Ciclo y decodificación de ejecución de instrucciones

Un ciclo de instrucción es el período que tarda la unidad central de proceso en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina. Comprende una secuencia de acciones determinada que debe llevar a cabo la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa.

Se denomina instrucción en informática al conjunto de datos insertados en una secuencia estructurada o específica que el procesador interpreta y ejecuta. La CPU puede realizar una diversidad de funciones, que son el reflejo de la variedad de las instrucciones definidas para dicha CPU.

CICLO DE EJECUCIÓN DE INSTRUCCIONES

Un ciclo de instrucción también llamado ciclo de fetch-and-execute  en inglés es el período que tarda la unidad central de proceso (CPU) en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina.

Comprende una secuencia de acciones determinada que debe llevar a cabo la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa. Un ciclo de instrucción está formado por uno o más ciclos máquina.

Lo dividimos en cuatro fases principales:

•      1) Lectura de la instrucción.

•      2) Lectura de los operandos fuente.

•     3) Ejecución de la instrucción y almacenamiento del operando de destino.

•      4) Comprobación de interrupciones.

FASES

1.      LECTURA DE LA INSTRUCCIÓN: Leer la instrucción, decodificar la instrucción, y actualizar el contador del programa.

2.      LECTURA DE LOS OPERANDOS FUENTE: Esta fase se debe repetir para todos los operandos fuente que tenga la instrucción.

3.      RESULTADO: Ejecución de instrucción, Almacenamiento del operando de destino

4.      COMPROBACIÓN DE LA INSTRUCCIÓN: se verifica si se ha activado alguna línea de petición de interrupción del procesador en el transcurso de la ejecución de la instrucción.

SE DIVIDE EN

Todos siguen el mismo ciclo de instrucción, el cual se divide en tres etapas diferenciadas llamadas Fetch, Decode y Execute, las cuales se traducen como captación, descodificación y ejecución. Os explicamos como funcionan estas etapas y como se organizan.

•      FETCH: La primera etapa del ciclo de instrucción se encarga de captar las instrucciones que hay en la memoria RAM asignada al procesador a través de una serie de unidades y registros

•      Decode: diferentes tipos de instrucciones y no todas hacen lo mismo, por lo que dependiendo del tipo de instrucción necesitamos saber hacía que unidades de ejecución se van a enviar

•      EXECUTE: Instrucciones de movimiento de bits, Instrucciones aritméticas, Instrucciones de salto, Instrucciones a memoria.

DECODIFICACIÓN DE INSTRUCCIONES

 

TIPOS

Se trata de un objeto de la presente invención para proporcionar un método y un dispositivo para la prestación de un versátil programa de traducción de las instrucciones para ser ejecutadas por un procesador a microinstrucciones utilizados por el núcleo del procesador

UNIDAD DE DECODIFICACIÓN

Se encarga de decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es.

UNIDAD DE EJECUCIÓN

Una vez que la unidad de decodificación sabe cuál es el significado de la instrucción leída de memoria, se lo comunica a la unidad de ejecución. 

UNIDAD ARITMETOLOGICA

Es el bloque funcional del microprocesador encargado de realizar todas aquellas operaciones matemáticas.