Elementos de una instrucción de máquina
Cada instrucción debe contener la información que necesita el CPU para su ejecución.
Código de operación. Especifica la operación a realizar (suma,resta, E/S, etc.), la operación se indica mediante un código binario.
Referencia a operandos fuente: La operación puede involucrar a uno o más operandos fuentes, es decir, operandos que son entradas para la instrucción.
Referencia al operando resultado. La operación puede producir un resultado.
Referencia a la siguiente instrucción. Le indica al CPU de donde va a captar la siguiente instrucción tras completarse la ejecución de la instrucción actual. La siguiente instrucción a captar esta en memoria principal. En la mayoría de los casos, la siguiente instrucción sigue
inmediatamente a la instrucción en ejecución. En tales casos no hay referencia explícita a la siguiente instrucción. Cuando sea necesaria una referencia explícita, se debe suministrar la dirección de memoria.
Cada instrucción debe contener la información que necesita el CPU para su ejecución.
Código de operación. Especifica la operación a realizar (suma,resta, E/S, etc.), la operación se indica mediante un código binario.
Referencia a operandos fuente: La operación puede involucrar a uno o más operandos fuentes, es decir, operandos que son entradas para la instrucción.
Referencia al operando resultado. La operación puede producir un resultado.
Referencia a la siguiente instrucción. Le indica al CPU de donde va a captar la siguiente instrucción tras completarse la ejecución de la instrucción actual. La siguiente instrucción a captar esta en memoria principal. En la mayoría de los casos, la siguiente instrucción sigue
inmediatamente a la instrucción en ejecución. En tales casos no hay referencia explícita a la siguiente instrucción. Cuando sea necesaria una referencia explícita, se debe suministrar la dirección de memoria.
Formato de instrucciones
El formato de la instrucciones es un conjunto de especificaciones que indican como debe ser interpretado el patrón de bits de una instrucción de máquina para logra su ejecución dentro del computador.
El formato de la instrucción nos indica cual es el código de operación y cuales los operandos que la instrucción especifica, tanto explícita como implícitamente.
El formato de la instrucciones es un conjunto de especificaciones que indican como debe ser interpretado el patrón de bits de una instrucción de máquina para logra su ejecución dentro del computador.
El formato de la instrucción nos indica cual es el código de operación y cuales los operandos que la instrucción especifica, tanto explícita como implícitamente.
Criterios para el diseño de los formatos de las instrucciones
En algunas máquinas todas las instrucciones tienen la misma longitud; en otras hay instrucciones con distintas longitudes. La longitud de las instrucciones puede ser menor, igual o mayor que el tamaño de la palabra. Exigir que todas las instrucciones posean la misma longitud hace más sencillo su decodificación pero puede desperdiciarse espacio.
En el momento que se diseña una nueva computadora se deben escoger los formatos de las instrucciones y para ello se deben tomar en cuenta varios factores.
Un criterio de diseño importante es el relativo al tamaño de las instrucciones. Un programa conformado por n instrucciones de 16 bits ocupa menos espacio de memoria que n instrucciones de 32 bits.
Si se minimiza mucho el tamaño de las instrucciones puede hacer que el proceso de decodificación y sobreposición de instrucciones sea más complicado.
Otro criterio de diseño que debe tomarse en cuenta es el espacio dentro de la instrucción que será destinado para expresar la operación deseada. No puede haber una máquina con 2n operaciones e instrucciones de menos de n bits.
Otro criterio tiene que ver con el número de bits de los campos de dirección. Si se tiene una definición más fina de memoria (por bytes) se debe pagar el precio de tener direcciones más largas y por lo tanto instrucciones más largas. La definición más fina sería un direccionamiento por bits y en el otro extremo tenemos un direccionamiento por palabras muy largas.
En algunas máquinas todas las instrucciones tienen la misma longitud; en otras hay instrucciones con distintas longitudes. La longitud de las instrucciones puede ser menor, igual o mayor que el tamaño de la palabra. Exigir que todas las instrucciones posean la misma longitud hace más sencillo su decodificación pero puede desperdiciarse espacio.
En el momento que se diseña una nueva computadora se deben escoger los formatos de las instrucciones y para ello se deben tomar en cuenta varios factores.
Un criterio de diseño importante es el relativo al tamaño de las instrucciones. Un programa conformado por n instrucciones de 16 bits ocupa menos espacio de memoria que n instrucciones de 32 bits.
Si se minimiza mucho el tamaño de las instrucciones puede hacer que el proceso de decodificación y sobreposición de instrucciones sea más complicado.
Otro criterio de diseño que debe tomarse en cuenta es el espacio dentro de la instrucción que será destinado para expresar la operación deseada. No puede haber una máquina con 2n operaciones e instrucciones de menos de n bits.
Otro criterio tiene que ver con el número de bits de los campos de dirección. Si se tiene una definición más fina de memoria (por bytes) se debe pagar el precio de tener direcciones más largas y por lo tanto instrucciones más largas. La definición más fina sería un direccionamiento por bits y en el otro extremo tenemos un direccionamiento por palabras muy largas.
