1. Buscar: El procesador obtiene la instrucción de la memoria. La dirección de la instrucción generalmente se mantiene en un registro llamado contador del programa (PC). La instrucción se recupera desde la ubicación de memoria apuntada por la PC y se coloca en un registro interno dentro de la CPU.
2. Decodificación: El procesador decodifica la instrucción obtenida. Esto implica romper la instrucción en sus partes constituyentes (código de operación y operandos). El código de operación especifica la operación que se realizará, mientras que los operandos identifican los datos que se utilizarán.
3. Ejecutar: El procesador ejecuta la instrucción. Esto implica varios pasos:
* Operaciones aritméticas/lógicas: Si la instrucción es una operación aritmética (adición, resta, etc.) o lógica (y, o, xor, etc.), el procesador realiza la operación especificada en los operandos (que podrían estar en registros o memoria). El resultado generalmente se almacena en un registro.
* Transferencia de datos: Si la instrucción es una instrucción de transferencia de datos (como `Mov` o` Load`), los datos se mueven entre registros, entre un registro y memoria, o entre ubicaciones de memoria. Esto implica acceder a la memoria para leer o escribir datos.
* flujo de control: Si la instrucción es una instrucción de flujo de control (como `Jump`,` Branch`, `Call`,` Return`), el procesador cambia el valor de la PC. Esto altera la secuencia de instrucciones ejecutadas. Esto podría implicar las condiciones de verificación (por ejemplo, en una rama condicional) y actualizar la PC en consecuencia.
* Entrada/salida: Si la instrucción implica entrada/salida (E/S), el procesador interactúa con dispositivos periféricos (por ejemplo, teclado, unidad de disco, tarjeta de red). Esto a menudo implica esperar a que se complete la operación de E/S.
4. Back-back (a veces): El resultado de la instrucción puede volver a escribir en la memoria o un registro. No todas las instrucciones modifican la memoria o los registros.
El papel de la memoria :
* Almacenamiento de instrucciones: Las instrucciones del programa se almacenan en la memoria.
* Almacenamiento de datos: Los datos en los que opera el programa también se almacenan en la memoria.
* Lectura y escritura: El procesador lee instrucciones y datos de la memoria y escribe datos a la memoria. La velocidad del acceso a la memoria es un factor crítico en el rendimiento general del sistema. La memoria de caché juega un papel crucial para acelerar este proceso.
En resumen, la ejecución de una instrucción implica un esfuerzo coordinado entre la unidad de control del procesador (recuperación, decodificación, ejecución), unidad de lógica aritmética (ALU) (operaciones de rendimiento) y memoria (proporcionando instrucciones y datos). Las operaciones específicas en la memoria dependen del tipo de instrucción que se ejecuta.