El ciclo de instrucción

 

El ciclo de instrucción 

“El Ciclo Instrucción” cuenta con dos fases, la primera es la obtención y la segunda es la fase de ejecución:

2.3.1 Ciclo Fetch-Decode-Execute

Fase de Obtención donde:

·       El registro Contador del Programa (PC) tiene la dirección de la siguiente instrucción que va obtener.

·       El procesador obtiene la siguiente instrucción de la localidad de memoria apuntada por el PC.

·       El PC se incrementa:

Ø  A menos que se le indique otra cosa

Ø  El PC queda apuntando a la siguiente instrucción

·       La instrucción se carga en el Registro Instrucción (IR).

·       El procesador interpreta la instrucción y realiza las acciones  indicadas por ella.

Fase de Ejecución donde:

·       Procesador-memoria

Ø  Transferencia de datos entre CPU y memoria principal

·       Procesador – E/S

Ø  Transferencia de datos entre CPU y un módulo de E/S

·       Procesamiento de datos

Ø  Alguna operación aritmética o lógica sobre los datos

·       Control

Ø  Alteración de la secuencia de operaciones

Ø  e.g. Salto (jump)

·       Una combinación de las anteriores

Ø  Una combinación de las anteriores 

Ciclo instrucción más detallado:

Obtener la instrucción de la memoria de programa

Determinar el tamaño de la instrucción y las acciones ejecutar

Localizar y obtener los operandos (datos)

Procesar los datos y calcular el valor del resultado y el estado de la máquina

Escribir los resultados en memoria para un uso posterior

Determinar la instrucción que sigue

Diagrama de estados del ciclo de instrucción

 

 Qué es un programa

·       Una secuencia de instrucciones

·       Por cada instrucción se realiza una operación (aritmética o lógica) o una transferencia (de datos o control)

·       Cada operación es ejecutada siguiendo los pasos dados en el ciclo instrucción

Ciclo indirecto

·       Puede requerir acceso a memoria para extraer operandos

·       El direccionamiento indirecto requiere más accesos a memoria

Flujo de datos (Obtención de la instrucción)

·       Depende del diseño del CPU

·       En general:

Ø  PC contiene la dirección de la siguiente instrucción

Ø  La dirección se mueve a MAR

Ø  Se pone la dirección en el bus de direcciones

Ø  La unidad de control solicita lectura a memoria

Ø  El resultado se pone en el bus de datos, copiado a MDR, y después a IR

Ø  Mientras tanto el PC se incrementa a 1

Flujo de datos (Obtención de los datos)

·       Si es direccionamiento indirecto, se ejecuta el ciclo indirecto

Ø  Los N bits más de la derecha de MDR se transfieren a MAR

Ø  La unidad de control solicita lectura de memoria

Ø  El resultado (dirección del operando) se mueve a MDR

Flujo de datos a: fase de obtención

Flujo de datos b: ciclo indirecto

Flujo de datos (Ejecución)

·       Puede tomar varias formas

·       Depende de la instrucción que se está ejecutando

·       Puede incluir:

Ø  Lectura/Escritura de la memoria

Ø  Entrada/Salida

Ø  Transferencias de registros

Ø  Operaciones en la ALU
 

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