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Instrucciones delComputador
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Procesador
Memoria principal ROM
RAM Mdulos de E/
!ispositi"os de memoria secundaria
E#uipo de comunicaciones
$erminales Intercone%in del sistema
&omunicacin entre procesadores' memoria' ( mdulos de E/
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))
Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
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**
Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
&omputadora +nidad
Aritm,tica-.ica
+nidad!e &ontrol
Intercone%in
Interna del &P+
Re.istros
&P+
E/
Memoria
Bus del
istema
&P+
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Unidad de Procesamiento Centralnidad de Procesamiento Central
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00
Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Unidad de Procesamiento Centralnidad de Procesamiento Central
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Elementos Bsicos de Ejecucin deElementos Bsicos de Ejecucin de
una Instruccinuna Instruccin
ALU
UnidadDe control
Registros
Banderas
Registros
Unidad de Procesamiento Centralnidad de Procesamiento Central
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Unidad de Procesamiento Centralnidad de Procesamiento Central
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Registros MAR o AR4 Memor( Address Re.ister
!irecciona la si.uiente lectura o escritura MBR o !R4 Memor( Bu55er Re.ister o !ataRe.ister &ontiene datos a ser escritos en memoria Reci6e datos le7dos de la memoria
I/OAR4 I/O Address Especi5ca un dispositi"o de E/ en particular
I/OBR4 I/O Bu55er Intercam6io de datos entre un mdulo de I/O ( el
procesador
Unidad de Procesamiento Centralnidad de Procesamiento Central
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Registros visibles al usuario Pueden re5erenciarse por el len.uaje de m#uina
!isponi6les a todos los pro.ramas4 pro.ramas deaplicacin ( pro.ramas del sistema
Tipos de registros !atos
!irecciones &di.os de condicin
Unidad de Procesamiento Centralnidad de Procesamiento Central
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
Registros de datos
Pueden contener temporalmente operandos o resultados
de una operacin Re.istro de datos
AcumuladorRegistros de direcciones Re.istros 7ndices Apuntador de se.mentos Apuntador de stac9
Registros de Control y Estado Pro.ram &ounter :P&; Instruction Re.ister :IR; Pro.ram tatus
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Elementos Bsicos de Ejecucin de unaElementos Bsicos de Ejecucin de una
InstruccinInstruccin
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1)1)
Instrucciones del ProcesadorInstrucciones del Procesador
Es una cadena 6inaria &ontiene la orden a ser ejecutada por el procesador e almacena en memoria para lue.o ejecutarse desde
IR
En su conjunto constitu(en el len.uaje de m#uina &ada instruccin es ejecutada en un ciclo denominado
ciclo de instruccin Es ejecutada como una secuencia de microoperaciones
tempori=adas
>eneralmente representado por cdi.os enensam6lador
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1*1*
&iclo de Instruccin&iclo de Instruccin
&iclo de captacin :?etc@;4 P& cede a AR la direccin de la pr%ima instruccin a ser
captada
El procesador capta la instruccin desde la memoria para
car.ar a IR ( P& se incrementa
El procesador decodi5ica e interpreta la instruccin (
reali=a la ejecucin se.n re#uerimientos4 MRI' RRI ( PRI
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&iclo de instruccin&iclo de instruccin
&iclo de ejecucin4 Ejecucin procesadormemoria4 $rans5erencia de datos entre
&P+ ( memoria principal
Ejecucin procesadorre.istro4 Interaccin entre procesador (
re.istros internos' sin participacin de la memoria
Ejecucin procesadorE/4 $rans5erencia de datos entre &P+ (
peri5,rico
Procesamiento de datos4 Operaciones aritm,ticas o l.icas
&ontrol4 Alteracin de la secuencia de instrucciones :salto;
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1010
El ciclo de instruccinEl ciclo de instruccin
Interrupcin Indirecto
Captacin
Ejecucin
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11
!ia.rama de estados del ciclo de!ia.rama de estados del ciclo de
instruccininstruccin
Captacin
de instruccin
Clculo de la
direccin de
la instruccin
Decodificacin
de la operacin
de la instruccin
Captacin
del operando
Clculo de la
direccin del
operando
Operacincon datos
Alcacena
miento de
operando
Clculo de la
direccin del
operando
!arios
operandos!arios
operandos
Instruccin completada
Captar la siguiente instruccin
Cadena o "ector
de datos
Captacin
de instruccin
Clculo de la
direccin de
la instruccin
Decodificacin
de la operacin
de la instruccin
Captacin
del operando
Clculo de la
direccin del
operando
Operacincon datos
Alcacena
miento de
operando
Clculo de la
direccin del
operando
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&iclo de&iclo deinstruccin einstruccin e
interrupcininterrupcin
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1313
Ejemplo4 Ejecucin de InstruccionesEjemplo4 Ejecucin de Instrucciones
&onsideraciones4
El 5ormato de instrucciones comprende un
re.istro de 10 6its4 * 6its para cdi.o de
operacin ( 12 6its para direcciones
?ormato de datos4 10 6its
&di.os de operacin4
88814 -!A
88184 $A
81814 A!!
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2828
Ejemplo4 Ejecucin de InstruccionesEjemplo4 Ejecucin de Instrucciones
3 0 2
emoria Registros del C!" Registros del C!"
Registros del C!" Registros del C!"
Registros del C!" Registros del C!"
emoria
emoria emoria
emoria
emoria
300
30#
302
$%0
$%#
!aso #
!C
&C
IR
30#
302
$%0
$%#
300
300
30#
302
$%0
$%#
300
30#
302
$%0
$%#
300
30#
302
$%0
$%#
300
30#
302
$%0
$%#
!aso 3
!aso '
!aso 2
!aso %
!aso (
# $ % 0
' $ % #
0 0 0 3
0 0 0 2
# $ % 02 $ % #
!C
!C
!C
!C
!C
&C
&C
&C
&C
&C
IR
IR IR
IR IR
# $ % 0
# $ % 0
# $ % 0
# $ % 0
# $ % 0
2 $ % #
2 $ % #
2 $ % #
2 $ % #
2 $ % #
' $ % #
' $ % #
' $ % #
' $ % #
' $ % #
0 0 0 3
0 0 0 3
0 0 0 3
0 0 0 3
0 0 0 3
0 0 0 2
0 0 0 2
0 0 0 2
0 0 0 2
0 0 0 2
# $ % 0
0 0 0 3
0 0 0 3
' $ % #
0 0 0 '
2 $ % #
0 0 0 '
' $ % #
0 0 0 '
2 $ % #
3 ) 2 * '
3 0 23
3 0 0
3 0 #
3 0 2
3 0 #
3 0 #2
Ejemplo#Ejemplo#
Ejecucin Ejecucin dede
InstruccionesInstrucciones
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2121
InstruccionesInstrucciones
deldel
&omputador&omputador
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2222
$rans5erencia$rans5erenciaenen
6us nico 6us nico
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2)2)
EstructuraEstructuradeldel
&omputador&omputador
Bsico Bsico
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2*2*
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
Inmediato
!irecto
Indirecto Re.istro
Re.istro Indirecto
!espla=amiento :Inde%edo; tac9
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22
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
Direccionamiento InmediatoDireccionamiento Inmediato
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2020
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
Direccionamiento DirectoDireccionamiento Directo
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22
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
Direccionamiento IndirectoDireccionamiento Indirecto
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22
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
Direccionamiento de Registro
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2323
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
Direccionamiento Indirecto con RegistroDireccionamiento Indirecto con Registro
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)8)8
Modos de !ireccionamientoModos de !ireccionamiento
!ireccionamiento con !espla=amiento
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)1)1
InterrupcionesInterrupciones
Mecanismo por el cual otros mdulos
pueden interrumpir la normal secuencia de
procesamientoC Mdulos4
Pro.rama4 o"er5loD' di"ision entre cero
$imer4 .enerado por el reloj interno delprocesador en am6ientes multitarea
I/O4 desde el controlador I/O
Error de @ardDare4 error de paridad de la
memoria
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)2)2
&iclo de Interrupcin&iclo de Interrupcin
Es una implementacin de @ardDare de
una trans5erencia de pro.rama ( sal"a la
direccin de retorno de la si.uiente
instruccinC
Al acti"arse una 6andera' el computador
deja la ejecucin de instrucciones para
ocuparse de la trans5erencia de entrada osalida
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))))
&iclo de Interrupcin&iclo de Interrupcin
$ Es un a%adido al ciclo de interrupcin
$ El procesador "erifica posi&le interrupcin' indicado por una
se%al de interrupcin
$ (i no )a* interrupcin' captura la siguiente instruccin
$ (i )a* interrupcin#
+ (uspende la ejecucin de la secuencia del programa
+ ,uarda el conte-to
+ PC se carga con la direccin de inicio de la rutina de
interrupcin
+ (e procesa la interrupcin
+ Restaura el conte-to * contin.a con la secuenciainterrum ida
!i d t d d l i l d!i d t d d l i l d
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)*)*
!ia.rama de estados del ciclo de!ia.rama de estados del ciclo de
instruccin / interrupcininstruccin / interrupcin
Captacin
de
instruccin
Clculo de la
direccin de
la instruccin
Decodificacin
de la operacin
de la instruccin
Captacin
del operando
Clculo de la
direccin del
operando
Operacin
con datos
Alcacena
miento de
operando
Clculo de la
direccin del
operando
!arios
operandos
!arios
resultados
Instruccin completada
Captar la siguiente instruccin
!ol"er a por otro dato de
una cadena o un "ector
Compro&a
cin de
interrupcin
Interrupcin
/o
interrupcin
IndireccinIndireccin
Captacin
de
instruccin
Clculo de la
direccin de
la instruccin
Decodificacin
de la operacin
de la instruccin
Captacin
del operando
Clculo de la
direccin del
operando
Operacin
con datos
Alcacena
miento de
operando
Clculo de la
direccin del
operando
Compro&a
cin de
interrupcin
Interrupcin
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))
&ontrol de ?lujo de Pro.rama con&ontrol de ?lujo de Pro.rama con
InterrupcionesInterrupciones
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