Cuántas veces no hemos odio 32 o 64 bits??, pero pocos usuarios entienden exactamente cual es la diferencia, este pequeño escrito lo explica técnicamente.

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Arquitectura de computadoras:
Direccionamiento
Por: Marcos Omar Cruz Ortega
Una forma común de describir la memoria
principal de una computadora es como una colección
de celdas que almacenan datos e instrucciones. “Si
alguna vez has visto la estructura de un panal seguramente entenderás a lo que
me refiero”. Cada celda está identificada por un número o dirección de memoria.
La información que se almacena en cada celda es un byte que es un conjunto de
ocho bits, estos bits representan la unidad mínima de almacenamiento de datos e
instrucciones, ya que un bit solo puede contener el valor cero o uno y eso no es
suficiente para guardar datos o instrucciones, por lo que se debe almacenar en
bytes, “¡pero que estoy diciendo!”, “por supuesto tu sabes lo que es un byte,
ahora que si no lo sabías esta información es un tanto avanzada para ti”.
Para poder acceder a una ubicación específica de la memoria, la CPU
genera señales en el bus de dirección, que habitualmente tiene un tamaño de 32
bits en la mayoría de máquinas actuales. Un bus de dirección de 32 bits permite
especificar a la CPU 232
que si bien hago trabajar a mi calculadora vienen siendo
unas 4.294.967.296 direcciones de memoria distintas.
Debido a la estructura de 32 bits de un procesador común como los de Intel,
las direcciones de memoria se expresan a menudo en hexadecimal. Por ejemplo,
para no tener que escribir 101001111010 podemos escribir A7A en hexadecimal.
“También utilice la calculadora para esto” ☺.

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En aplicaciones informáticas las direcciones son asignadas por el sistema
operativo a cada programa en ejecución, asegurándose éste, comúnmente por
medio de un daemon, que las direcciones utilizadas por un ejecutable u otro
proceso no se solapen o se escriba en posiciones protegidas de memoria, por
ejemplo, en el sector de arranque. No entrare tan afondo en explicar lo que es un
deamon solo puedo decir que un demonio o daemon (de sus siglas en inglés Disk
And Execution MONitor), es un tipo especial de proceso informático que se ejecuta
en segundo plano en vez de ser controlado directamente por el usuario, es decir,
es un proceso no interactivo. Este tipo de programas se ejecutan de forma
continua e infinita, y aunque se intente cerrar o matar el proceso, este continuará
en ejecución o se reiniciará automáticamente. Todo esto sin intervención de
terceros y sin dependencia de consola alguna. “Parece que termine explicando lo
que es deamon sin querer.”
Regresando al tema. Los sistemas operativos actuales son comúnmente
diferenciados según el ancho soportado por sus registros, es decir 32 y 64 bits.
Estas cifras se refieren a la máxima capacidad que dichos sistemas operativos
pueden direccionar, así un sistema de 32 bits podría acceder y direccionar, sin
utilizar memoria virtual, un máximo de 232
posiciones de memoria, usualmente
designadas por un código hexadecimal,. Debido a esto, el rango de valores
naturales que pueden ser almacenados en 32 bits es de 0 hasta 4.294.967.295 “Si
estas poniendo atención a la lectura te habrás dado cuenta que esto ya lo había
mencionado antes” o lo que hexadecimal seria (0h - FFFFFFFFh), que vienen a
ser los famosos 4 gigabytes de capacidad límite de los sistemas operativos de 32
bits.

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Para los sistemas de 64 bits, siguiendo el razonamiento anterior,
obtendríamos 264
posibilidades, lo que se traduce en un rango de valores desde 0
hasta 18.446.744.073.709.551.615 en hexadecimal = 0h- FFFFFFFFFFFFFFFFh o
lo que es lo mismo 18,4 zettabytes ó 18.400.000.000 de gigabytes direccionables.
“¡Sería imprudente decir una grosería en este escrito, pero, si son muchos GB!”
El direccionamiento de la memoria puede considerarse desde dos puntos
de vista: Físico y lógico. El primero se refiere a los medios electrónicos utilizados
en la computadora para acceder a las diversas posiciones de memoria. El
segundo, a la forma en que se expresan y guardan las direcciones.
Los llamados modos de direccionamiento no son más que las diferentes
maneras de especificar en informática un operando dentro de una instrucción esto
es en lenguaje ensamblador. Cómo se especifican e interpretan las direcciones de
memoria según las instrucciones.
Las diferentes arquitecturas de computadores varían mucho en cuanto al
número de modos de direccionamiento que ofrecen desde el hardware. Eliminar
los modos de direccionamiento más complejos podría presentar una serie de
beneficios, aunque podría requerir de instrucciones adicionales, e incluso de otro
registro. Se ha comprobado que el diseño de CPUs segmentadas es mucho más
fácil si los únicos modos de direccionamiento que proporcionan son simples.
“Recordemos que las clasificaciones de las arquitecturas de computo son: Clásica,
Segmentada y Multiproceso.”
La mayoría de las máquinas RISC disponen de apenas cinco modos de
direccionamiento simple, mientras que máquinas CISC tienen más de una docena
de modos de direccionamiento, algunos de ellos demasiado complejos. “Si no
sabes lo que es una RISC y CISC te recomiendo que lo investigues”

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Se debe tomar en cuenta que no existe una forma generalmente aceptada
de nombrar a los distintos modos de direccionamiento. En particular, los distintos
autores y fabricantes de equipos pueden dar nombres diferentes para el modo de
hacer frente al mismo, o los mismos nombres, a los diferentes modos de
direccionamiento.
A forma de conclusión. En informática, un direccionamiento es un
identificador para una localización de memoria con la cual un programa informático
o un dispositivo de hardware pueden almacenar un dato para su posterior
reutilización. “Y a forma de comentario personal puedo expresar que al ver por el
exterior una computadora nos podrá parecer interesante, pero es 264
veces más
interesante el explorarla y conocerla internamente y mas afondo, el interior lo
imagino como un mundo lleno de misterios digitales, habitado por una cultura de
bits agrupados, viviendo a una velocidad desorbitante y gobernados por un centro
digital que mantiene el orden y control.”
Bibliografía
Título: Arquitectura de computadoras: de los microprocesadores a las
supercomputadoras
Autor: Behrooz Parhami
Editor: McGraw-Hill, 2007
ISBN: 9701061462, 9789701061466
N. º de páginas: 558 páginas