Ejecución de Programas

Para entender como tiene lugar el proceso global de ejecución es necesario tener en cuenta dos de los registros de uso especial contenidos en el procesador:

• Registro de instrucciones: se utiliza para almacenar la instrucción que se está ejecutando.
• Contador de programa: contiene la dirección de la siguiente instrucción que hay que ejecutar, por lo que sirve para que la máquina sepa en qué punto del programa se encuentra. 

El procesador lleva a cabo su tarea repitiendo continuamente un algoritmo que le hace recorrer un proceso de tres pasos conocido con el nombre de ciclo de máquina.

Ciclo de máquina

1. Captación de instrucción: el procesador solicita que la memoria principal le proporcione la instrucción almacenada en la dirección indicada por el contador del programa. 
2. Decodificación: teniendo la instrucción en el registro de instrucciones, el procesador decodifica la instrucción, lo que implica descomponer el campo de operandos en sus correspondientes componentes, basándose en el código de operación de la instrucción.
3. Ejecución: el procesador ejecuta la instrucción activando la circuitería apropiada para llevar a cabo la tarea solicitada.

Una vez ejecutada la instrucción contenida en el registro de instrucciones, el procesador comienza de nuevo el ciclo de máquina, ejecutando el paso correspondiente de captación. 

La ejecución de un programa almacenado en la memoria implica el mismo tipo de proceso que cualquiera de nosotros usaría al seguir una lista de instrucciones detallada. mientras que nosotros podemos saber en qué punto de la lista nos encontramos tachando las instrucciones a medida que las ejecutamos, el procesador sabe dónde se encuentra mediante el contador de programa. Después, realizaríamos la tarea solicitada y volveríamos a consultar la lista para ver cuál es la siguiente instrucción, de la misma manera que el procesador ejecuta la instrucción contenida en su registro de instrucciones y luego continúa con otra captación.

Programas y datos

En la memoria principal de una computadora podemos almacenar simultáneamente muchos programas, siempre y cuando ocupen partes diferentes de la memoria. Después, podemos determinar qué programa se ejecutará al iniciar la máquina simplemente configurando  de la forma apropiada el contador de programa.