Paraula (informàtica)
From Wikipedia, the free encyclopedia
En el context de la informàtica, una paraula és una cadena finita de bits que són manejats com un conjunt per la màquina. Les mides o longitud d'una paraula fa referència al nombre de bits continguts en ella, i és un aspecte molt important en el moment de dissenyar una arquitectura de computadors.
La mida d'una paraula es reflecteix en molts aspectes de l'estructura i les operacions dels ordinadors. La majoria dels registres en un ordinador normalment tenen la mida de la paraula. El valor numèric típic manipulat per un ordinador és probablement la mida de paraula. La quantitat de dades transferides entre la CPU de l'ordinador i el sistema de memòria sovint és més d'una paraula. Una adreça utilitzada per designar una localització de memòria sovint ocupa una paraula.
Els ordinadors moderns normalment tenen una mida de paraula de 16, 32 o 64 bits. Moltes altres mides s'han utilitzat en el passat, com 8, 9, 12, 18, 24, 36, 39, 40, 48 i 60 bits. El slab és un exemple d'una de les primeres mides de paraula. Alguns dels primers ordinadors eren decimals en comptes de binaris, típicament tenien una grandària de paraula de 10 o 12 dígits decimals i alguns dels primers ordinadors no tenien una longitud de paraula fixa.
Algunes vegades, la mida d'una paraula es defineix per tenir un valor particular per compatibilitat amb els ordinadors anteriors. Els microprocessadors utilitzats en ordinadors personals (per exemple, els Intel Pentium i els AMD Athlon) són un exemple d'això. La seva arquitectura IA-32 és una extensió del disseny original del Intel 8086 que tenia una mida de paraula de 16 bits. Els processadors IA-32 segueixen suportant programes del 8086 (x86), així que el significat de "word" en el context IA-32 segueix sent el mateix i es continua dient que són 16 bits, malgrat el fet que en l'actualitat pot (i, especialment, quan la mida de l'operand per defecte és 32-bit) opera més com una màquina amb una mida de paraula de 32 bits. Similarment en la nova arquitectura x86-64, una "paraula" segueix sent 16 bits, encara que els operands de 64-bit ("quadruple paraula") siguin més comuns.
Depenent de com s'organitza un ordinador, les unitats de mida de paraula es poden utilitzar per:
- Nombres enters: els contenidors de valors numèrics enters poden estar disponibles en diverses grandàries diferents, però una de les mides disponibles gairebé sempre serà la paraula. Les altres mides, solen ser múltiples o fraccions de la grandària de paraula. Les mides més petites normalment s'utilitzen només per eficiència en la utilització de memòria, en carregar en el processador els seus valors normalment són majors contenidors de grandària paraula.
- Nombres en coma flotant: els contenidors per a valors numèrics en coma flotant són típicament una paraula o un múltiple d'una paraula.
- Adreces: els contenidors per a adreces de memòria han de ser capaços d'expressar el rang necessari de valors, però no excessivament grans. Sovint, la mida utilitzada és el de la paraula però pot ser un múltiple o una fracció.
- Registres: els registres són dissenyats amb una grandària apropiada per al tipus de dada que emmagatzemen, p. ex. enters, nombres en coma flotant o adreces. Moltes arquitectures de computadors utilitzen registres de "propòsit general", que poden albergar diversos tipus de dades, aquests registres es dimensionen per permetre els més grans d'aquests tipus i la mida típica és la mida de paraula de l'arquitectura.
- Transferència memòria-processador: quan el processador llegeix del subsistema de memòria a un registre o escriu el valor d'un registre en memòria, la quantitat de dades transferides és sovint una paraula. En els subsistemes de memòria simples, les paraules són transferides sobre el bus de dades de memòria, que, típicament, té un ample d'una paraula o mitja paraula. En els subsistemes de memòria que utilitzen memòria cau, la transferència de grandària de la paraula es produeix entre el processador i la memòria cau de nivell un, en els nivells més baixos de la jerarquia de memòria les grans transferències (amb múltiples de la longitud de paraula) són normalment utilitzades.
- Resolució d'unitats de direcció: és una arquitectura donada, els successius valors d'adreces designen successives unitats de memòria. En molts ordinadors, la unitat pot ser un caràcter o una paraula (alguns han utilitzat una resolució de bit). Si la unitat és una paraula, llavors es pot accedir a una gran suma de memòria utilitzant una adreça d'una grandària donada. D'altra banda, si la unitat és un byte, es poden adreçar caràcters individuals (p. ex. seleccionats durant l'operació de memòria).
- Instruccions: les instruccions màquina normalment són fraccions o múltiples de la longitud de paraula de l'arquitectura. Aquesta és una elecció natural, ja que les instruccions i les dades normalment comparteixen el mateix subsistema de memòria.