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Capítulo 4 La arquitectura de programación A lo largo de este capítulo se encara un tema fundamental en la arquitectura de compu- tadoras: el lenguaje que puede entender el hardware, conocido como lenguaje de máquina. El lenguaje de máquina se analiza habitualmente en función del llamado len- guaje ensamblador (assembly language) o lenguaje simbólico, funcionalmente equi- valente al lenguaje de máquina correspondiente excepto por el hecho de que utiliza nombres algo más intuitivos como, Move, Add y Jump”, en reemplazo de las palabras binarias que en realidad emplea el lenguaje de máquina. (Para los programadores es mucho más clara y menos factible de error una construcción tal como “Add r0, ri, 12” que 0110 J011 1010 1101.) El desarrollo del capítulo comienza por la descripción de la visión de la computado- ra y de sus operaciones desde su arquitectura de programación (ISA, Instruction Set Architecture). El enfoque desde la arquitectura de programación de una máquina se co- rresponde con el nivel del lenguaje ensamblador y del código de máquina descripto en la figura 1.4. Se halla entre el enfoque desde el nivel del lenguaje de alto nivel, en el cual poco o nada se hace visible del esquema circuital de la computadora, y el nivel del con- trol, en el cual las instrucciones de la máquina se interpretan como acciones de transfe- rencias entre registros al nivel de las unidades funcionales. Con el objeto de describir la naturaleza del lenguaje simbólico y la programación en dicho lenguaje, se utilizará como modelo de arquitectura la de la computadora ARC, simplificación de la arquitectura comercial SPARC, común en las computadoras Sun. (Sobre otros modelos de arquitectura adicionales, se puede consultar en The Computer Architecture Companion. Véase http: //www.pearsonedlatino.conymurdocca.) La utilidad de los distintos tipos de instrucciones se ilustra con ejemplos prácticos de programación en lenguaje ensamblador, completándose el tema con un caso de estudio referido a los códigos de Java como ejemplo de un lenguaje ensamblador común, porta- ble, que puede implementarse utilizando lus códigos naturales de otra máquina. * N. de 7.: Dado que la mayoría de los lenguajes simbólicos utilizan nombres asociados con el idioma inglés para representar fas instrucciones, se ha optado por ejemplificar respetanto las siglas originales.