ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLALOFIEE-ING.ELECTRONICACUELLAR VENTURA ESTTYWARD BRIAAM1223210038MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)RESUMEN(MIPS o Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages). Arquitectura de microprocesadores RISC desarrollada por MIPS Technologies. Entrado en los 90, se estima que uno de cada tres chips RISC producidos, estaba basado en el diseo MIPS. El diseo de la familia MIPS, fue muy influenciada por las viejas arquitecturas RISC como DEC Alpha. Dnde se utiliza MIPS MIPS es utilizado en mltiples sistemas integrados como Series2 TiVo, dispositivos Windows CE, routers Cisco y consolas de videojuegos como el Nintendo 64, la PlayStation, PlayStation 2 y el sistema handheld PlayStation Portable. Hasta finales de 2006, tambin eran usados en muchos productos de computadoras de SGI. A menudo en universidades y escuelas tcnicas, se estudia la arquitectura MIPS, por su conjunto de instrucciones limpio y claro. Versiones de MIPS Los primeros MIPS empleaban 32 bits, luego se implementaron versiones de 64 bits. Existen mltiples revisiones al conjunto de instrucciones MIPS, incluyendo: MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV, MIPS V, MIPS32 y MIPS64. Tambin existen mltiples extensiones "add-on", como MIPS-3D (dedicado a tareas 3D), el MDMX (MaDMaX), MIPS16e (que agrega compresin al stream de instrucciones para hacer que los programas ocupen menos) y el MIPS MT (similar al HyperThreading de las Pentium 4 de Intel, agrega multitarea).ABSTRACT(MIPS Microprocessor without Interlocked Pipeline or Stages). RISC microprocessor architecture developed by MIPS Technologies. Into the 90s, it is estimated that one in three RISC chips produced was based on the MIPS design. The design of the MIPS family was very influenced by the old RISC architectures like DEC Alpha. Where to use MIPS MIPS is used in many embedded systems such as TiVo Series2, Windows CE devices Cisco routers and game consoles like Nintendo 64, PlayStation, PlayStation 2 and PlayStation Portable handheld system. Until the end of 2006, they were also used in many products SGI computers. Often in universities and technical schools, the MIPS architecture is studied for its clean and clear set of instructions. Early versions of MIPS MIPS employing 32 bits, then 64-bit versions were implemented. There are multiple revisions to the MIPS instruction set, including: MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV, MIPS V, MIPS32 and MIPS64. There are also multiple extensions "add-on" as MIPS-3D (3D dedicated to tasks), the MDMX (MadMax) MIPS16e (which adds compression to the instruction stream to make programs take up less) and the MIPS MT (similar the HyperThreading in the Intel Pentium 4 adds multitasking)

CARACTERISTICAS: El MIPS 64 es una arquitectura RISC basada en registros de propsito general de tipo carga/almacenamiento. Por lo tanto siempre es necesario que los operandos de una instruccin estn almacenados en registros dentro del proceasdor (no puedan estar en memoria), y los resultados siempre se devuelven a registros dentro del procesador.Tiene 32 registros de propsito general de 64 bits (R0,.R31). El registro R0 siempre almacena un 0 y no se puede variar su contenido as que en realidad es como si slo hubiera 31 registros. Tambin tiene 32 registros para coma flotante (F0,.F31) que pueden almacenar nmeros en precisin simple o doble. Soporta tipos enteros de 8, 16, 32 y 64 bits y tipos en coma flotante de 32 y 64 bits. Tambin permite trabajar con nmeros en coma flotante de precisin simple empaquetados de dos en dos. Utiliza direcciones de memoria de 64 bits. Permite nicamente dos modos de direccionamiento: el inmediato y el indirecto con desplazamiento. El direccionamiento de los saltos es relativo al PC. Es decir, para especificar la direccin destino de un salto se da un offset que sumado al PC permite calcular esta direccin.REPERTORIO DE INSTRUCCIONESSu repertorio de instrucciones consiste en aproximadamente 111 instrucciones, cada una de las cuales se codifica con 32 bits (codificacin de longitud fija). A continuacin se proporciona un ejemplo de instruccin:

Figura 1: Ejemplo de instruccin del procesador MIPS.Se representa la instruccin "Add R12, R7, R8"Esta instruccin le indica al procesador que debe calcular la suma de los valores contenidos en los registros 7 y 8, y que debe guardar el resultado de la suma en el registro 12 (hay que recordar que el MIPS es una arquitectura basada en registros de propsito general). La representacin en binario coloreada representa los 6 campos de una instruccin de tipo Add en el MIPS. El procesador identifica el tipo de instruccin mediante los dgitos binarios correspondientes a los campos primero y ltimo. En este caso concreto, el procesador reconoce que la instruccin es una suma mediante el 0 en su primer campo, y el 20 en su ltimo campo. Los operandos estn representados en los campos azul y amarillo, y el resultado deseado se presenta en el cuarto campo (color morado). El campo naranja representa un valor que no se utiliza en este caso concreto, el campoShift Amount.Aunque todas las instrucciones del repertorio se codifican con 32 bits, existen tres formatos de instruccin diferentes en el MIPS64: Instrucciones tipo I:Se trata de instrucciones que necesitan incorporar un operando inmediato, es decir, aritmtico-lgicas, direccionamientos a memoria y saltos. Campos de la instruccin: OpCode: Cdigo de la operacin. Rs: Registro fuente. Rt: Registro destino. Inmediate: Operando inmediato o desplazamiento en direccionamientos a memoria u offset relativo al PC en los saltos.

Instrucciones tipo R:Este tipo de instrucciones es el usado en las operaciones ALU registro - registro. Campos de la instruccin: OpCode: Cdigo de operacin. Rs: Primer registro operando fuente. Rt: Segundo registro operando fuente. Rd: Registro operando destino, donde se almacena el resultado de la operacin. Shamt (Shift Amount): Desplazamiento para las instrucciones de tipo Shift. Funct: Funcin. Completa el OpCode para seleccionar el tipo de instruccin del que se trata. Instrucciones tipo J:Por ltimo, este es el tipo usado en las operaciones de salto incondicional. Campos de la instruccin: OpCode: Cdigo de operacin. Offset: Offset relativo al PC.

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