MIPS
Creacion
Se conoce a toda una familia de microprocesadores de arquitectura RISC desarrollados por MIPS Technologies.
En 1981,
un equipo liderado por John L. Hennessy en la Universidad de
Stanford comenzó a trabajar en lo que se convertiría en el primer
procesador MIPS. La idea básica era mejorar drásticamente el rendimiento
mediante el uso de la segmentación, una técnica que ya era entonces muy
conocida pero también difícil de implementar. Su funcionamiento puede resumirse
en que la ejecución de una instrucción es dividida en varias etapas, comenzando
la "etapa 1" de una instrucción antes de que haya finalizado la
ejecución de la instrucción anterior. En contraste, los diseños tradicionales
esperaban la finalización por completo de una instrucción antes de pasar a la
siguiente, de modo que grandes áreas de la CPU permanecían inactivas mientras
el proceso continuaba. Además, la frecuencia de reloj de toda la CPU venía
dictada por la latencia del ciclo completo, en lugar de por el llamado camino
crítico, latencia de la etapa de segmentación que más tarda en completarse.
Primeros MIPS
Las primeras arquitecturas MIPS fueron implementadas en 32 bits (generalmente rutas de datos y registros de 32 bits de ancho), si bien versiones posteriores fueron implementadas en 64 bits. Existen cinco revisiones compatibles hacia atrás del conjunto de instrucciones del MIPS, llamadas MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV y MIPS 32/64. En la última de ellas, la MIPS 32/64 Release 2, se define a mayores un conjunto de control de registros. Así mismo están disponibles varias "extensiones", tales como la MIPS-3D, consistente en un simple conjunto de instrucciones SIMD en coma flotante dedicadas a tareas 3D comunes, la MDMX(MaDMaX) compuesta por un conjunto más extenso de instrucciones SIMD enteras que utilizan los registros de coma flotante de 64 bits, la MIPS16 que añade compresión al flujo de instrucciones para hacer que los programas ocupen menos espacio (presuntamente como respuesta a la tecnología de compresión Thumb de la arquitectura ARM) o la reciente MIPS MT que añade funcionalidades multithreading similares a la tecnología HyperThreading de los procesadores Intel Pentium 4.
Debido a que los diseñadores crearon un conjunto de instrucciones tan claro, los cursos sobre arquitectura de computadores en universidades y escuelas técnicas a menudo se basan en la arquitectura MIPS. El diseño de la familia de CPU's MIPS influiría de manera importante en otras arquitecturas RISC posteriores como los DEC Alpha.
Arquitectura MIPS
Un procesador
MIPS consiste en una unidad de procesamiento entero (CPU) y una colección de
coprocesadores que llevan a cabo tareas auxiliares u operan sobre otro tipo de
datos tales como punto flotante
Los sistemas
basados en procesadores MIPS típicamente dividen la memoria en tres partes. La
primera parte, segmento de texto (programa) se encuentra en la parte baja de la
memoria. Comienza en la dirección 400000 hex y es donde se almacenan las
instrucciones del programa.
Encima del
segmento de texto, encontramos el segmento de datos que a su vez se divide en
área Estática y Dinámica. El área estática comienza en la dirección 10000000
hex . Contiene objetos cuyos tamaños son conocidos por el compilador y existen
mientras ejecuta el programa. El área dinámica es asignada a medida que es
solicitado a través de malloc (por ejemplo, lenguaje C).
La tercera
parte es el segmento STACK (pila) se encuentra a partir de la dirección
7fffffff hex y crece en sentido contrario.
Bibliografia
http://es.wikipedia.org/wiki/MIPS_%28procesador%29
http://ldc.usb.ve/~adiserio/ci3811/spim1.html
http://gecko54000.free.fr/?documentations=ARCHI_MIPS