Computación de 26 bits - 26-bit computing

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En la arquitectura informática , los números enteros de 26 bits , las direcciones de memoria u otras unidades de datos son aquellos que tienen 26 bits de ancho y, por lo tanto, pueden representar valores de hasta 64 mega (base 2). Dos ejemplos de procesadores de computadora que presentaban direccionamiento de memoria de 26 bits son ciertos modelos de computadora central IBM System / 370 de segunda generación introducidos en 1981 (y varios modelos posteriores), que tenían direcciones físicas de 26 bits pero solo tenían las mismas direcciones virtuales de 24 bits. como modelos anteriores y las primeras generaciones de procesadores ARM .

Historia

IBM System / 370

A medida que las necesidades de procesamiento de datos siguieron creciendo, IBM y sus clientes enfrentaron desafíos para abordar directamente tamaños de memoria más grandes. En lo que terminó siendo una solución de "emergencia" a corto plazo, un par de la segunda ola de modelos System / 370 de IBM, el 3033 y el 3081, introdujeron el direccionamiento de memoria real de 26 bits, aumentando la cantidad de memoria física del System / 370 que podría adjuntarse en un factor de 4 desde el límite anterior de 24 bits de 16 MB. IBM se refirió al direccionamiento de 26 bits como "direccionamiento real extendido" y algunos modelos posteriores también incluyeron soporte de 26 bits. Sin embargo, solo 2 años después, IBM introdujo el direccionamiento de memoria de 31 bits , expandiendo las direcciones físicas y virtuales a 31 bits, con sus modelos System / 370-XA, e incluso el popular 3081 se actualizó al estándar XA.

Dada la breve historia de 26 bits como lo último en direccionamiento de memoria disponible en el rango de modelos de IBM, y dado que las direcciones virtuales todavía estaban limitadas a 24 bits, la explotación del software del modo de 26 bits era limitada. Los pocos clientes que explotaron el modo de 26 bits finalmente ajustaron sus aplicaciones para admitir el direccionamiento de 31 bits, e IBM abandonó el soporte para el modo de 26 bits después de varios años produciendo modelos que admitían los modos de 24, 26 y 31 bits. El modo de 26 bits es el único modo de direccionamiento que IBM eliminó de su línea de computadoras mainframe descendientes del System / 360 . Todos los demás modos de direccionamiento, incluido ahora el modo de 64 bits, son compatibles con los modelos de mainframes actuales.

Procesadores ARM tempranos

En la arquitectura del procesador ARM , 26 bits se refiere al diseño utilizado en los procesadores ARM originales donde el Contador de programa ( PC ) y el Registro de estado del procesador ( PSR ) se combinaron en un registro de 32 bits (R15), los indicadores de estado llenan el 6 bits altos y el contador de programa ocupa los 26 bits inferiores.

De hecho, debido a que el contador del programa siempre está alineado con palabras, los dos bits más bajos siempre son cero, lo que permitió a los diseñadores reutilizar estos dos bits para contener también los bits de modo del procesador. Los cuatro modos permitidos fueron USR26, SVC26, IRQ26, FIQ26; contrasta esto con los 32 modos posibles disponibles cuando el estado del programa se separó del contador del programa en arquitecturas ARM más recientes .

Este diseño permitió una ejecución más eficiente del programa , ya que el contador del programa y los indicadores de estado se podían guardar y restaurar con una sola operación. Esto resultó en llamadas a subrutinas más rápidas y respuesta a interrupciones que los diseños tradicionales, que tendrían que hacer dos cargas de registro o guardados al llamar o regresar de una subrutina.

A pesar de tener una ALU de 32 bits y una longitud de palabra, los procesadores basados ​​en la arquitectura ARM versión 1 y 2 tenían solo una PC de 26 bits y un bus de direcciones y, en consecuencia, estaban limitados a 64 MiB de memoria direccionable . Esto todavía era una gran cantidad de memoria en ese momento, pero debido a esta limitación, las arquitecturas desde entonces han incluido varios pasos para alejarse del diseño original de 26 bits.

La versión 3 de la arquitectura ARM introdujo una PC de 32 bits y un PSR separado, así como un bus de direcciones de 32 bits, lo que permite direccionar 4 GiB de memoria. El cambio en el diseño de PC / PSR causó incompatibilidad con el código escrito para arquitecturas anteriores, por lo que el procesador también incluyó un modo de compatibilidad de 26 bits que usaba la antigua combinación PC / PSR. El procesador aún podría direccionar 4 GB en este modo, pero no pudo ejecutar nada por encima de la dirección 0x3FFFFFC (64 MB). Este modo fue utilizado por el sistema operativo RISC que se ejecuta en la PC Acorn Risc para utilizar los nuevos procesadores mientras se conserva la compatibilidad con el software existente.

La versión 4 de la arquitectura ARM hizo que el soporte de los modos de direccionamiento de 26 bits fuera opcional, y la versión 5 de la arquitectura ARM en adelante los ha eliminado por completo.

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