Registros
<<Los Registros son un medio de ayuda a las operaciones realizadas
por la unidad de control y la unidad aritmética y lógica. Permiten almacenar
información, temporalmente, para facilitar la manipulación de los datos por
parte de la CPU.
Realizando una similitud con el resto del sistema informático, los
registros son a la CPU como la memoria principal es a la computadora.
Los registros se dividen en tres grupos principales:
• Registros de Propósito General.
• Registros de Segmento de Memoria.
• Registros de Instrucciones.
Ciclo de instrucción
Un ciclo de instrucción 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. Cada instrucción del juego de instrucciones de una CPU puede requerir diferente
número de ciclos de instrucción para su ejecución. Un ciclo de instrucción está
formado por uno o más ciclos máquina
.
Secuencia
de acciones del ciclo de instrucción
1.
Buscar la instrucción en la memoria principal
Se vuelca el valor del contador de programa sobre el bus de direcciones. Entonces la CPU pasa la
instrucción de la memoria principal a través del bus de datos al Registro de
Datos de Memoria (MDR).
A continuación el valor del MDR es colocado en el Registro de Instrucción Actual (CIR), un circuito que guarda la
instrucción temporalmente de manera que pueda ser decodificada y ejecutado.
2. Decodificar la instrucción
El decodificador de instrucción
interpreta e implementa la instrucción. El registro de instrucción (IR)
mantiene la instrucción en curso mientras el contador de programa (PC, program counter) guarda la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ser
ejecutada.
3. Ejecutar la instrucción
A partir del registro de instrucción,
los datos que forman la instrucción son decodificados por la unidad de control.
Ésta interpreta la información como una secuencia de señales de control que son
enviadas a las unidades funcionales relevantes de la CPU para realizar la
operación requerida por la instrucción.
4. Almacenar o guardar resultados
El resultado generado por la operación
es almacenado en la memoria principal o enviado a un dispositivo de salida
dependiendo de la instrucción. Basándose en los resultados de la operación, el
contador de programa se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción o se
actualiza con una dirección diferente donde la próxima instrucción será
recogida.
Modos de
direccionamiento
Los llamados modos de
direccionamiento son las diferentes maneras de especificar en informática un
operando dentro de una instrucción en lenguaje ensamblador.
Un modo de direccionamiento especifica
la forma de calcular la dirección de memoria efectiva de un operando mediante
el uso de la información contenida en registros y / o constantes, contenida
dentro de una instrucción de la máquina o en otra parte.
Tipos de
Direccionamiento
Implícito
En este modo de direccionamiento no es
necesario poner ninguna dirección de forma explícita, ya que en el propio
código de operación se conoce la dirección del (de los) operando(s) al (a los)
que se desea acceder o con el (los) que se quiere operar.
Supongamos una arquitectura de pila,
las operaciones aritméticas no requieren direccionamiento explícito por lo que
se ponen como:
- add
- sub
Ejemplo de una pila
1 2 3 4 5 6 <- pila
top() es 1
ntop() es 2
Inmediato
En la instrucción está incluido
directamente el operando.
Directo
El campo de operando en la instrucción contiene la dirección en
memoria donde se encuentra el operando.
Indirecto
El campo de operando contiene una dirección de memoria, en la
que se encuentra la dirección efectiva del operando.
Absoluto
El campo de operando contiene una dirección en memoria, en la que
se encuentra
la instrucción. Y no se cancela.
De desplazamiento
Combina el modo directo e indirecto mediante registros>>
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