EL CICLO DE INSTRUCCION

El 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 instruccionesde una CPU.

Puede requerir diferente número de ciclos de instrucción para su ejecución.

Un ciclo de instrucción incluye los siguientes subciclos:

• Captación: Llevar la siguiente instrucción de la memoria al procesador.
• Ejecución: Interpretar el código de operación y llevar a cabo la operación indicada.
• Interrupción: Si las interrupciones están habilitadas y ha ocurrido una interrupción, guardar el estado del proceso actual y atender la interrupción.

• El Ciclo Indirecto

La ejecución de una instrucción puede involucrar a uno o más operandos en memoria, cada uno de los cuales requiere un acceso a memoria. Además, si se usa direccionamiento indirecto serán necesarios accesos a memoria adicionales.

Podemos considerar la captación de direcciones indirectas como un subciclo de instrucción más.La principal línea de actividad consiste en alternar las  actividades de captación y ejecución de instrucciones. Después de que una instrucción sea captada, es examinada para determinar si incluye algún direccionamiento indirecto. Si es así, los operandos requeridos se captan usando direccionamiento indirecto. Tras la ejecución se puede procesar una interrupción antes de la captación de la siguiente instrucción.

Los pasos a seguir para el procesamiento de las instrucciones son los siguientes:

1. cada instrucción es leída ( una a la vez), desde la memoria, por el procesador.

2. cada instrucción es ejecutada por el procesador. La repetición de la lectura y ejecución ( pasos 1 y 2 respectivamente), conforman la “ejecución de un programa”. Dicha ejecución puede detenerse si: la máquina se apaga, ocurre un error que no puede ser recuperado, o si, se encuentra una instrucción en el programa que detenga la computadora.

Lectura y ejecución de instrucciones:

El procesador lee una instrucción de la memoria, al comienzo de cada Ciclo de instrucción. Se cuenta con un contador de programas ( PC program counter ), que lleva la cuenta de cual es la próxima instrucción a leer. Luego de leer cada instrucción el procesador incrementara el PC, de manera tal que la siguiente instrucción a leer será; la que se encuentra en la dirección inmediatamente superior de la memoria. La instrucción leída es cargada en el registro de instrucción ( IR instuction register ), que es un registro del procesador. El procesador interpreta la instrucción, la cual está en forma de código binario, que especifica la acción que el procesador llevará a cabo, y realizará la acción requerida.

Ciclo de instrucción:

Un ciclo de instrucción (tambien llamado ciclo de traer y ejecutar) es el período de tiempo durante el cual un ordenador lee y procesa una instrucción de lenguaje máquina de su memoria o la secuencia de acciones que la unidad central (CPU) funciona para ejecutar cada instrucción de código de máquina en un programa. 

El nombre el ciclo traer-y-ejecutar comúnmente es usado.La instrucción debe ser traída de la memoria principal, y luego ejecutado por la CPU.Esto es fundamentalmente como un ordenador funciona, con su lectura de CPU y ejecución de una serie de instrucciones escritas en su lenguaje máquina.De esto surgen todas las funciones de un ordenador familiar a partir del final del usuario. 

La CPU de cada ordenador puede tener ciclos diferentes basados en juegos de instrucción diferentes.
Para traer la instruccion desde la memoria principal la CPU presenta el valor de la PC sobre el bus de dirección.La CPU entonces trae la instrucción de la memoria principal vía el bus de datos en el Registro de Datos de Memoria (MDR).El valor del MDR entonces es colocado en el Registro de Instrucción Actual un circuito que sostiene la instrucción de modo que pueda ser descifrado y ejecutado.

Memory Data Register (MDR)

Al decodificar la instrucción el decodificador de instrucción interpreta y pone en práctica la instrucción. 

Registros que son críticos al ejecutar la traída: 

El registro de instrucción (IR) - mantiene la instrucción actual. La PC - sostiene la dirección en la memoria de la siguiente instrucción a ser ejecutada. 

Al traer archivos desde la memoria principal se lee la dirección eficaz de la memoria principal si la instrucción tiene una dirección indirecta. Traer requiere datos de la memoria principal para ser procesados y colocados en registros. 

Ciclo de instrucción:

1. Del registro de instrucción, los datos que forman la instrucción son descifrados por la unidad de control.
2. Pasa la información descifrada como una secuencia de señales de control a las unidades de función relevantes de la CPU para realizar las acciones requeridas por la instrucción como la lectura de valores de registros.
3. Los valores de registro pasan a la Unidad Aritmética lógica (ALU) para añadirlos juntos y escribiendo el resultado de vuelta al registro. Una señal de condición es enviada de regreso a la unidad de control por ALU si está implicado.
4.  El resultado generado por la operación es almacenado en la memoria principal, o enviado a un dispositivo de salida. Basado en la regeneración de condición del ALU, la PC es incrementada para dirigir la siguiente instrucción o para actualizar a diferentes direcciones de donde será traída la siguiente instrucción. El ciclo entonces es repetido.

Ciclo de ejecución:

1. Proceso de memoria. La informacion es tranferida entre el CPU y el modulo I/O.
2. Proceso de datos usa operaciones matemáticas así como operaciones lógicas en la referencia a datos.Alteraciones centrales
3. Una secuencia de operaciones, por ejemplo un salto la operación.
4. El último paso es una operación combinada de todos los otros pasos.