Parte Interna De Un Procesador (Alu)

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Unidad aritmético lógica
En computación, la unidad aritmético lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
Un típico símbolo esquemático para una ALU: A yB son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida.
Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc.
Pormucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) pueden tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.
Muchosotros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPUNVIDIA y AMD, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonidoSound Blaster, lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos éstos tienen en su interior varias ALUpotentes y complejas.

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Historia: Propuesta de Von Neumann
El matemático John von Neumann propuso el concepto de la ALU en 1945, cuando escribió un informe sobre las fundaciones para un nuevo computador llamado EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) (Computador Automático Variable Discreto Electrónico). Más adelante, en 1946,trabajó con sus colegas diseñando un computador para el Princeton Institute of Advanced Studies (IAS) (Instituto de Princeton de Estudios Avanzados). El IAS computer se convirtió en el prototipo para muchos computadores posteriores. En la propuesta, von Neumann esbozó lo que él creyó sería necesario en su máquina, incluyendo una ALU.
Von Neumann explicó que una ALU es un requisito fundamental para unacomputadora porque está garantizado que tendrá que efectuar operaciones matemáticas básicas, incluyendo adición, sustracción, multiplicación, y división.1 Por lo tanto, creyó que era "razonable que una computadora debería contener los órganos especializados para estas operaciones".

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Sistemas numéricos
Una ALU debe procesar números usando elmismo formato que el resto del circuito digital. Para los procesadores modernos, este formato casi siempre es la representación del número binario de complemento a dos. Las primeras computadoras usaron una amplia variedad de sistemas de numeración, incluyendo complemento a uno, formato signo-magnitud, e incluso verdaderos sistemas decimales, con diez tubos por dígito.
Las ALU para cada uno deestos sistemas numéricos mostraban diferentes diseños, y esto influenció la preferencia actual por el complemento a dos, debido a que ésta es la representación más simple, para el circuito electrónico de la ALU, para calcular adiciones y sustracciones, etc.

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Introducción práctica
La ALU se compone básicamente de: Circuito Operacional, Registros deEntradas, Registro Acumulador y un Registro de Estados, conjunto de registros que hacen posible la realización de cada una de las operaciones.
Una ALU simple de 2 bits que hace operaciones de AND, OR, XOR y adición (ver explicación en el texto).
La mayoría de las acciones de la computadora son realizadas por la ALU. La ALU toma datos de los registros del procesador. Estos datos son procesados y...