¿Qué es una palabra en informática?
En la arquitectura informática, una palabra es una unidad de datos de una longitud de bits definida que se puede direccionar y mover entre el almacenamiento y el procesador de la computadora. Por lo general, la longitud de bits definida de una palabra es equivalente al ancho del bus de datos de la computadora, de modo que una palabra se puede mover en una sola operación desde el almacenamiento hasta un registro del procesador. Para cualquier arquitectura informática con un byte de 8 bits, el tamaño de la palabra es un múltiplo de 8 bits. En la arquitectura de mainframe System/360 de IBM, una palabra tiene 32 bits, o cuatro bytes contiguos de 8 bits. En la arquitectura del procesador de PC de Intel, una palabra tiene 16 bits, o dos bytes contiguos de 8 bits.
En general, cuanto mayor sea la longitud de palabra diseñada, más puede hacer el procesador del sistema informático en una sola operación.
Tamaños de palabra en arquitecturas informáticas
Algunas arquitecturas de procesadores informáticos admiten media palabra, que es la mitad de la cantidad de bits de una palabra, y una palabra doble, que son dos palabras contiguas. La arquitectura de procesadores de Intel también admite una palabra cuádruple, o dos palabras dobles contiguas, y una palabra cuádruple doble, o dos palabras cuádruples contiguas. La figura 1 muestra ejemplos de un byte de 8 bits, una palabra de 8 bits y una palabra doble de 16 bits.
Funciones de una palabra de computadora
Una palabra puede contener una instrucción de computadora, una dirección de almacenamiento o datos de aplicación que se manipulan (por ejemplo, se agregan a los datos en otro espacio de palabras). En algunas arquitecturas, se requiere una palabra doble o una unidad más grande para contener una instrucción, una dirección o datos de aplicación. Por lo general, una instrucción tiene una longitud de una palabra, pero algunas arquitecturas admiten instrucciones de media palabra o de doble palabra.
El tamaño de palabra de una computadora es típicamente una función del diseño de la computadora y de cómo mueve bits de datos dentro de los diversos elementos del sistema. Por ejemplo, los registros son importantes contenedores para varias funciones del sistema, como el direccionamiento, y es probable que el tamaño de palabra sea el tamaño aceptado por la computadora.
A continuación se muestra cómo se usan las palabras en un sistema:
- Números de coma fija. Son valores numéricos que suelen incluir una palabra estándar y pueden tener diferentes recuentos de bits para diversas actividades.
- Números en coma flotante. Son valores numéricos que tienen un tamaño mínimo de una palabra y también pueden tener múltiples tamaños de palabra utilizando la palabra básica.
- Direcciones. Utilizadas para la memoria, las direcciones pueden ser una sola palabra o múltiplos/fracciones de esa palabra.
- Registros. Se utilizan para almacenar datos en preparación para el procesamiento y pueden admitir tamaños de datos que van desde palabras estándar hasta números de coma fija y flotante, así como otras combinaciones.
- Transferencia memoria-procesador. El movimiento de datos de la memoria a las unidades centrales de procesamiento (CPU) suele utilizar registros que admiten el tamaño de palabra utilizado por la memoria, normalmente una sola palabra. Sin embargo, dependiendo del sistema, también pueden utilizarse tamaños de palabra variables.
- Instrucciones. Las funciones de cálculo se ejecutan utilizando una serie de instrucciones que suelen tener el mismo formato que la palabra utilizada en la arquitectura de la computadora.
Importancia del tamaño de las palabras
El tamaño de las palabras es una decisión de diseño importante que se toma durante la fase de diseño de un sistema informático. Se convierte en la base sobre la que se sustentan las capacidades del ordenador. Una vez que se ha decidido el tamaño de las palabras, se puede diseñar la arquitectura para que admita varios tamaños de palabras, como palabras dobles, como parte del entorno de procesamiento general.
Por ejemplo, el sistema operativo Windows de Microsoft utiliza una palabra de 16 bits como base. Se pueden admitir múltiplos de ese tamaño de palabra de 16 bits según el tipo de procesador Intel que se utilice. Un procesador Intel x86 puede admitir palabras de 32 o 64 bits, que luego se utilizan para admitir aplicaciones de Microsoft (y de otros proveedores) (por ejemplo, Word), varios lenguajes de programación e interfaces de programación de aplicaciones.
En cambio, las plataformas mainframe tradicionales de IBM, como System/360, System/370 y System/390, utilizan bytes de 8 bits, medias palabras de 16 bits, palabras de 32 bits y palabras dobles de 64 bits.