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Organización del Procesador
Un procesador, incluye tanto registros visibles por el usuario como registros de control/estado.
a) Los registros visibles por el usuario pueden ser de uso general o tener una utilidad especial.
b) Los registros de control y estado se usan para controlar el funcionamiento del procesador, un claro ejemplo es el contador de un programa.
Los procesadores utilizan la segmentación de instrucciones para acelerar la ejecución.
La segmentación de cauce se puede dividir en ciclo de instrucción en varias etapas separadas que operan secuencialmente, tales como;
- Captación de instrucción
- Decodificación de instrucción
- Cálculo de direcciones de operando
- Ejecución de instrucción
- Estructura del operando resultado
Captar instrucciones: el procesador lee una instrucción de memoria (registro, cache o memoria principal).
Interpretar instrucción: la instrucción se codifica para determinar qué acción es necesario.
Captar datos: la ejecución de una instrucción puede exigir leer datos de memoria o de un módulo de E/S.
Procesar datos: la ejecución de una instrucción puede exigir llevar a cabo alguna operación aritmética o lógica con los datos.
Escribir datos: los resultados de una ejecución pueden exigir escribir datos en la memoria o en el módulo de E/S.
Para hacer estas cosas, el procesador necesita almacenar instrucciones y datos temporalmente mientras una instrucción está ejecutándose, en otras palabras, el procesador necesita una pequeña memoria interna.
El procesador y el bus del sistema
En la figura anterior se muestra una visión simplificada de un procesador, que indica su conexión con el resto de sistema, a través del bus del sistema.
La ALU, lleva a cabo el verdadero cálculo o procesamiento de datos.
La unidad de control, controla la transferencia de datos e instrucciones así a dentro y así afuera del procesador, y el funcionamiento de la ALU. Además la figura muestra una memoria interna mínima, que consta de un conjunto de posiciones de almacenamiento llamadas registros.
Estructura interna del procesador
En esta figura se indican los caminos de transferencia de datos y de la lógica de control, que incluye un elemento con el rotulo bus interno del procesador. También se muestran los elementos básicos típicos de la ALU.
Hay que observar la similitud entre la estructura interna del computador en su totalidad y la estructura interna del procesador. En ambos casos hay una pequeña colección de elementos principales (computador: procesador, E/S, memoria; procesador: unidad de control, ALU, registros) conectados por caminos de datos.
La Unidad Central de Procesos (CPU)
la CPU encarga de calcular y distribuir las tareas que se deben ejecutar. Entre sus funciones está la de hacer solicitudes a la memoria para obtener todos los datos necesarios para realizar su computación; también está la de hacer gestiones a la interfaz de entrada y salida para permitir la lectura de los caracteres del teclado, los clics del ratón, mostrar las ventanas en el monitor, entre muchas otras.
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