El Ciclo Fetch – Decode - Execute

Tecnológico Nacional de México: Campus Tuxtla Gutiérrez

El Ciclo Fetch-Decode-Execute

Materia:

Arquitectura de computadoras

Alumno:

Marco Arturo aguilar medina

Docente de la materia:

Héctor Daniel Vázquez Delgado

Empezar

¿Qué es?

La operación básica de la Unidad Central de Procesamiento utiliza lo que se llama el ciclo obtener-decodificar-ejecutar. La CPU está diseñada para cargar, leer y ejecutar un conjunto de instrucciones: el conjunto de instrucciones de la CPU. Obtiene las instrucciones de la memoria principal, las decodifica y las ejecuta. Esto se hace repetidamente desde que la computadora arranca hasta que se apaga, ¡y se hace a una velocidad asombrosamente rápida!

Ciclo de Instrucción

Las instrucciones de ejecución definen el ciclo de instrucción. Esta es la metodología completa que utilizan los procesadores de computadora para ejecutar una instrucción determinada. Muchas veces los procesadores pueden compararse con motores de combustión. Ambos siguen un proceso que se lleva a cabo continuamente para obtener el resultado deseado. Cada procesador muestra un ciclo de instrucción de tres pasos.

Unidad de Control

¿Cómo funciona?

Como se discutió anteriormente, la unidad de control juega un papel importante y está presente en un procesador. Las tareas que realiza son:

• La unidad de control es responsable de controlar los movimientos tanto internos como externos de los datos en el procesador. Además, es responsable de controlar el movimiento de los datos en varias subunidades involucradas.
• Varias unidades de la etapa de captura de un ciclo de instrucción se consideran parte del hardware. Este hardware se denomina unidad de control o front-end de un procesador.
• Se encarga de interpretar diversas instrucciones y enviarlas a las unidades de ejecución
• Comunicar esos datos para instrucción a las diversas ALU y unidades de ejecución en el trabajo.
• Es la parte del procesador que captura y decodifica la instrucción para su ejecución. Asimismo, se encarga de escribir los resultados en los registros e incluso en las respectivas direcciones de la RAM.

Fetch

Primer paso: Fetch (ciclo de instrucción)

De acuerdo con la definición de instrucción de ejecución, el primer paso del ciclo de instrucción es capturar o buscar la instrucción. Esta instrucción en la etapa de búsqueda se captura de la RAM. Esta memoria se asigna al procesador a través de varias unidades y registros; ellos son:

• Contador de programa

• Registro (dirección de memoria)

• Registro (datos de memoria)

• Registro (instrucción)

Decode

Segundo paso: Decode (ciclo de instrucción)

Hay varias instrucciones y nunca podemos estar seguros de qué instrucción pertenece a qué unidad de ejecución. La decodificación soluciona esto. Un decodificador se encarga de tomar la instrucción y decodificarla para asignar la respectiva unidad de ejecución para completar el ciclo de ejecución de la instrucción.

El ejemplo más sencillo de cómo funciona una instrucción es visualizarlos como trenes que siguen circulando por una red ferroviaria compleja. La unidad de control actúa aquí como la estación en el terminal y, por tanto, se encarga de ser la unidad de ejecución para resolver la instrucción dada.

Execute

Tercer paso: Ejecutar (ciclo de instrucciones)

La última etapa de la definición de la instrucción de ejecución es ejecutar. Implica ejecutar la instrucción dada que se obtuvo en la primera etapa. Nunca dos instrucciones se resuelven de la misma manera porque sus formas de utilizar el hardware dependen de sus funciones. Hay cuatro tipos de instrucciones que generalmente están presentes

• Instrucciones de movimiento de bits

• Instrucciones aritméticas

• Instrucciones de salto

• Instrucciones a la memoria

Bibliografía

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