UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

CPU
INTRODUCCIÓN
Central Processing Unit (CPU/Unidad Central de Procesamiento) también llamado microprocesador o simplemente procesador, es el componente principal del ordenador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan la característica fundamental del ordenador digital (la programabilidad) y sonuno de los componentes necesarios encontrados en los ordenadores de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesador el CPU que es manufacturado con circuitos integrados.
OBJETIVOS
Reconoces de manera clara el funcionamiento adecuado de la cpu como el principal componente del computador
Diferenciar todas y cada una de estasfunciones para saber de que trata cada una.
Establecer de manera directa todos los diferentes modos de funcionamiento del cpu.
FUNCIONES DE LA CPU
Funciones principales del procesador o CPU:
. Envía y recibe señales de control, direcciones de memoria y datos de un lugar a otro del ordenador a través de líneas llamadas BUS.
. En estos bus están las puertas de E/S, las cuales conectan a la memoriay a los chips de apoyo al bus.
. Los datos pasan a través de estas puertas de E/S mientras viajan desde y hasta la CPU.
Funciones básica de la CPU
En la memoria ROM del sistema, el fabricante ha grabado una serie de programas ejecutivos, software del sistema y es a estos programas a los que accederá el µp para realizar las funciones.
El software del sistema de cualquier autómata consta de unaserie de funciones básicas que realiza en determinados tiempos de cada ciclo.
En general cada autómata contiene y realiza las siguientes funciones:
Vigilar que el tiempo de ejecución del programa de usuario no exceda de un determinado tiempo máximo. A esta función se le denomina Watchdog.
OPERACIÓN DEL CPU
La operación fundamental de la mayoría de los CPU, sin importar la forma física quetomen, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas llamadas "programa". Aquí se habla sobre los dispositivos conformes con la arquitectura Eckert-Mauchly común. El programa es representado por una serie de números que se mantienen en una cierta clase de memoria de computador. Hay cuatro pasos que casi todos los CPU de Eckert-Mauchly usan en su operación: fetch, decode, execute, ywriteback, (leer, decodificar, ejecutar, y escribir).
El primer paso, leer (fetch), implica el recuperar una instrucción, (que es representada por un número o una secuencia de números), de la memoria de programa. La localización en la memoria del programa es determinada por un contador de programa (PC), que almacena un número que identifica la posición actual en el programa. En otras palabras, elcontador de programa indica al CPU, el lugar de la instrucción en el programa actual. Después de que se lee una instrucción, el PC es incrementado por la longitud de la palabra de instrucción en términos de unidades de memoria. Frecuentemente la instrucción a ser leída debe ser recuperada de memoria relativamente lenta, haciendo detener al CPU mientras espera que la instrucción sea retornada. Esteproblema es tratado en procesadores modernos en gran parte por los cachés y las arquitecturas pipeline.
La instrucción que el CPU lee desde la memoria es usada para determinar qué deberá hacer el CPU. En el paso de decodificación, la instrucción es dividida en partes que tienen significado para otras porciones del CPU. La manera en que el valor de la instrucción numérica es interpretado está definidapor la arquitectura del conjunto de instrucciones (el ISA) del CPU. A menudo, un grupo de números en la instrucción, llamado opcode, indica qué operación realizar. Las partes restantes del número usualmente proporcionan información requerida para esa instrucción, como por ejemplo, operandos para una operación de adición. Tales operandos se pueden dar como un valor constante (llamado valor...