Estructura de computadores

CC-BY-SA • PID_00178132 11 Programación en ensamblador (x86-64)
1. Arquitectura del computador
En este apartado se describirán a grandes rasgos los modos de operación y
los elementos más importantes de la organización de un computador basado
en la arquitectura x86-64 desde el punto de vista del juego de instrucciones
utilizado por el programador.
x86-64 es una ampliación de la arquitectura x86. La arquitectura x86 fue lan-
zada por Intel con el procesador Intel 8086 en el año 1978 como una arqui-
tectura de 16 bits. Esta arquitectura de Intel evolucionó a una arquitectura de
32 bits cuando apareció el procesador Intel 80386 en el año 1985, denomina-
da inicialmente i386 o x86-32 y finalmente IA-32. Desde 1999 hasta el 2003,
AMD amplió esta arquitectura de 32 bits de Intel a una de 64 bits y la llamó
x86-64 en los primeros documentos y posteriormente AMD64. Intel pronto
adoptó las extensiones de la arquitectura de AMD bajo el nombre de IA-32e o
EM64T, y finalmente la denominó Intel 64.
IA-64
Hay que apuntar que, con el procesador Itanium, Intel ha lanzado una arquitectura denominada
IA-64, derivada de la IA-32 pero con especificaciones diferentes de la arquitectura
x86-64 y que no es compatible con el juego de instrucciones desde un punto de
vista nativo de las arquitecturas x86, x86-32 o x86-64. La arquitectura IA-64 se originó
en Hewlett-Packard (HP) y más tarde fue desarrollada conjuntamente con Intel para ser
utilizada en los servidores empresariales y sistemas de computación de alto rendimiento.
La arquitectura x86-64 (AMD64 o Intel 64) de 64 bits da un soporte mucho
mayor al espacio de direcciones virtuales y físicas, proporciona registros de
propósito general de 64 bits y otras mejoras que conoceremos más adelante.
Cualquier procesador actual también dispone de una serie de unidades espe-
cíficas para trabajar con números en punto flotante (juego de instrucciones
de la FPU), y de extensiones para trabajar con datos multimedia (juego de ins-
trucciones MMX y SSE en el caso de Intel, o 3DNow! en el caso de AMD). Estas
partes no se describen en estos materiales, ya que quedan fuera del programa
de la asignatura.
Nos centraremos, por lo tanto, en las partes relacionadas con el trabajo con
enteros y datos alfanuméricos.
1.1. Modos de operación
Los procesadores con arquitectura x86-64 mantienen la compatibilidad con
los procesadores de la arquitectura IA-32 (x86-32). Por este motivo, disponen
de los mismos modos de operación de la arquitectura IA-32, lo que permite