Estructura y funcionamiento del CPU

UNIDAD 2.- Estructura y funcionamiento del CPU

2.1.- Organizacion del procesador

Un procesador, incluye tanto registros visibles por el usuario como registros de control/estado. Los registros visibles por el usuario pueden ser de uso general o tener una utilidad especial, mientras que los registros de control y estado se usan para controlar el funcionamiento del procesador, un claro ejemplo es el contador de programa.

A continuación se muestra cómo se organiza un procesador, para esto se tiene que considerar los siguientes requisitos:

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 e 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 esta ejecutándose, en otras palabras el procesador necesita una pequeña memoria interna.

Procesador y bus del sistema

Estructura interna del proceso

2.2.- Estructura de Registros

Es un medio de ayuda a las operaciones realizadas para la unidad de control y la unidad aridmetica y logica. Permite almacenar informacion, temporalmente para facilitar la manipulacion de los datos por parte del CPU.

⦁ Estructura: La informacion que almacena este registro se puede modificar como una interrupcion externa

⦁ Registro Acomulador: Es el registro donde se almacenan los resultados obtenidos en las operaciones realizadas por la unidad aridmetica y logica.

⦁ Registro de Estado: Se utiliza para indicar cambios de estado y condiciones en los otros registros existentes en el sistema informatico.

⦁ Registro puntero de la pila: Almacena la direccion de la zona de la memoria donde esta situada la parte superior de la pila.

2.3.- Ciclo de Instruccion

Un ciclo de instrucción (también llamado ciclo de fetch-and-execute o ciclo de fetch-decode-execute en inglés) es el período que tarda la unidad central de proceso (CPU) en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina.

Comprende una secuencia de acciones determinada que debe llevar a cabo la CPU para ejecutar cada instrucción en un programa. Cada instrucción del juego de instrucciones

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