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El procesador

El procesador. Datapath para las instrucciones de carga y almacenamiento (load/store). Instrucciones load/store. Forma: lw $r1, offset ($r2) ; r1 ← Memoria[r2 + offset] sw $r1, offset ($r2) ; Memoria[r2 + offset] ← r1 Hay que sumar el offset (16 bits con signo) al registro base $r2.

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Presentation Transcript

  1. El procesador Datapath para las instrucciones de carga y almacenamiento (load/store)

  2. Instrucciones load/store • Forma: • lw $r1, offset ($r2) ; r1 ← Memoria[r2 + offset] • sw $r1, offset ($r2) ; Memoria[r2 + offset]← r1 • Hay que sumar el offset (16 bits con signo) al registro base $r2. • lw tiene que escribir el valor en $r1. • sw tiene que leer el valor de $r1. • lw y sw también usan el banco de registros y la ALU. • Además se necesita extender el signo al mover cantidades de 16 a 32 bits. Arquitectura de Computadoras

  3. Extender el signo • ¿El número 8016 es positivo o negativo? • Depende… • Si es una constante de 8 bits, 8016 es negativo. 8016 = 100000002 = -12810 • Si es una constante de 16 bits, 8016 es positivo. 8016 = 00000000100000002 = +12810 Arquitectura de Computadoras

  4. Extender el signo • Para copiar una constante de m bits a n bits, n> m, hay que tener cuidado con el signo. • Constante de 8 bits. • 8016 = 100000002 = -12810 • Constante de 16 bits. • 00000000100000002 = 008016 = +12810¡Incorrecto! • 11111111100000002 = FF8016 = -12810Correcto • El bit de signo se extiende al resto de los bits. Arquitectura de Computadoras

  5. Extender el signo • Otro ejemplo… • Constante positiva de 8 bits • 001010112 = 2B16 = 4310 • Constante positiva de 16 bits • 00000000001010112 = 2B16 = 4310 • El signo positivo se extendió. Arquitectura de Computadoras

  6. Extender el signo • Unidad de extensión de signo. Arquitectura de Computadoras

  7. ¿Positivo o negativo? • En la instrucción de MIPS • lw $t1, 0x8020 ($a0) • ¿Qué dirección de memoria hay que accesar? • En MIPS, todas las constantes son de 16 bits. • 802016 = 10000000001000002 = -3273610 • El resultado de la instrucción es: • t1 ← Memoria [a0 – 32736] Arquitectura de Computadoras

  8. Instrucciones load/store • Además de la unidad de extensión de signo… • Se necesita una memoria de datos. • No confundir con la memoria de instrucciones. • La memoria de datos almacena los datos (segmento .data en MIPS). • La memoria de datos es usada por: • La instrucción lw lee de la memoria de datos. • La instrucción sw escribe en la memoria de datos. Arquitectura de Computadoras

  9. Memoria de datos • 4 entradas: • Dirección del registro. • Dato a escribir (cuando es escritura). • Señal de modo de lectura. • Señal de modo de escritura. • 1 salida: • Dato leído (cuando es lectura). Arquitectura de Computadoras

  10. Memoria de datos Arquitectura de Computadoras

  11. Instrucciones load/store • En resumen, el datapath para las instrucciones load y store utiliza: • El banco de registros para leer y escribir registros. • ALU para sumar el registro base y el offset. • La unidad de extensión de signo para mover constantes de 16 a 32 bits. • Memoria de datos. Arquitectura de Computadoras

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