Computadora Instruccional Simplificada (SIC)

Una computadora instructiva simplificada (SIC) es una computadora hipotética que tiene características de hardware que a menudo se encuentran en máquinas reales. Hay dos versiones de esta máquina: 

1. Modelo estándar SIC
2. SIC/XE (equipo extra o caro)

Los programas de objetos para SIC se pueden ejecutar correctamente en SIX/XE, lo que se conoce como compatibilidad ascendente. 

Componentes/arquitectura de la máquina SIC – 

1. Memoria – 

• La memoria es direccionable por bytes, es decir, las palabras se direccionan por la ubicación de su byte con el número más bajo.
• Hay 2^15 bytes en la memoria de la computadora (1 byte = 8 bits) 
  3 bytes consecutivos = 1 palabra (24 bits = 1 palabra)

2. Registros – 

Hay 5 registros en el SIC. Cada registro tiene una dirección asociada a él conocida como número de registro. El tamaño de cada registro es de 3 bytes. Sobre la base del tamaño del registro, el tamaño del entero depende. 
I. A(Acumulador-0): Se utiliza para operaciones matemáticas. 
II. X (Registro de índice-1): se utiliza para el direccionamiento. 
tercero L(Registro de Enlace-2): Almacena la dirección de retorno de la instrucción en caso de subrutinas. 
IV. PC (Program Counter-8): Contiene la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar. 
V. SW (Palabra de estado-9): contiene una variedad de información 

Registro de palabra de estado: 

• El bit de modo se refiere al modo de usuario (valor = 0) o al modo de supervisión (valor = 1). Ocupa 1 bit.[0]
• El bit de estado se refiere a si el proceso está en estado de ejecución (valor = 0) o en estado inactivo (valor = 1). También ocupa 1 bit.[1]
• El bit de identificación se refiere a la identificación del proceso (PID). Ocupa 3 bits.[2-5]
• El bit CC se refiere al código de condición, es decir, indica si el dispositivo está listo o no. Ocupa 2 bits.[6-7] El  bit de
  máscara se refiere a la máscara de interrupción. Ocupa 4 bits.[8-11]
• X se refiere al bit no utilizado. También ocupa 4 bits.[12-15]
• ICode se refiere al código de interrupción, es decir, rutina de servicio de interrupción. Ocupa los bits restantes.[16-23]

3. Formato de datos – 

• Los números enteros están representados por 24 bits.
• Los números negativos se representan en complemento a 2.
• Los caracteres están representados por valores ASCII de 8 bits.
• No hay representación de punto flotante disponible.

4. Formato de instrucción: 
todas las instrucciones en SIC tienen un formato de 24 bits. 

• Si x=0 significa modo de direccionamiento directo.
• Si x=1 significa modo de direccionamiento indexado.

5. Conjunto de instrucciones – 

• Instrucciones de carga y almacenamiento: para mover o almacenar datos del acumulador a la memoria o viceversa. Por ejemplo, LDA, STA, LDX, STX, etc.
• Instrucciones de comparación: se utilizan para comparar datos en la memoria por contenido en el acumulador. Por ejemplo datos COMP.
• Instrucciones aritméticas: se utilizan para realizar operaciones en el acumulador y la memoria y almacenar los resultados en el acumulador. Por ejemplo AÑADIR, SUB, MUL, DIV, etc.
• Salto condicional: compara el contenido del acumulador y la memoria y realiza la tarea en función de las condiciones. Por ejemplo JLT, JEQ, JGT
• Vinculación de subrutinas: Instrucciones relacionadas con las subrutinas. Por ejemplo JSUB, RSUB

6. Entrada y salida: 
se realiza transfiriendo 1 byte a la vez desde o hacia los 8 bits más a la derecha del acumulador. Cada dispositivo tiene un código único de 8 bits. 
Hay 3 instrucciones de E/S: 

• Test Device (TD) prueba si el dispositivo está listo o no. El código de condición en el Registro de palabras de estado se usa para este propósito. Si cc es <, el dispositivo está listo; de lo contrario, el dispositivo está ocupado.
• Leer datos (RD) lee un byte del dispositivo y lo almacena en el registro A.
• Escribir datos (WD) escribe un byte desde el registro A al dispositivo.

Referencias:

Leland.L.Beck: Introducción a la programación de sistemas, 3.ª edición, Addison-Wesley, 1997.