Funcionament del Cicle d'Instrucció i la Memòria
Clasificado en Informática
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 4,22 KB
El Cicle d'Instrucció i els Registres
El comptador de programa (PC) és el registre que sempre conté l'adreça de la propera instrucció a ser executada i garanteix l'execució del programa, per la qual cosa s'incrementa en cada execució de cada instrucció del programa.
El registre d'instruccions és el que conté la instrucció en curs d'execució i que ha estat portada des de la memòria.
El registre d'estat és el que conté els flags derivats de les operacions realitzades a la ALU: Carry, Overflow, Zero i Signe o Negatiu.
El cicle d'instrucció és el procés que es genera en l'execució de cada instrucció d'un programa, de manera que es repeteix automàticament i sistemàtica garantint l'execució d'un programa emmagatzemat a la memòria principal. Es descomposa en quatre fases:
- Cerca de la instrucció: S'accedeix en lectura a la posició de memòria identificada per l'adreça continguda al PC i es carrega a l'IR.
- Descodificació: La Unitat de Control descodifica la instrucció que hi ha a l'IR per saber què s'ha de fer per executar aquesta instrucció.
- Cerca del/s operand/s: En funció de la instrucció descodificada s'accedeix a la memòria per llegir el contingut de l'adreça on hi ha l'operand. Aquesta adreça normalment serà obtinguda des d'una part de la instrucció a l'IR. Pot ser que hi hagi: cap, un o més d'un operand.
- Execució: Finalment ja estem en disposició d'executar les operacions que ens demana la instrucció sobre el/s operand/s i es realitza. Per acabar, es carrega el resultat en un registre o en una posició de memòria. Com a darrer pas i per garantir la seqüència de l'execució del programa s'incrementa automàticament el comptador de programa (PC).
La Memòria
La memòria és el dispositiu destinat a emmagatzemar el programa a ser executat i les seves dades, mentre el sistema estigui operatiu.
Consisteix en una quantitat considerable de posicions de memòria que pot anar des d'uns quants milions a alguns trilions de posicions de memòria.
Cada posició de memòria consisteix en un nombre de bits que pot anar de 8 (1 byte) a 256 bits (sempre en potències de dos).
Cada posició de memòria s'identifica per un número que anomenem adreça i que ens permet localitzar-lo dintre del conjunt de posicions.
Les operacions de memòria que es poden fer són només dues: Lectura i Escriptura.
El temps d'accés d'una memòria és (igual per llegir que per escriure) el temps necessari que passa des que iniciem una operació, per exemple de lectura, i el moment en què disposem del seu contingut a la sortida. Sol ser al voltant de milionèsimes (microsegons, µs) o mil-milionèsimes (ηs) de segon.
Una memòria volàtil és la que només manté la informació mentre se li subministra energia. La no volàtil manté el seu contingut sempre, però només s'hi pot accedir quan rep energia.
Tipus de Memòria
- RAM: Random Access Memory, memòria d'accés aleatori. És una memòria organitzada en posicions de memòria identificades per adreça i que es triga el mateix temps d'accés per a qualsevol posició i operació de lectura o escriptura.
- ROM: Read Only Memory, memòria de només lectura. Són memòries no volàtils el contingut de les quals es fixa en el moment de la seva fabricació. Són útils per contenir els programes d'encès i càrrega de sistemes, per passar d'apagats a operatius i en petits sistemes encastats com passa en cotxes, rentadores, etc.
Registres del Processador
El processador necessita registres per poder operar més ràpidament atès que el temps d'accés dels registres és molt més curt i operar amb ells és molt més eficient que fer-ho directament des de la memòria. Normalment els operands es porten de la memòria als registres i les operacions d'execució es fan entre registres interns de la CPU.