Guia Captacion Ejecucion

FACULTAD DE INGENIERIA Tecnología en Desarrollo de Software

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PROCESO DE CAPTACION Y EJECUCION

El proceso de Captación y Ejecución describe en términos generales el funcionamiento interno de la máquina, que desde los postulados de Von Neumman se mantienen en la actualidad.

El proceso se basa en los siguientes postulados:

Tanto los datos como las instrucciones se almacenan en una

misma unidad de memoria (memoria Principal).

Para encontrar una información en la memoria se hace uso del

direccionamiento sin importar el contenido.

El computador funciona ejecutando instrucción tras instrucción

hasta que algo lo saque de las instrucciones (Interrupción).

El siguiente diagrama de estados describe la actividad interna de la máquina en términos de los procesos de captación y ejecución:

Los registros que intervienen en el proceso son:


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MBR: (Memory Boken Register) registro temporal de memoria y se encarga de almacenar una palabra proveniente de la memoria.

AC: registro utilizado para almacenar los resultados de las operaciones.

MQ: registro utilizado para almacenar resultados reoperaciones cuando el AC se llena.

PC: (progam Counter) apunta a la siguiente posición de memoria.

IBR: (Instruction Boken Register) registro temporal de instrucción, almacena temporalmente la instrucción leída desde la memoria.

IR: (Instruction Register) es el registro que almacena y decodifica la instrucción proveniente del IBR.

La captación describe el proceso mediante el cual la CPU realiza la captura de la Instrucción alojada en la dirección de memoria


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orientada por el PC. Y la ejecución la operatividad que se describe en esa instrucción.

EJEMPLO:

Suponer un procesador de 16 bits, estos 16 bits se agrupan en 4 bloques de 4 bits binarios cada uno de tal forma que la representación en memoria podría ser:

NUMERO HEXADECIMAL REPRESENTACION BINARIA7FA2 0111 1111 1010 0010

Con el siguiente repertorio de instrucciones:

0010: Cargar el acumulador.0011: Sumar una posición de memoria con el valor del acumulador.0100: Resetear el acumulador.

Y la siguiente tabla de memoria.

100200300400500600

260035004200970000070008

En la anterior tabla podemos observar direcciones en la parte Izquierda y los contenidos de cada una de esas direcciones en la parte derecha.

En el primero paso de captación el PC se coloca en 100 que es la primera dirección de la tabla, en esta fase no sucede cosa diferente a la carga que hace el IR del contenido de esa posición,


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En la fase de ejecución el IR traduce el contenido que tiene manejando el 2600 que está en hexadecimal en su componente binario

0010 0110 0000 0000

Los cuatro primeros bits se conocen como el CODOP el cual se encarga de traducir la orden que se está dando haciendo la respectiva comparación con el repertorio de instrucciones, en este caso 2 Hexadecimal que es igual a 0010 implica que se debe cargar el acumulador en la fase de ejecución, es obvio que en esta fase el valor del PC no se modifica.

Luego el PC cambia a 200 en este caso la captación será:

Es pertinente aclarar que en captación el valor del AC trae el mismo valor del AC en ejecución del paso anterior o sea cuando el PC está en 100

Para la ejecución se toma el contenido del IR que en este caso es 3500, el valor en binario será:

0011 0101 0000 0000

Los primeros 4 bits (COPOD) se comparan con el repertorio de instrucciones propuesto en este caso el codop define realizar una suma del valor que viene en el AC con el valor que esté en la posición del IR retirando el codop, o sea los cuatro primeros Bits, esto será

0101 0000 0000


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Que en hexadecimal es 500, por lo tanto lo que se desea realizar es una suma entre 0008 que es el valor del AC y 0007 que es el contenido de la posición 500, por lo tanto

0008+0007 = 000F que será el valor del AC en ejecución

Luego el PC cambia a 300 en el paso de captación los registros quedarán de la siguiente forma:


0100 0010 0000 0000

Los primeros 4 bits (COPOD) se comparan con el repertorio de instrucciones propuesto en este caso el codop define realizar un reseteo del acumulador, por lo tanto el acumulador quedará en:

0000 0000 0000 0000 o en hexadecimal:

0 0 0 0

Por lo tanto, en ejecución obtendremos

Luego el PC cambia a 400 en el paso de captación los registros quedarán de la siguiente forma:


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1001 0111 0000 0000

Los primeros 4 bits (COPOD) se comparan con el repertorio de instrucciones propuesto en este caso el codop NO define nada en el repertorio de instrucciones por lo tanto en ejecución no se realiza ninguna operación y el valor de los registros queda igual que en captación, de la siguiente manera:

El PC cambia a 500 en el paso de captación los registros quedarán de la siguiente forma:


0000 0000 0000 0111

Los primeros 4 bits (COPOD) se comparan con el repertorio de instrucciones propuesto en este caso el codop NO define nada en el repertorio de instrucciones por lo tanto en ejecución no se realiza ninguna operación, los registros quedarán de la siguiente forma:

Por último el PC cambia a 600, dejando los registros como se ilustra a continuación:


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En este caso sucede lo mismo que en el paso anterior, por lo tanto no se realiza ninguna operación y los registros no modifican su valor, quedando de la siguiente forma:

Como en el ejemplo propuesto no hay mas valores de dirección, el proceso de captación y ejecución finaliza en el valor PC= 600, para resumir la tabla de Captación y Ejecución puede quedar de la siguiente manera:


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