Decodificacion+de+una+Instruccion

 DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES.

Resumen: **UN MICROPROCESADOR SUPERESCALAR QUE LLEVA A CABO OPERACIONES EN BASE A UNA PLURALIDAD DE INSTRUCCIONES EN CADA UNA DE SUS ETAPAS DE BUSQUEDA, DECODIFICACION, EJECUCION Y REESCRITURA. PARA SOPORTAR TALES OPERACIONES, EL MICROPROCESADOR SUPERESCALAR INCLUYE UN EQUIPO DE ENVIO QUE INCLUYE UNA CACHE DE INSTRUCCIONES PARA LA BUSQUEDA DE BLOQUES DE INSTRUCCIONES QUE INCLUYEN UNA PLURALIDAD DE INSTRUCCIONES Y UN DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES QUE DECODIFICA Y ENVIA LAS INSTRUCCIONES A UNAS UNIDADES FUNCIONALES PARA SU EJECUCION. EL DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES APLICA CRITERIOS DE ENVIO A LAS INSTRUCCIONES SELECCIONADAS DE CADA UNO DE LOS BLOQUES DE INSTRUCCIONES Y ENVIA LAS INSTRUCCIONES SELECCIONADAS QUE SATISFAGAN LOS CRITERIOS DE ENVIO. LOS CRITERIOS DE ENVIO INCLUYEN EL REQUISITO DE QUE LAS INSTRUCCIONES SE ENVIEN ESPECULATIVAMENTE POR ORDEN, DE QUE HAYA OPERANDOS DE SOPORTE PARA LA EJECUCION DE LAS INSTRUCCIONES, O QUE HAYA VALORES ETIQUETADOS SUSTITUIDOS SE ENCUENTREN DISPONIBLES MAS TARDE, Y QUE SE ENCUENTREN DISPONIBLES LAS UNIDADES FUNCIONALES REQUERIDAS PARA LA EJECUCION DE LAS INSTRUCCIONES. EL FUNCIONAMIENTO DEL DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES Y DE LA CACHE DE INSTRUCCIONES SE COORDINA MEDIANTE UN PROTOCOLO PREDEFINIDO QUE ASEGURA QUE LAS INSTRUCCIONES SON ENVIADAS EN ORDEN CONSECUTIVO ASCENDENTE Y QUE LOS BLOQUES DE INSTRUCCIONES SON BUSCADOS DE MANERA EFICIENTE PARA QUE EL DECODIFICADOR DE INSTRUCCIONES LAS DECODIFIQUE Y ENVIE.**

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 * ORTEGA CASTILLO FERNANDO

6.3 DECODIFICACION DE UNA INSTRUCCION**

En la mayoría de los casos se utiliza el microcódigo, que comprende microinstrucciones o códigos de micro instrucciones. Las microinstrucciones, por lo tanto son las instrucciones que en realidad son ejecutadas por el núcleo de ejecución o aritmética y lógica núcleo del procesador. Los códigos de microinstrucciones se obtienen mediante la traducción del original código de programa en una instrucción decodificador comprenden en el transformador, antes de ejecutar las instrucciones básicas en la ejecución. Con el fin de que un microprocesador será la búsqueda de apoyo, en general, esta función está incorporada en el microcódigo, que comprende de este modo el apoyo a las funciones que permite la traza. En un microprocesador que permite la localización suele ser señal de un maestro se utiliza para permitir que todos los tipos de rastros, este maestro señal que se llama una señal permitirá rastrear.

RESUMEN Se trata de un objeto de la presente invención para proporcionar un método y un dispositivo para la prestación de un versátil programa de traducción de las instrucciones para ser ejecutadas por un procesador a microinstrucciones utilizados por el núcleo del procesador.

UNIDAD DE DECODIFICACION Se encarga de decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es. Cuando el microprocesador lee de memoria una instrucción, el código de esa instrucción le llega a esta unidad. Esta unidad se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucción a realizar. Por ejemplo, instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos en memoria,etc.

UNIDAD DE EJECUCION Una vez que la unidad de decodificación sabe cuál es el significado de la instrucción leída de memoria, se lo comunica a la unidad de ejecución. Esta unidad será la encargada de consumar la ejecución y para ello activará las señales necesarias y en un orden determinado. Es decir, es la encargada de dar las órdenes necesarias a las diversas partes del microprocesador para poder ejecutar cada una de las instrucciones.

UNIDAD ARITMETICO LOGICA (ALU) La ALU (Aritmethic Logic Unit) es el bloque funcional del microprocesador encargado de realizar todas aquellas operaciones matemáticas. Las operaciones que realiza son las siguientes: suma, resta, multiplicación, división y aquellas que trabajan con dígitos binarios (10 que se conoce como operaciones lógicas: ANO, NOR, NOT, NANO, OR, X-OR, etc). En suma, saber cómo funciona un microprocesador, implica conocer cómo se van ejecutando cada una de las instrucciones del programa que se almacena en memoria. Los pasos globales que se siguen a la hora de consumar una instrucción son:

UNIDAD DE CONTROL Es el centro nervioso del ordenador, ya que desde ella se controlan y gobiernan todas las operaciones. Cómo funciones básicas tiene:

Para realizar su función, la unidad de control consta de los siguientes elementos:
 * tomar las instrucciones de memoria
 * decodificar o interpretar las instrucciones
 * ejecutar las instrucciones ( tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos)
 * Contador de programa
 * Registro de instrucciones
 * Decodificador
 * Reloj
 * Secuenciador

.Contador de programa. Contiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción. Incrementa su valor en uno, de forma automática, cada vez que se concluye una instrucción, salvo si la instrucción que se está ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso el contador de programa tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación; esta dirección está en la propia instrucción en curso.

.Registro de instrucción. Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (un código que indica qué tipo de operación se va a realizar, por ejemplo una suma) y en su caso los operandos (datos sobre los que actúa la instrucción, por ejemplo los números a sumar) o las direcciones de memoria de estos operandos.

.Decodificador. Se encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que está en el registro de instrucción), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador. .Reloj. Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción. .Secuenciador. En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por los impulsos de reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el registro de instrucción.

UNIDAD ARITMÉTICO-LÓGICA (ALU) Esta unidad se encarga de realizar las operaciones elementales de tipo aritmético (sumas, restas, productos, divisiones) y de tipo lógico (comparaciones). A través de un bus interno se comunica con la unidad de control la cual le envia los datos y le indica la operación a realizar. La ALU está formada a su vez por los siguientes elementos: .Circuito operacional. Contiene los circuitos necesarios para la realización de las operaciones con los datos procedentes de los registros de entrada (REN). Este circuito tiene unas entradas de órdenes para seleccionar la clase de operación que debe realizar en cada momento (suma, resta, etc). .Registros de entrada (REN). En ellos se almacenan los datos u operandos que intervienen en una instrucción antes de la realización de la operación por parte del circuito operacional. También se emplean para el almacenamiento de resultados intermedios o finales de las operaciones respectivas. .Registro acumulador. Almacena los resultados de las operaciones llevadas a cabo por el circuito operacional. Está conectado con los registros de entrada para realimentación en el caso de operaciones encadenadas. Asimismo tiene una conexión directa al bus de datos para el envío de los resultados a la memoria central o a la unidad de control. .Registro de estado (flags). Se trata de unos registros de memoria en los que se deja constancia algunas condiciones que se dieron en la última operación realizada y que habrán de ser tenidas en cuenta en operaciones posteriores. Por ejemplo, en el caso de hacer una resta, tiene que quedar constancia si el resultado fue cero, positivo o negativo. Se conoce como set de instrucciones al conjunto de instrucciones que es capaz de entender y ejecutar un microprocesador. En función del tipo de microprocesador, concretamente si es más avanzado o no, podrá entender y ejecutar más o menos instrucciones. Las instrucciones se clasifican según su función en: .Instrucciones de transferencia de datos. Estas instrucciones mueven datos (que se consideran elementos de entrada/salida) desde la memoria hacia los registros internos del microprocesador, y viceversa. También se usan para pasar datos de un registro a otro del microprocesador. Existen algunas instrucciones que permiten mover no sólo un dato, sino un conjunto de hasta 64 [|K Bytes][|**?**] con una sola instrucción. .Instrucciones de cálculo. Son instrucciones destinadas a ejecutar ciertas operaciones aritméticas, como por ejemplo sumar, restar, multiplicar o dividir, o ciertas operaciones lógicas, como por ejemplo ANO, OR, así como desplazamiento y rotación de bits. .Instrucciones de transferencia del control del programa. Permiten romper la secuencia lineal del programa y saltar a otro punto del mismo. Pueden equivaler a la instrucción GOTO que traen muchos lenguajes de programación. .Instrucciones de control. Son instrucciones especiales o de control que actúan sobre el propio microprocesador. Permiten acceder a diversas funciones, como por ejemplo activar o desactivar las interrupciones, pasar órdenes al coprocesador matemático, detener la actividad del microprocesador hasta que se produzca una interrupción, etc. Prácticamente todas las instrucciones están formadas por dos elementos: Por ejemplo, una instrucción que sume dos números está formado por: Existen instrucciones que sólo tienen un operando o incluso que no tienen ninguno, estando formadas solamente por el código de operación.
 * Circuito operacional
 * Registros de entrada (REN)
 * Registro acumulador
 * Registro de estado (flags)
 * Instrucciones de transferencia de datos
 * Instrucciones de cálculo
 * Instrucciones de transferencia del control del programa
 * Instrucciones de control
 * código de operación que indica el tipo de operación se va a realizar
 * operandos, que son los datos sobre los que actúa.
 * código de operación que indique “sumar”
 * primer número a sumar
 * segundo número a sumar


 * REFERENCIA **
 * http://www.mitecnologico.com/Main/DecodificacionDeUnaInstruccion **
 * ANTONIO PALOMINO GONZALEZ 7221 **

**Decodificacion de una Instruccion**
====**Un microprocesador superescalar que lleva a cabo operaciones en base a una pluralidad de instrucciones en cada una de sus etapas de busqueda, decodificacion, ejecucion y reescritura. para soportar tales operaciones, el microprocesador superescalar incluye un equipo de envio que incluye una cache de instrucciones para la busqueda de bloques de instrucciones que incluyen una pluralidad de instrucciones y un decodificador de instrucciones que decodifica y envia las instrucciones a unas unidades funcionales para su ejecucion. el decodificador de instrucciones aplica criterios de envio a las instrucciones seleccionadas de cada uno de los bloques de instrucciones y envia las instrucciones seleccionadas que satisfagan los criterios de envio. los criterios de envio incluyen el requisito de que las instrucciones se envien especulativamente por orden, de que haya operandos de soporte para la ejecucion de las instrucciones, o que haya valores etiquetados sustituidos se encuentren disponibles mas tarde, y que se encuentren disponibles las unidades funcionales requeridas para la ejecucion de las instrucciones. el funcionamiento del decodificador de instrucciones y de la cache de instrucciones se coordina mediante un protocolo predefinido que asegura que las instrucciones son enviadas en orden consecutivo ascendente y que los bloques de instrucciones son buscados de manera eficiente para que el decodificador de instrucciones las decodifique y envie.**==== Bautista Mata Jonathan http://patentados.com/invento/decodificador-de-instrucciones.html

En la mayoría de los casos se utiliza el microcódigo, que comprende microinstrucciones o códigos de micro instrucciones. Las microinstrucciones, por lo tanto son las instrucciones que en realidad son ejecutadas por el núcleo de ejecución o aritmética y lógica núcleo del procesador. Los códigos de microinstrucciones se obtienen mediante la traducción del original código de programa en una instrucción decodificador comprenden en el transformador, antes de ejecutar las instrucciones básicas en la ejecución. Con el fin de que un microprocesador será la búsqueda de apoyo, en general, esta función está incorporada en el microcódigo, que comprende de este modo el apoyo a las funciones que permite la traza. En un microprocesador que permite la localización suele ser señal de un maestro se utiliza para permitir que todos los tipos de rastros, este maestro señal que se llama una señal permitirá rastrear. RESUMEN Se trata de un objeto de la presente invención para proporcionar un método y un dispositivo para la prestación de un versátil programa de traducción de las instrucciones para ser ejecutadas por un procesador a microinstrucciones utilizados por el núcleo del procesador. UNIDAD DE DECODIFICACION Se encarga de decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es. Cuando el microprocesador lee de memoria una instrucción, el código de esa instrucción le llega a esta unidad. Esta unidad se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucción a realizar. Por ejemplo, instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos en memoria,etc. UNIDAD DE EJECUCION Una vez que la unidad de decodificación sabe cuál es el significado de la instrucción leída de memoria, se lo comunica a la unidad de ejecución. Esta unidad será la encargada de consumar la ejecución y para ello activará las señales necesarias y en un orden determinado. Es decir, es la encargada de dar las órdenes necesarias a las diversas partes del microprocesador para poder ejecutar cada una de las instrucciones. UNIDAD ARITMETICO LOGICA (ALU) La ALU (Aritmethic Logic Unit) es el bloque funcional del microprocesador encargado de realizar todas aquellas operaciones matemáticas. Las operaciones que realiza son las siguientes: suma, resta, multiplicación, división y aquellas que trabajan con dígitos binarios (10 que se conoce como operaciones lógicas: ANO, NOR, NOT, NANO, OR, X-OR, etc). En suma, saber cómo funciona un microprocesador, implica conocer cómo se van ejecutando cada una de las instrucciones del programa que se almacena en memoria. Los pasos globales que se siguen a la hora de consumar una instrucción son: UNIDAD DE CONTROL Es el centro nervioso del ordenador, ya que desde ella se controlan y gobiernan todas las operaciones. Cómo funciones básicas tiene: code * tomar las instrucciones de memoria * decodificar o interpretar las instrucciones * ejecutar las instrucciones ( tratar las situaciones de tipo interno (inherentes a la propia CPU) y de tipo externo (inherentes a los periféricos)

code Para realizar su función, la unidad de control consta de los siguientes elementos: code * Contador de programa * Registro de instrucciones * Decodificador * Reloj * Secuenciador *

.Contador de programa. Contiene permanentemente la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ejecutar. Al iniciar la ejecución de un programa toma la dirección de su primera instrucción. Incrementa su valor en uno, de forma automática, cada vez que se concluye una instrucción, salvo si la instrucción que se está ejecutando es de salto o de ruptura de secuencia, en cuyo caso el contador de programa tomará la dirección de la instrucción que se tenga que ejecutar a continuación; esta dirección está en la propia instrucción en curso.

code .Registro de instrucción. Contiene la instrucción que se está ejecutando en cada momento. Esta instrucción llevará consigo el código de operación (un código que indica qué tipo de operación se va a realizar, por ejemplo una suma) y en su caso los operandos (datos sobre los que actúa la instrucción, por ejemplo los números a sumar) o las direcciones de memoria de estos operandos. .Decodificador. Se encarga de extraer el código de operación de la instrucción en curso (que está en el registro de instrucción), lo analiza y emite las señales necesarias al resto de elementos para su ejecución a través del secuenciador. .Reloj. Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos o ciclos a intervalos constantes (frecuencia constante), que marcan los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de que consta cada instrucción. .Secuenciador. En este dispositivo se generan órdenes muy elementales (microórdenes) que, sincronizadas por los impulsos de reloj, hacen que se vaya ejecutando poco a poco la instrucción que está cargada en el registro de instrucción. Por Herrera Gutierrez Jessica. bibliografia:http://www.mitecnologico.com/Main/DecodificacionDeUnaInstruccion

En la mayoría de los casos se utiliza el microcódigo, que comprende microinstrucciones o códigos de micro instrucciones. Las microinstrucciones, por lo tanto son las instrucciones que en realidad son ejecutadas por el núcleo de ejecución o aritmética y lógica núcleo del procesador. Los códigos de microinstrucciones se obtienen mediante la traducción del original código de programa en una instrucción decodificador comprenden en el transformador, antes de ejecutar las instrucciones básicas en la ejecución. Con el fin de que un microprocesador será la búsqueda de apoyo, en general, esta función está incorporada en el microcódigo, que comprende de este modo el apoyo a las funciones que permite la traza. En un microprocesador que permite la localización suele ser señal de un maestro se utiliza para permitir que todos los tipos de rastros, este maestro señal que se llama una señal permitirá rastrear. RESUMEN Se trata de un objeto de la presente invención para proporcionar un método y un dispositivo para la prestación de un versátil programa de traducción de las instrucciones para ser ejecutadas por un procesador a microinstrucciones utilizados por el núcleo del procesador. UNIDAD DE DECODIFICACION Se encarga de decodificar la instrucción que se va a ejecutar. Es decir, saber qué instrucción es. Cuando el microprocesador lee de memoria una instrucción, el código de esa instrucción le llega a esta unidad. Esta unidad se encarga de interpretar ese código para averiguar el tipo de instrucción a realizar. Por ejemplo, instrucciones de suma, multiplicación, almacenamiento de datos en memoria,etc.

JOSE ISACC SIERRA JUAREZ

REFERENCIAS patentados.com/.../**decodificador**-de-**instruccion**es.html - España

Decodificar la instrucción El decodificador de instrucción interpreta e implementa la instrucción. El registro de instrucción (IR) mantiene la instrucción en curso mientras el contador de programa (PC, //program counter//) guarda la direccion de memoria de la siguiente instrucción a ser ejecutada. También se lee la dirección efectiva de la memoria principal si la instrucción tiene una dirección indirecta, y se recogen los datos requeridos de la memoria principal para ser procesados y colocados en los registros de datos. ARENAS QUIJANO ITZEL []
 * Recogida de datos desde la memoria principal