Capítulo 8 Segmentación de Instrucciones

CICLOS DE UNA INSTRUCCIÓN Como ya hemos visto la función de un computador es la ejecución de un programa, el cual esta compuesto por un conjunto de instrucciones, y es el procesador el que se tiene que encargar de ejecutarlas. Dicha ejecución empieza por la etapa de captación de la instrucción y ejecución de la instrucción; entonces la ejecución de un programa consta en la repetición del proceso de captación y ejecución de instrucciones.

CICLOS DE UNA INSTRUCCIÓN Básicamente se capta la instrucción de memoria principal, se guarda el código de la instrucción en el registro IR, se incrementa el registro PC; la CPU interpreta la instrucción almacenada en IR y realiza las acciones necesarias para que se ejecute la acción requerida.

CICLOS DE UNA INSTRUCCIÓN

ACCIONES QUE SE EJECUTAN EN LA CPU En general las acciones que puede realizar la CPU se pueden agrupar en: * Procesador-memoria: Transferencia de datos desde o hacia memoria. * Procesador-E/S: Transferencia de datos desde o hacia el exterior a través de un modulo de E/S.

ACCIONES QUE SE EJECUTAN EN LA CPU * Procesamiento de datos: Alguna operación aritmética o lógica con los datos. * Control: Por ejemplo una instrucción de salto, que lo único que requiere es que se cambie el valor del registro PC. Una instrucciones requieren una combinación de algunas.

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES Las técnicas de organización se fueron implementando a medida que la tecnología fue avanzando y permitieron ponerlas en practica. La de segmentación de instrucciones es una técnica muy usada hoy en día. Que es la segmentación de instrucciones?. Para explicarlo recordemos primero el ciclo de la instrucción, abarca varias etapas, en las cuales se realizan distintas tareas, bien, como son distintas, las realizan generalmente distintas partes del procesador

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES Por ejemplo, la parte de ejecución la va a realizar la ALU, pero en la etapa de captación la ALU no interviene, este es el punto, mientras una parte del procesador esta trabajando, hay otras que no. La técnica de segmentación intenta que trabajen las distintas partes del procesador en paralelo.

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES Por ejemplo cuando la etapa de ejecución recibe la instrucción, la etapa de captación se libera y podría empezar a captar la próxima instrucción. Es muy gráfico y simple verlo haciendo una analogía con una línea de montaje de un producto en una fabrica, en la cual el producto va pasando por distintas etapas y en cada una se le hace algo al producto, no es necesario que el producto termine de pasar por todas las etapas para poder ingresar un nuevo producto a la línea de montaje.

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES En la gráfica se describen las tres etapas: lavado, secado y planchado. El tema es hacer tareas en simultaneo en las cuales no se superpongan unidades funcionales. Cuanto mas se pueda sementar el ciclo de instrucción mas beneficioso seria.

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES No todas las instrucciones utilizan todas las etapas, por ejemplo un movimiento de datos no utilizaría la etapa de ejecución, ni tampoco las etapas consumen la misma cantidad de tiempo, pero para simplificar la implementación, todas las instrucciones pasan por todas las etapas y todas las etapas duran lo que tarda la etapa mas lenta.

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES Otra cosa a tener en cuenta es que la instrucción va a tardar lo mismo en ejecutarse, la diferencia esta en que el procesador va a ser mas productivo.

SEGMENTACIÓN DE INSTRUCCIONES

Ver Ejercicio de Segmentación