Opcode

En informática, un opcode (operation code) o código de operación, es la porción de una instrucción de lenguaje de máquina que especifica la operación a ser realizada. Su especificación y formato serán determinados por la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) del componente de hardware de computador - normalmente un CPU, pero posiblemente una unidad más especializada. Una instruccióncompleta de lenguaje de máquina contiene un opcode y, opcionalmente, la especificación de uno o más operandos - sobre los que la operación debe actuar. Algunas operaciones tienen operandos implícitos, o de hecho ninguno. Algunas ISAs tiene instrucciones con campos definidos para los opcodes y operandos, mientras que otras (ej. la arquitectura Intel x86) tienen una estructura más complicada y depropósito específico. Los operandos sobre los cuales los opcodes aplican pueden, dependiendo de la arquitectura del CPU, consistir de. registros, valores enmemoria, valores almacenados en la pila, puertos de I/O, bus, etc. Las operaciones que un opcode puede especificar pueden incluir aritmética, copia de datos,operaciones lógicas, y control del programa.
Los opcodes también pueden ser encontrados enlos bytecodes interpretados por un interpretador de código de byte (o la máquina virtual, en un sentido de ese término). En éstos, una arquitectura de conjunto de instrucciones es creada para ser interpretada por software en vez de un dispositivo de hardware. A menudo, los interpretadores de código de byte trabajan con tipos de datos y operaciones de más alto nivel, que el de un conjunto deinstrucciones por hardware, pero son construidas a lo largo de líneas similares. Ejemplos incluyen la máquina virtual de Java (JVM) del lenguaje de programación Java, el código de byte usado en GNU Emacs para el código compilado de LISP, y muchos otros.
El lenguaje de máquina es tedioso y difícil para que los seres humanos lo programen directamente, así que si la abstracción dada por un lenguaje deprogramación de alto nivel no es deseada, un lenguaje ensamblador es usado. Aquí, son usadas las instrucciones mnemónicas que corresponden a las especificaciones del opcode y el operando de las instrucciones de lenguaje de máquina generadas. Esto da un mayor nivel de legibilidad y comprensibilidad, que trabajando directamente con operaciones de lenguaje de máquina, mientras que todavía da el controlexacto del lenguaje de máquina generado. Un programa llamadoensamblador transforma el lenguaje ensamblador en código de máquina.

La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físicoJohn von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre elEDVAC.1 Este describe una arquitectura de diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de controlque contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismosde entrada y salida.1 2 El significado ha evolucionado hasta ser cualquier computador de programa almacenado en el cual no pueden ocurrir una extracción de instrucción y una operación de datos al mismo tiempo, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de botella Von Neumann y muchas veces limita el rendimiento del sistema.3
El diseño de una arquitectura Von Neumann es más simpleque la arquitectura Harvard más moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a buscar instrucciones.
Un computador digital de programa almacenado es una que mantiene sus instrucciones de programa, así...