Unidad De Procesamiento

Unidad de Procesamiento

MAR: funciona como registro de enlace entre la CPU y el canal de direcciones. Cuando se logra el acceso a la memoria la dirección es colocada en el MAR por la unidad de control y ahí permanece hasta que se completa la transacción. El numero de bit que hay en el MAR es igual al del canal de direcciones.

El número de direcciones que se pueden direccionar con una CPU depende del tamaño del MAR. Si el MAR tiene n bits de tamaño entonces se podrán direccionar un máximo de 2n palabras.

PC: La función del PC consiste en seguir la pista de la instrucción por buscar (capturar) en el siguiente ciclo de maquina, por lo tanto contiene la dirección de la siguiente instrucción por ejecutar. El PC es modificado dentro del ciclo de búsqueda de la instrucción actual mediante la suma de una constante. El numero que se agrega al PC es la longitud de una instrucción en palabras.

En la inmensa mayoría de los procesadores, el puntero de instrucciones es incrementado inmediatamente después de leer (fetch) una instrucción de programa; esto significa que la dirección a la que apunta una instrucción de bifurcación es obtenida agregando el operando de la instrucción de bifurcación a la dirección de la instrucción siguiente (byte o word, dependiendo del tipo de la computadora) después de la instrucción de bifurcación. La dirección de la siguiente instrucción a ser ejecutada siempre se encuentra en el contador de instrucción.

IR: El registro de instrucción IR es un registro de la unidad de control del CPU en donde se almacena la instrucción que se está ejecutando. En los procesadores simples cada instrucción a ser ejecutada es cargada en el registro de la instrucción que la contiene mientras se es decodificada, preparada y al final ejecutada, un proceso que puede tomar varios pasos. Los procesadores más complejos usan una tubería de registros de instrucción donde cada etapa de la tubería hace parte del trabajo, decodificación, preparación, o ejecución, y después pasa el resultado a la siguiente etapa para realizar el siguiente paso hasta que la instrucción es procesada totalmente. Esto funciona como una línea de ensamblaje en donde en cada etapa se hace un trabajo parcial, y luego se pasa a la siguiente etapa para continuar con la fabricación del producto. Los procesadores modernos pueden incluso hacer algunos de los pasos de fuera de orden ya que la decodificación de varias instrucciones se hace en paralelo.

MDR: En la arquitectura moderna de los ordenadores, es un registro de la unidad de cálculo que contiene momentáneamente y con poca capacidad los datos del CPU. El registro está conectado al bus de datos y a través de él, el CPU lee o escribe un dato a dicho bus, que a continuación llegará a la memoria o a un puerto de entrada/salida.

Análogamente, todos los resultados de una operación que tienen que ser almacenados en memoria transitan primero por el registro MDR y después alcanzan el exacto posicionamiento en la memoria.

Ejecución de una instrucción completa con ejemplo:

La CPU ejecuta todos los programas que se encuentran en la memoria principal. Los programas están formados por un conjunto de instrucciones y en cada una de ellas se distinguen dos fases:

Fase de búsqueda: Consiste en localizar la instrucción a ejecutar dentro de la memoria y llevarla a la UC.

Fase de ejecución: Es la realización de las acciones que lleva asociadas la instrucción.

Instrucción: Leer A

Fase de búsqueda

• En el CP se almacena la dirección de memoria de comienzo del programa, la 4.

• La UC genera una orden para que el contenido de CP se envíe al RDM.

• El selector de memoria localiza la dirección 4 y transfiere su contenido al RIM.

• La UC da la orden de transferir el contenido del RIM al RI, en el que se deposita el código de la instrucción a ejecutar.

• El descodificador de instrucción (DI) analiza el código contenido en el RI y genera las señales de control para ejecutar la instrucción.

• El CP se incrementa en 1 y apunta a la instrucción siguiente.

Fase de ejecución

• Una vez conocido el código de operación, la UC establece las conexiones con el dispositivo de entrada para aceptar el dato A.

• La UC da la orden de que el dato leído se cargue en el RIM y en el RDM se ponga la dirección de memoria donde se almacenará., la 27.

• El selector de memoria guarda en la dirección de memoria indicada por el RDM el contenido del RIM.

Instrucción: Leer B

Se procede como en el caso anterior.

Instrucción:

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