IB Informatica
Joaquin Hofmann
arquitectura de computadores
CPU
La unidad de procesamiento central o CPU (por sus siglas en ingles), es el hardware del computador encargado de llevar a cabo las distintas tareas de aritmética básica, lógica y de entrada y salida. Está constituida por 3 partes, la unidad de control (CU), la unidad aritmético lógica (ALU), y la unidad de registro o almacenamiento primario.
-ALU: la unidad aritmético lógica está encargada de las operaciones aritméticas (sumar, restar, dividir, negar, etc.)
-CU: la unidad de procesamiento central es la encargada de buscar, decodificar y ejecutar las acciones, traspasando esta última a la ALU de ser necesario.
-Registros: existen varios registros pero vamos a nombrar solo 2, el MDR y MAR, pero ambos tienen en común que son de alta velocidad y baja capacidad. El MDR o registro de datos de memoria está encargado de leer o escribir los datos que llegan por el bus de datos. El MAR o registro de dirección de memoria contiene la dirección del dato que se quiere leer o escribir y esta conectado al bus de dirección.
Memoria Principal
La memoria principal es donde el CPU guarda los datos antes de ser procesados, está conectada a la CPU por medio de buses de datos, la memoria principal tiene principalmente 2 componentes la memoria RWM y la memoria ROM.
RWM: la memoria de escritura/lectura es una memoria volátil es decir que pierde la información al ser desprovista de energÃa, la tarea de esta memoria es guardar los datos para que el computador los pueda procesar.
RAM: las memorias de acceso aleatorio como la RWM son un tipo de memoria en la cual pueden conseguir la información en cualquier orden posible sin afectar la velocidad de funcionamiento. La memoria RWM es comúnmente confundida con el tipo de memoria RAM ya que esta pertenece a este tipo de memoria.
ROM: la memoria de solo lectura contiene datos guardados de fábrica que permiten el funcionamiento del computador, antiguamente no se podÃa cambiar el contenido de esta memoria pero hoy en dÃa existen memorias ROM que si lo permiten.
Memoria Cache: la memoria cache cumple una función similar a la memoria RAM, guarda datos de una manera volátil. La diferencia es que la memoria cache está diseñada para mejorar el rendimiento del computador siendo una memoria más rápida, aunque, de menor tamaño. El funcionamiento de la memoria cache es simple, cuando se requiere un dato se busca primero en la memoria cache, si el dato no se encuentra se busca en el resto de las memorias y después se deja una copia guardada en esta memoria para su próximo uso.
Ciclo de Instruccion de la Maquina
Es el perÃodo que tarda la unidad central de proceso (CPU) en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina. Está compuesto por 4 pasos:
1-Buscar la instrucción en la memoria principal
El CPU pasa la instrucción por el bus de datos a el MDR.
2-Decodificación de la instrucción:
El decodificador de instrucción interpreta e implementa la instrucción.
3-Ejecutar la instrucción
A partir del registro de instrucción, los datos que forman la instrucción son decodificados por la unidad de control. Ésta interpreta la información como una secuencia de señales de control que son enviadas a las unidades funcionales relevantes de la CPU para realizar la operación requerida por la instrucción.
4-Almacenar o guardar resultados
El resultado generado por la operación es almacenado en la memoria principal o enviado a un dispositivo de salida dependiendo de la instrucción.
El movimiento de datos dentro del computador es por medio de buses de datos, estos son como autopistas que trasladan los datos de un lugar a otro. En el ciclo de instrucción de la maquina los buses de datos están presentes dentro del procesador conectando las piezas y conectando el CPU con la memoria principal. Respecto a este ultimo caso son importantes 2 tipos de buses:
Bus de datos: Su función es mover los datos entre los dispositivos de hardware de entrada / salida
Bus de dirección: bus totalmente independiente del bus de datos, en el cual se establece la dirección de memoria del dato en tránsito.
Bibliografia
Videos explicativos
