Tercera entrega de análisis de la estructura y funcionamiento del procesador, Se hace énfasis sobre el flujo de instrucciones y los métodos de manejar lo saltos al interior del procesador. Se emplean elementos lúcidos para facilitar la comprensión de los contenidos.

1. Parte 3
Estructura y
funcionamiento
del procesador

2. Cause de instrucciones
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
I1 FI DI CO FO EI WO
I2 FI DI CO FO EI WO
I3 FI DI CO FO EI WO
I4 FI DI CO FO EI WO
I5 FI DI CO FO EI WO
I6 FI DI CO FO EI WO
I7 FI DI CO FO EI WO
I8 FI DI CO FO EI WO
I9 FI DI CO FO EI WO
Tiempo
Instrucciones

3. Captar Instrucción

4. Decodificar Instrucción

5. Calcular Operandos

6. Salto Condicional?SI NO

7. Tomando
el camino
del SI

8. Actualizar Contador del
Programa

9. Vaciar el Cause

10. Se repite
FI – DI - CO

11. Tomando
el camino
del NO

12. Captura Operandos

13. Ejecutar Instrucción

14. Escribir Operando

15. Salto o
Interrupción?SI NO

16. Tomando
el camino
del SI

17. Se ejecuta
PC -Vc

18. Se repite
FI-DI-CO-FO-
EI-WO

19. Tomando
el camino
del NO

20. Se inicia
de nuevo
FI

21. Prestaciones
de un cauce
segmentado

22. Formula- Cause Segmentado
• 𝜏 = max𝑖[𝜏𝑖] + 𝑑 = 𝜏 𝑚 + 𝑑 1 ≤ 𝑖 ≤ 𝑘
• 𝜏𝑖 =retardo de tiempo de la circuitería en la i-
ésima etapa del cauce.
• 𝜏 𝑚 = Máximo retardo de etapa.
• k= numero de etapas del cauce de instrucciones.
• d= retardo de tiempo de un registro latch,
necesario para que avancen las señales y datos de
una etapa a la siguiente.
Tiempo de ciclo

23. Formula- aplicada
• Considerando lo anterior y dadas n instrucciones. El tiempo
total que requiere un cauce de k etapas para ejecutar n
instrucciones es:
𝑻 𝒌𝒏=[𝒌 + 𝒏 − 𝟏 ]𝝉
14=[6 + (9-1)]
• 𝑑 es equivalente a un pulso de reloj.
• k= numero de etapas del cauce de instrucciones.
• d= retardo de tiempo de un registro latch, necesario para
que avancen las señales y datos de una etapa a la siguiente.

24. Tratamiento
de saltos

25. Flujos Múltiples
“Duplicar cauces para captar dos
instrucciones empleando su propio camino”.
Problema: Competencia por acceso / Nuevos saltos con
nuevos flujos

26. Precaptar el
destino del salto
“Se guarda la instrucción destino del salto,
así como la siguiente al salto”.
Se puede estar almacenando información innecesaria

27. Buffer de bucles
“Se verifica si la próxima dirección de salto
esta en un Buffer, de ser así la instrucción se
capta de este”.
Buffer pequeño 256 bytes, instrucciones consecutivas.

28. Predicción de
saltos
Predecir que nunca se salta.
Predecir que siempre se salta.
Predecir según el código de operaciones.
Conmutador salta/no saltar.
Tabla de historia de saltos.

29. Salto retardo
“Se puede optimizar el rendimiento
reorganizando las instrucciones para que
aquellas que refieren saltos se ejecuten
después de las realmente deseadas”.

30. @josefabiandiaz
josefabiandiazs@Gmail.com
https://www.youtube.com/user/fabiandiazs
Msc.Ing.Jose Fabián Diaz Silva
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