MÁquinas multinivel



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MÁQUINAS MULTINIVEL

  • La mayoría de las máquinas actuales constan de 6 niveles.
  • Arq. de cojunto de intrucciones
  • Microarquitectura
  • Lógica digital
  • NIVEL 5
  • NIVEL 4
  • NIVEL 3
  • NIVEL 2
  • NIVEL 1
  • NIVEL 0
  • Traducción (compilador)
  • Traducción (ensamblador)
  • Interpretación parcial (sistema operativo)
  • Interpretación (microprograma)
  • Ejecutados directamente (hardware)

NIVEL DE LÒGICA DIGITAL

  • LOS OBJETOS INTEGRANTES SE LLAMAN COMPUERTAS.
  • CADA COMPUERTA TIENE UNA O MÀS ENTRADAS DIGITALES (SEÑALES QUE REPRESENTAN 0 O 1) Y PARA GENERAR SU SALIDA CALCULA ALGUNA FUNCIÒN SENCILLA DE DICHAS ENTRADAS, COMO AND U OR.
  • CABE MENCIONAR QUE EL NIVEL 0, EN LA BASE ES EL VERDADERO HARDWARE DE LA MÀQUINA. SUS CIRCUITOS EJECUTAN LOS PROGRAMAS EN LENGUAJE DE MÀQUINA DE NIVEL 1, SE LLAMA NIVEL DE DISPOSITIVOS.

NIVEL DE MICROARQUITECTURA

  • EN ESTE NIVEL VEMOS UNA COLECCIÒN DE 8 A 32 REGISTROS QUE FORMAN UNA MEMORIA LOCAL Y UN CIRCUITO LLAMADO ALU (UNIDAD ARITMÈTICA LÒGICA).
  • LOS REGISTROS SE CONECTAN A LA ALU PARA FORMAR UNA TRAYECTORIA DE DATOS POR DONDE FLUYEN LOS DATOS.
  • LA OPERACIÒN BÀSICA DE LAS TRAYECTORIA DE DATOS CONSISTE EN SELECCIONAR UNO O DOS REGISTROS, HACER QUE LA ALU OPERE CON ELLOS Y ALMACENAR DESPUES EL RESULTADO EN ALGUN REGISTRO.
  • EN ALGUNAS MÀQUINAS UN PROGRAMA LLAMADO MICROPROGRAMA CONTROLA LA OPERACIÒN DE LA TRAYECTORIA DE DATOS.

NIVEL DE ARQUITECTURA DEL CONJUNTO DE INSTRUCCIONES

  • TAMBIÈN LLAMADO NIVEL ISA.
  • CADA FABRICANTE DE COMPUTADORAS PUBLICA UN MANUAL PARA C/U DE LAS COMPUTADORAS QUE VENDE “MANUAL DE REFERENCIA DEL LENGUAJE MÀQUINA”.
  • CUANDO DESCRIBEN EL CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DE LA MÀQUINA, ESTOS MANUALES ESTAN DESCRIBIENDO REALMENTE LAS INSTRUCCIONES QUE EL MICROPROGRAMA O LOS CIRCUITOS DE EJECUCIÒN EN HARDWARE EJECUTAN DE FORMA INTERPRETATIVA.

NIVEL DE MÀQUINA DEL SISTEMA OPERATIVO

  • EL MICROPROGRAMA (CONTROL DEL HARDWARE), NO ES EL SISTEMA OPERATIVO, EJECUTA DIRECTAMENTE LAS INSTRUCCIONES DEL NIVEL 3 QUE SON IDENTICAS A LAS DEL NIVEL 2.
  • ALGUNAS DE LAS INSTRUCCIONES DEL NIVEL 3 SON INTERPRETADAS POR EL SISTEMA OPERATIVO Y OTRAS SON INTERPRETADAS DIRECTAMENTE POR EL MICROPROGRAMA.

NIVEL DE LENGUAJE ENSAMBLADOR

  • OFECE A LAS PERSONAS UN MÈTODO DE ESCRIBIR PROGRAMAS PARA LOS NIVELES 1,2 Y 3 EN UNA FORMA NO TAN INCOMPRENSIBLE COMO LOS LENGUAJES DE MÀQUINAS VIRTUALES.
  • LOS PROGRAMAS EN LENGUAJE ENSAMBLADOR PRIMERO SE TRADUCEN A UN LENGUAJE DE NIVEL 1, 2 O 3 Y LUEGO SE INTERPRETAN POR LA MÀQUINA VIRTUAL.
  • EL PROGRAMA QUE REALIZA LA TRADUCCIÒN SE LLAMA ENSAMBLADOR.

CONCLUSIONES

  • LAS COMPUTADORAS SE DISEÑAN COMO UNA SERIE DE NIVELES, CADA NIVEL REPRESENTA UNA ABSTRACCIÒN DISTINTA, Y CONTIENE DIFERENTES OBJETOS Y OPERACIONES.
  • AL DISEÑAR Y ANALIZAR LAS COMPUTADORAS DE ESTA MANERA, PODEMOS SUPRIMIR TEMPORALMENTE LOS DETALLES Y ASÌ REDUCIR UN TEMA COMPLEJO A ALGO MÀS FÀCIL DE ENTENDER.
  • EL CONJUNTO DE TIPO DE DATOS, OPERACIONES Y CARACTERÌSTICAS DECADA NIVEL ES SU ARQUITECTURA.
  • LOS LENGUAJES DE LA MÀQUINA DE LOS NIVELES 1, 2 Y 3 SON NUMÈRICOS, LO CUAL ES MAGNÌFICO PARA LA MÀQUINA PERO MALO PARA LAS PERSONAS.
  • A PARTIR DEL NIVEL 4, LOS LENGUAJES CONTIENEN PALABRAS Y ABREVIATURAS QUE TIENEN UN SIGNIFICADO PARA LAS PERSONAS.


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