Realización de arquitecturas de código intermedio mediante un proceso de transcodificación concurrente con la ejecución

Abstract

Está generalmente admitida la necesidad de soportar arquitecturalmente a los lenguajes de alto nivel. Con algunas excepciones, hasta hace poco se ha puesto un énfasis especial en el soporte en tiempo de ejecución, mientras que la traducción ha quedado relegada a un segundo plano. Reconociendo explícitamente la importancia de que las arquitecturas de computadores ofrezcan una elevada eficiencia en la ejecución de programas escritos en alto nivel, parece también necesario incorporar facilidades que permitan reducir el espacio existente entre los lenguajes de programación y de máquina, conocido como intervalo o gap semántico. Desde hace bastantes años se vienen realizando muchos esfuerzos para disminuir el gap semántico, con frecuencia mediante propuestas que conducen a un considerable aumento de la complejidad de los procesadores [Patterson, 80], [Bernhard, 81], [Gupta, 83], [Meneses, 87], Actualmente se reconoce que su existencia es consecuencia de la arquitectura von Neumann con la que se realizan la mayor parte de los computadores tradicionales y cuya renovación aparece cada dia más necesaria [Treleaven, 82]. Desafortunadamente, existen diversos problemas para la introducción de conceptos arquitecturales radicalmente diferentes de los convencionales. Por un lado está la eficiencia y flexibilidad con la que la arquitectura von Neumann trata y se adapta a los problemas, progresivamente mayor conforme asimila nuevos avances de la tecnología VLSI. Por otra parte, esta arquitectura se ha venido asentando a lo largo de casi cinco décadas de realización de computadores electrónicos, existiendo profundos conocimientos y experiencia sobre la misma, asi como unas cuantiosas inversiones imposibles de ignorar. De este modo resulta que notables aportaciones en este campo quedan relegadas a experimentos más o menos académicos que encuentran difícil su aceptación general por un gran número de usuarios [Yau, 77], [Treleaven, 84], [Azaria, 87]. En cambio, parece mucho más viable una transición progresiva hacia nuevas arquitecturas, aceptando como punto de partida, la amplia experiencia existente respecto a la von Neumann. Al menos esta via debe ser investigada en tanto que existan alternativas que permitan una reducción del gap semántico, una mayor flexibilidad, mejore la eficiencia y otras características positivas, manteniendo al mismo tiempo y dentro de lo posible, la experiencia, realizaciones e incluso buena parte de las inversiones existentes con la arquitectura clásica a nivel de hardware y de software. En esta linea, el trabajo que se expone en esta memoria se enmarca entre los intentos de renovación arquitectural de los sistemas informáticos, aceptando como base la arquitectura von Neumann con la que se realizan la inmensa mayoría de los procesadores actuales.