MICROPROCESADORES DE INTEL SINTESIS
romanalejandro98Síntesis6 de Diciembre de 2020
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MICROPROCESADORES DE INTEL SINTESIS
INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
EVALUACION UNIDAD 1
ROMAN ALEJANDRO GASPAR ATONDO | LENGUAJES DE INTERFAZ |28/04/20
Contenido
1.1 Antecedentes históricos. 3
La era mecánica 3
La era eléctrica 4
La era del microprocesador 4
El microprocesador moderno 5
El futuro de los microprocesadores 5
1.2 El sistema de computadora personal basado en microprocesador 6
La memoria y el sistema de E/S 6
El área del sistema 6
El microprocesador 6
2.1 Arquitectura interna del microprocesador 7
El modelo de programación 7
Registros de segmento 7
2.3 Introducción al direccionamiento de memoria en modo protegido 8
Selectores y descriptores 8
Registros invisibles para los programas 9
3.1 Modos de direccionamiento de datos 10
Direccionamiento de registro 10
Direccionamiento inmediato 10
Direccionamiento directo de datos 11
Direccionamiento directo 11
Direccionamiento por desplazamiento 11
Direccionamiento de registro indirecto 12
Direccionamiento de base más índice 12
Direccionamiento relativo de registros 13
Direccionamiento de base relativa más índice 13
Direccionamiento de índice escalado 13
Antecedentes históricos.
La era mecánica
La primera máquina capaz de realizar cálculos se remonta en la época 500 a.C., cuando los babilonios inventaron el ábaco, la cual se le considera como la primera calculadora mecánica. El ábaco tiene hileras de cuentas con las que se realizan los cálculos. Los sacerdotes de Babilonia lo utilizaban para llevar la cuenta de sus vastos almacenes de grano. El ábaco fue mejorado en 1642 por Blaise Pascal, siendo este el que se utiliza en la actualidad, dicha calculadora está construida con base de engranajes y ruedas. Cada engranaje contenía 10 dientes que, cuando se movían una vuelta completa, hacían que un segundo engranaje avanzara una posición. Siendo este mismo el principio que se utiliza en el mecanismo odómetro de un automóvil y es la base de todas las calculadoras mecánicas. De hecho, el lenguaje de programación PASCAL se nombra así en honor a Blaise Pascal, por su trabajo pionero en las matemáticas y la calculadora mecánica.
En 1937 unos planos y diarios mostraron unos de los primeros pioneros de la maquinaria computacional mecánica fue Charles Babbage, ayudado por Augusta Ada Byron, la Condesa de Lovelace. EN 1823 Babbage fue comisionado por la Real Sociedad Astronómica de la Gran Bretaña para producir una máquina calculadora programable. Esta Máquina debía generar tablas de navegación para la Armada Real Británica. Así pues, desarrolló su “Maquina analítica” la cual era una computadora mecánica operada por vapor que era capaz de almacenar 1000 números decimales de veinte dígitos y un programa variable que podía modificar la función de la máquina para realizar varias tareas de cálculo. La entrada a su máquina era a través de tarjetas perforadas, muy parecidas a las que se verían décadas después en 1950 y 1960. Se dice que el obtuvo la idea de utilizar tarjetas perforadas gracias a Joseph Jaquard, un francés que utilizaba tarjetas perforadas como base para un telar que inventó en 1801, al que todavía se le conoce como telar de Jacquard.
Después de muchos años de trabajo, Babbage se percató de que los maquinistas de su época no eran capaces de crear piezas mecánicas que serían esenciales para completar su trabajo. La máquina analítica requería más de 50,000 piezas maquinadas, las cuales no podían fabricarse con la precisión suficiente como para que su motor funcionara de manera confiable.
La era eléctrica
En 1800 Michael Faraday inventó el motor eléctrico, gracias a esto surgieron una multitud de máquinas de sumar controladas por motores, todas basadas en la calculadora mecánica desarrollada por Blaise Pascal. Estas calculadoras mecánicas controladas en forma eléctrica no fueron piezas comunes del equipo de oficina sino hasta principios de la década de 1970, cuando apareció la pequeña calculadora electrónica portátil, introducida por primera vez por Bomar Corporation y llamada el Cerebro Bomar.
En 1889 Herman Hollerith desarrolló la tarjeta perforada para almacenar datos. Al igual que Babbage, aparentemente él también tomó la idea prestada de una tarjeta perforada de Jacquard. También desarrolló un equipo mecánico que contaba, ordenaba y cotejaba información almacenada en tarjetas perforadas.
En 1896 Hollerith formó la empresa Tabulating Machine Company, la cual desarrolló una línea de equipos que utilizaban tarjetas perforadas para la tabulación. Después de varias fusiones esta empresa se convirtió en International Business Machines Corporation, la cual se conoce actualmente como IBM, Inc, y las tarjetas perforadas utilizadas en los sistemas computacionales se les llamó tarjetas de Hollerith, en Honor a Herman Hollerith. El código de 12 bits que utilizan esas tarjetas perforadas se conoce como código de Hollerith.
La era del microprocesador
El primer microprocesador en el mundo, el Intel 4004, era de 4 bits; un controlador programable en un chip. Podía direccionar tan solo 4096 posiciones de memoria de 4 bits. Estaba fabricado con la tecnología MOSFET de canal P que solo le permitía ejecutar instrucciones a una lenta velocidad de 50 KIPs. Esto era lento si se le comparaba con las 100,000 instrucciones ejecutadas por segundo por la computadora ENIAC de 30 toneladas en 1946.
A finales de 1971 y teniendo en cuanto que el microprocesador era un producto comercialmente viable, Intel Corporation sacó al mercado el 8008; una versión extendida de 8 bits del microprocesador 4004.
En 1973 Intel lanzó el primer microprocesador moderno el 8080 el cual era capaz de direccionar más memoria y ejecutar instrucciones adicionales y destacaba notablemente por ser capaz de ejecutar todo esto 10 veces más rápido que su antecesor el Intel 8008. Direccionaba 4 veces más memoria, todas estas mejoras anunciaron la era del 8080 y la saga del microprocesador continua.
El microprocesador moderno
En 1978, Intel sacó al mercado el microprocesador 8086; aproximadamente después sacó al mercado el 8088. Ambos dispositivos eran microprocesadores de 16 bits, los cuales ejecutaban instrucciones en tiempos de hasta 400ns. Esto representó una considerable mejora en cuanto a la velocidad de ejecución del 8085.Además, el 8086 y el 8088 direccionaban 1 Mbyte de memoria, que era 16 veces más memoria que la direccionada por el 8085.
En 1993 Intel introdujo el microprocesador Pentium llamado así ya que su nombre original “P5 o 80586” no podían ser protegidos por derechos de autor. Las dos versiones introductorias del Pentium operaban con una frecuencia de reloj de 60Mhz y 66 Mhz, y con una velocidad de 110MIPs, además de las versiones con una frecuencia más alta de 100Mhz que operaban a 150MIPs. El Pentium contenía una caché de instrucciones de 8Kbytes y una caché de datos de 8Kbytes, lo cual permitía que un programa que transfería una gran cantidad de datos de memoria pudiera beneficiarse de una caché.
El futuro de los microprocesadores
Nadie puede hacer predicciones precisas, pero el éxito de la familia Intel debe continuar por muchos años todavía. Lo que puede ocurrir es un cambio en la tecnología RISC, pero es más probable que haya mejoras en una nueva tecnología conjunta entre Intel y HewlettPackard llamada tecnología Hyper-Threading. Incluso esta nueva tecnología incluye el conjunto de instrucciones CISC de la familia de microprocesadores 80X86, por lo que sobrevivirá el software para el sistema.
En el 2002, Intel sacó al mercado una nueva arquitectura de microprocesadores que tiene 64 bits de anchura y un bus de datos de 128 bits. Esta nueva arquitectura conocida como Itanium, es un proyecto llamado EPIC realizado conjuntamente por Intel y Hewlett-Packard. La arquitectura Itanium permite un mayor paralelismo que las arquitecturas tradicionales como el Pentium 3 o el Pentium 4. El Itanium está diseñado para el mercado de servidores y podría o no llegar al mercado doméstico/comercial en el futuro.
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