Procesador compu

El procesador es el cerebro de tu equipo. Es el encargado de ejecutar las aplicaciones, interactuar con el teclado, el ratón, etc. Su cometido es clave dentro de cualquier PC.

Su funcionamiento, se puede ver, de forma esquemática y simplificada dividido en los siguientes pasos:

Lee una instrucción. Los programas están compuestos de instrucciones y datos. Las primeras indican al procesadorque tareas deben de realizarse sobre los segundos. Una instrucción por ejemplo, es la suma de A más B, donde tanto A como B son datos. Por lo tanto el primer paso consiste en leer esa instrucción de la memoria.

Lee los datos asociados a esa instrucción. Una vez leída la instrucción, y analizados los datos que se van a procesar, estos son leídos de la memoria. Siguiendo con el ejemplo anterior,A y B serían leídos de la memoria. Dependiendo de la instrucción estos pueden o no estar en memoria.

Procesa la información y se escribe a memoria los datos. Se realiza la operación. Dependiendo de la instrucción, el resultado puede ser escrito en memoria, o quedar almacenado dentro del procesador, en un registro del mismo para un posterior uso.

Se pasa a la siguiente instrucción. Lo normales pasar a la siguiente instrucción. Pero no todas son iguales y puede que alguna cambie el flujo del programa. Por ejemplo, una puede decidir que se repitan las anteriores instrucciones hasta que no se cumpla una determinada condición.

¿Donde se almacenan los datos y las instrucciones?

Los procesadores, de los PC, utilizan la arquitectura de Von Neumann. En ella, tanto los datos como lasinstrucciones, son leídos de la misma memoria.

En un PC, no existe un sólo dispositivo al que podamos denominar memoria, sino que realmente estamos ante un sistema jerarquizado en varios niveles. Cuando el equipo esta apagado, los datos y programas se almacenan en el disco duro. Cuando este se enciende, se leen y se escriben en la memoria RAM que es donde los programas realmente se ejecutan.La RAM es miles de veces más rápida que el disco duro y por lo tanto es ideal para almacenar los programas cuando son ejecutados.

¿Qué se hace para acelerar ese flujo de datos e instrucciones?

El uso de la arquitectura de Von Neumann hace que la velocidad a la que se leen y escriben los datos e instrucciones sea muy importante. Puede darse el caso que todo el procesador se encuentre a laespera de recibir datos quedando la máquina bloqueada hasta que estos no lleguen.

La solución tomada por los ingenieros de los procesadores para acelerar este enlace es añadir más niveles a la jerarquía de memoria. Se insertan varios niveles de memoria, los cuales son denominados cache, dentro del procesador.

Cada nivel, intenta almacenar los valores que más se consultan, haciendo las sucesivaslecturas más fluidas. El cometido de la memoria cache es por tanto sencillo, que los datos estén lo más cerca posible de donde van a ser procesados. Este elemento, es muy importante y por eso se suele dar su tamaño cuando consultamos las especificaciones técnicas de los micros.

¿Cómo se puede acelerar el procesamiento de las instrucciones?

Una vez que se soluciona el problema de los flujosde instrucciones y datos, los ingenieros se enfrentan a otro problema y es acelerar en la medida de lo posible el procesamiento de cada una de ellas.

Un procesador no tiene un sólo bloque para trabajar con las funciones si no que puede estar compuesto por varios. Cuando se procesa una instrucción, se divide para utilizar los distintos bloques del procesador. Realmente lo que se hace es dividiruna instrucción muy compleja en partes más pequeñas conocidas como microinstrucciones.

De esta forma un procesador es capaz incluso, de ejecutar varias de estas instrucciones por reloj. Todo depende de la habilidad que tenga.

La parte del procesador encargada de realizar todo este proceso es la unidad de control.

¿Cómo se realizan las operaciones?

El micro tiene en su interior unas...