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Escuela de informática Aplicada a la educación.
ARQUITECTURA DEL CPU
EL CORAZÓN DE LA COMPUTADORA:CPU Y MEMORIA
Es un nuecleo un conjunto de computadoras deseñados para trasformar infromacion de una
forma u otra . el ususrio proporciona a la computadora patrones de bits (entrada) y esta sigue
las instrucciones para trasformar esta entrada en un patrón diferente de bits (salida) que
devolver al usuario.
LA CPU: LA COMPUTADORA REAL
La CPU ,a menudo llamada solo procesador realiza las transacciones de entrada en salida.
Cada computadora tiene al menos un CPU para interpretar y ejecutar las instrucciones de cada
programa para comunicarse con las otras partes del sistema.
Un microprocesador moderno es un conjunto extraordinariamente complejo de circuitos
electrónicos y se ubica en la placa madre junto con los otros circuitos.
COMPATIBILIDAD
El software escrito para un procesador
generalmente no funciona con otros
Por ese motivo los software tiene que ser
compatibles con todos los sistemas operativos.
RENDIMIENTO
Hay una tremenda variación en la velocidad con la que
los distintos procesadores pueden manipular la
información .
El rendimiento global de una computadora esta
determinado en parte por la velocidad del reloj interno
de su microprocesador y se mide en unidades de
llamadas gigahertzios (GHz), miles de millones de siclos
por segundos
Los chips más nuevos pueden manipular más bits
simultáneamente que los antiguos, lo que los ase más eficaces ,y por tanto más rápidas , el
número de bits que un CPU puede procesar cada vez (generalmente 32 o 64 ) se llama a veces
tamaño de palabra de la CPU.
LA MEMORIA DE LA COMPUTADORA
La principal tarea de la CPU es seguir las intrusiones codificadas en los programas, pero igual
que Alicia en el país de las maravillas, la CPU puede manipular solo una instrucción y7 unos
pocos datos cada vez. La computadora necesita un lugar donde almacenar el resto del
programa y los datos hasta que el procesador esté listo para eso está la RAM
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La RAM (random Access memoy, memoria de acceso aleatoria ) almacenamiento primaria
o de memoria los chips de RAM contienen circuitos que almacenan temporalmente las
instrucciones y los datos del programa.
LA CPU
la unidad central de procesamiento ( CPU ) es el componente hardware que ejecuta los
pasos de un programa de software, realizando cálculos y moviendo datos de parte a otra del
sistema . La CPU contiene la circuitería para realizar una variedad de tareas sencilla,
llamadas instrucciones. Una instrucción individual solo realiza una pequeña cantidad de
trabajo. una instrucción típica podría ser leer los contenidos de la ubicación x de la
memoria y añadir el número y a ella . la mayor de las CPU tiene un vocabulario de monos
de 1.000 instrucciones distintas .
Todo los programas informáticos están compuestos de instrucciones , extraídas de este
pequeño vocabulario . un programa típica está compuesto de millones de instrucciones , y
la CPU puede procesar millones de instrucciones por segundo . la ejecución de
instrucciones , rápida como el fuego , crea la ilusión de movimientos . Del mismo modo
que una película simula el movimiento a partir de una secuencia de fotos fijas .
la CPU típica está dividida en varias unidades funcionales : control calculo o aritmética ,
decodificación , bus y pre búsqueda . esta unidad funcionan juntas como operario en una
línea de ensamblaje para completar la ejecución de las instrucciones del programa
1.
E n la mayoría de los casos la ejecución de instrucciones es realizada por la unidad
aritmética ( UAL) de la CPU . la UAL incluye registros , cada uno de los cuales tiene
generalmente un tamaño de 32 o 64 bits.
2.
Las instrucciones del programa se guardan en el almacén primario ( memoria ) . que esta
generalmente en los chips exteriores de la CPU . la primera tarea de la CPU es leer una
instrucción de la memoria . La unidad de bus manipula toda la comunicación entre la CPU
y el almacenamiento principal.
3.
La unidad de pre búsqueda indica a la unidad de bus que lea la instrucción almacenada en
una dirección particular de la memoria. esta unidad toma no solo la próxima instrucción
ejecutar , sino también varias instrucciones siguientes , para asegurarse de que una
instrucción este siempre lista para ejecutarse .
4.
La unidad de decodificación toma la instrucción leída por la unidad de pre búsqueda y la
traduce a un formato apropiado para el procesador interno de la CPU . Esto lo hace
siguiendo los pasos requeridos para completar una instrucción en la unidad de control .
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5.
Si una instrucción requiere que la información se envié fuera de la CPU ( x ejemplo , que
sea escrita en la memoria ) entonces la fase final de ejecución es la de contestar , en la que la
unidad de bus escribe los resultados de la instrucción de nuevo en la memoria o en algún
otro dispositivo .
6.
Los fabricantes de microprocesador utilizan muchas técnicas para eliminar los cuellos de
botellas y acelerar el proceso. por ejemplo , del mismo modo que hace una búsqueda previa
de las siguientes instrucciones probable que han de leerse , la CPU pre-lee los siguientes
datos que con probabilidad se utilizan , en una memoria cache ( llamada cache de nivel 2 (
cache L29 . O PARA UN PROCESO UN ACESO MAS RAPIDO , EN LA MISMA PUU 8 una
cache de nivel 1).
