Palabra maquina

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En informática y otras tecnologías programables, una palabra de máquina es una unidad de datos que se elige como natural para una arquitectura de procesador determinada.

Definición

Una palabra de máquina es una pieza de datos de un tamaño fijo, procesada como una unidad por un conjunto de instrucciones o hardware de procesador. La cantidad de bits en una palabra de máquina, el tamaño de la palabra (también conocido como ancho de palabra o longitud de palabra), es una característica importante de cualquier arquitectura de procesador o arquitectura de computadora en particular.

El tamaño de una palabra de máquina se refleja en muchos aspectos de la estructura y operación de una computadora. La mayoría de los registros en un procesador suelen tener el tamaño de una palabra de máquina, y la mayor cantidad de datos que se pueden transferir hacia y desde la memoria de trabajo en una sola operación es una palabra de máquina en muchas arquitecturas (no en todas). El tamaño de dirección más grande posible utilizado para direccionar la memoria (generalmente byte por byte) suele ser una palabra de hardware (aquí, "palabra de hardware" significa la palabra natural de tamaño completo del procesador, a diferencia de cualquier otra definición utilizada).

Historia

Las primeras computadoras encontraron longitudes de palabra de máquina que variaban bastante. En aquellos días, las computadoras se dividían en orientadas a los negocios y científicas y técnicas. En las computadoras orientadas a los negocios que se ocupaban de los cálculos económicos y contables, no se requería una alta precisión de los cálculos , ya que las cantidades siempre se redondeaban a solo dos centésimas. En los cálculos científicos, las operaciones con números reales se realizan con mayor frecuencia, y la precisión de los cálculos (la cantidad de lugares decimales / puntos fraccionarios) es muy importante. Dado que los módulos de memoria para las primeras computadoras eran costosos, la elección de la longitud de palabra de la máquina afectó directamente tanto la precisión de los cálculos realizados por la computadora como su costo. Una palabra de máquina de 48 bits en las computadoras científicas y técnicas era muy popular [1] , porque una palabra de 32 bits permitía expresar números reales con 6 a 7 decimales, lo que no era suficiente debido a la acumulación de errores de redondeo en cálculos complejos (especialmente los de ingeniería)), y una palabra de 64 bits con 15-16 lugares decimales estaba mucho más allá de los requisitos de precisión. Una palabra de 48 bits permitía expresar un número real con 10 decimales (se consideraba aceptable para los cálculos científicos y de ingeniería de la época).

En las décadas de 1950 y 1960, muchas computadoras tenían una longitud de palabra que era un múltiplo de 6 bits. Luego se utilizó una codificación de seis bits , - 6 bits fueron suficientes para representar todos los números y todas las letras del alfabeto inglés : las posibles combinaciones permitieron codificar 32 letras (en mayúsculas), 10 números y algunos signos de puntuación .

Más tarde, aumentaron los requisitos para la precisión de los cálculos científicos y de ingeniería, y en 1974 apareció la primera máquina con una palabra de 64 bits: la supercomputadora Cray-1 .

En la gran mayoría de las computadoras modernas, la longitud de palabra en bits es una potencia de dos . En este caso, se utilizan con mayor frecuencia caracteres de 8 y 16 bits.

En las primeras computadoras, una palabra era la ubicación de memoria mínima direccionable. Actualmente, la celda de memoria mínima direccionable es siempre un byte , y una palabra consta de varios bytes. Esto conduce a una interpretación ambigua de la longitud de las palabras. Por ejemplo, en los procesadores 8086 y sus descendientes, 16 bits (2 bytes) se conocen tradicionalmente como una "palabra", aunque estos procesadores pueden procesar bloques de datos más grandes al mismo tiempo.

En general, una palabra de longitud de bits acepta valores enteros sin signo desde 0 hasta inclusive con el número total de valores en sí .

Tamaño de palabra de máquina en varias arquitecturas

Año Arquitectura Tamaño de palabra ( w ) en bits tamaño completo Tamaño de punto flotante Tamaño de instrucción
1952 IBM 701 36 ½ w , w  — ½w _
1954 IBM 704 36 w w w
1960 PDP-1 Dieciocho w  — w
1960 CDC 1604 48 w w ½w _
1964 CDC6600 60 w w ¼ de ancho , ½ de ancho , de ancho
1965 IBM 360 32 ½ ancho , ancho ,
1 fondo ... 31 fondo		 w , 2w ½ w , w , 1½ w
1965 PDP-8 12 w  — w
1968 BESM-6 48 w w , 2w ½w _
1970 IBM 370 32 ½ ancho , ancho ,
1 fondo ... 31 fondo		 w , 2 w , 4 w ½ w , w , 1½ w
1970 PDP-11 dieciséis ½ w , w 2w , 4w _ w , 2 w , 3 w
1971 Intel 4004 cuatro w , re  — 2w , 4w _
1972 Intel 8008 ocho w , 2d  — w , 2 w , 3 w
1974 Intel 8080 ocho ancho , 2 ancho , 2 fondo  — w , 2 w , 3 w
1975 Cray-1 64 24 b, w w ¼w , ½w _
1975 Tecnología MOS. 6501
Tecnología MOS. 6502		 ocho w , 2d  — w , 2 w , 3 w
1976 Zilog Z80 ocho ancho , 2 ancho , 2 fondo  — w , 2 w , 3 w , 4 w
1978
(1980)		 Intel 8086
(con Intel 8087 )		 dieciséis ½ ancho , ancho , 2 profundidades
( ancho , 2 ancho , 4 ancho )		 -
( 2w , 4w , 5w , 17d )		 ½ w , w , … 7 w
1978 VAX -11/780 32 ¼ ancho , ½ ancho , ancho , 1 re , ... 31 re , 1 segundo , ... 32 segundo w , 2w ¼w , … 14¼w
1979 motorola 68000 32 ¼ ancho , ½ ancho , ancho , 2 días  — ½ w , w , … 7½ w
1982
(1983)		 Motorola 68020
(con Motorola 68881)		 32 ¼ ancho , ½ ancho , ancho , 2 días —
( ancho , 2 ancho , 2½ ancho )		 ½ w , w , … 7½ w
1985 BRAZO 1 32 w  — w
1985 MIPS32 32 ¼ de ancho , ½ de ancho , de ancho w , 2w w
1989 Intel 80486 16 (32) * ½w , w , 2w , 2dw , 2w , 4w _ _
 2w , 4w , 5w , 17d _ ½ w , w , … 7 w
1989 motorola 68040 32 ¼ ancho , ½ ancho , ancho , 2 días ancho , 2 ancho , 2½ ancho ½ w , w , … 7½ w
1991 MIPS64 64 ¼ de ancho , ½ de ancho , de ancho w , 2w w
1991 PowerPC 32 ¼ de ancho , ½ de ancho , de ancho w , 2w w
1992 SPARC v8 32 ¼ de ancho , ½ de ancho , de ancho w , 2w w
1994 SPARC v9 64 ¼ de ancho , ½ de ancho , de ancho w , 2w w
2001 Itanio ( IA-64 ) 64 8 segundo, ¼ ancho , ½ ancho , ancho ½ w , w 41b
2002 Xescala 32 w w , 2w ½ w , w
2003 x86-64 64 8b, ¼ w , ½ w , w ½ ancho , ancho , 1¼ ancho , 17 días 8b
2010 RISC-V 32/64/128 32 ¼ de ancho , ½ de ancho , 2 de ancho , 4 de ancho w , 2 w , 4 w w , ½ w [2]

Designaciones:

Para procesadores de arquitectura x86 de 32 bits : históricamente, 16 bits se consideraban una palabra de máquina, en realidad, 32 bits .

Véase también

Notas

  1. ↑ Máquinas reales con palabras de 24 y 48 bits . Fecha de acceso: 26 de noviembre de 2013. Archivado desde el original el 7 de enero de 2011.
  2. ↑ Solo para nombres de comandos abreviados (Instrucciones comprimidas)

Enlaces

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