSTRUCCIONES DEL PENTIUM

Codop MOD/RM SIB Desplazamiento

0 o 11 o 2 0 o 1 0,1,2 o 4Bytes 0,1,2 o 4

Inmediato

Mod Reg/Codop R/M SS Índice Base

(a) Prefijo

(b) Instrucción

7 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0

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TIPOS DE DATOS

General: palabra (16 bits),doble palabra (32 bits) y palabra cuádruple (64 bits), con contenido binario.Entero.Punto flotante.BCD: empaquetado o desempaquetado.Puntero proximidad (puntero cercano): DE de 32 bits que representa el desplazamiento dentro de un segmento.Campo de bits.Cadena de bytes.

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•Nuevo ISA de 64 Bits

Esta tecnología permite:Reducir el poder de disipación.Aumentar la frecuencia de operación Agrandar la escala de integración.

Utiliza técnicas innovadoras:Mejoramiento de desempeño, comoparalelismo explicíto, predicación y especulación.

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•Nuevo ISA de 64 Bits

El nuevo formato IA-64 empaqueta tresinstrucciones en una sola palabra de 128 bits de longitud, para un procesamiento más veloz.

Este empaquetamiento es llamado, EPIC (Computación Explicita de Instrucciones en Paralelo).

Permiten al compilador explicítamente agrupar lasinstrucciones, para una ejecución en paralelo.

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Nuevo ISA de 64 Bits

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•Formato de las instrucciones del IA-64:Código de operación.

Registro de predicado (6 bits)

Registro fuente 1 (7 bits)

Registro fuente 2 (7 bits)

Registro destino (7 bits)

Campos especiales para la aritmética entera y de punto flotante.

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MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

El Pentium 4 presenta la posibilidad de usarpaginación, segmentación o ambas al mismotiempo.Determinan la forma como el operando(OPER), presente en las instrucciones, especifican la dirección efectiva (DE) del dato operando (DO) sobre el que se realiza la operación indicada por el (CO).

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MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

InmediatoOperando = A

RegistroLA = R (LA = dirección lineal)

Con desplazamientoLA =<SR> + A

BaseLA = <SR> + <B>

Base con desplazamientoLA = <SR> + <B> + A

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MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

IndexadoLA = <SR> + <I> X Escala + A

Base + desplazamiento indexadoLA = <SR> + <B> + <I> + A

Base + desplazamiento indexado escaladoLA = <SR> + <B> + <I> X Escala + A

RelativoLA = <PC> + A

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Ventajas y desventajas de los distintos tipos de arquitecturas

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CONCLUSIONESEl Pentium 4 ha dejado atrás al resto de los

procesadores CISC, y se ha puesto a la altura de los mejores RISC incluso en el proceso en puntoflotante.

Podemos afirmar que Intel ha logrado un enorme avance en cuanto a su arquitectura se refiere. Su diseño esta pensado para continuarescalando potencia, incluso sin la ayuda de un salto tecnológico.

Es un nuevo punto de partida en busca de mayor rendimiento, a ser posible, a bajo precio.