Tema 2. El procesador

Ciclos de computadora

Para cada instrucción, un procesador repite un conjunto de cuatro operaciones básicas, las cuales comprenden un ciclo de computadora: (1)  búsqueda, (2) decodificación, (3) ejecución y (4) almacenamiento. La búsqueda es el proceso de obtener instrucciones de un programa o un elemento de datos de la memoria. El término decodificar se refiere al proceso de traducir las instrucciones a señales que la computadora puede ejecutar. Ejecutar es el proceso de llevar a cabo los comandos. Almacenamiento en este contexto significa escribir el resultado a la memoria.

En algunas computadoras, el procesador busca, decodifica, ejecuta y almacena solo una instrucción a la vez. En estas computadoras el procesador espera hasta que una instrucción completa las cuatro etapas del ciclo antes de iniciar a trabajar con la siguiente instrucción.

Hoy día la mayoría de las computadoras personales soportan un concepto llamado pipelining. Con pipelining los procesadores inician la búsqueda de una segunda instrucción antes de que se haya completado el ciclo de la computadora de la primera instrucción. Los procesadores que cuentan con pipelining habilitado son más rápidos en el procesamiento porque no tienen que esperar para que una instrucción complete el ciclo de computadora antes de buscar la siguiente.

Ciclo de computadora sin pipelining.

Ciclo de computadora con pipelining.



 

La mayoría de los dispositivos conectados a la computadora se comunican con el procesador para llevar a cabo una tarea. Cuando un usuario inicia un programa por ejemplo sus instrucciones se transfieren de un dispositivo de almacenamiento a la memoria. Los datos que necesitan los programas se introducen a la memoria ya sea de un dispositivo de entrada o un dispositivo de almacenamiento.

La unidad de control interpreta y ejecuta las instrucciones en la memoria, y la unidad de aritmética y lógica realiza los cálculos sobre los datos en memoria. La información que resulta se almacena en la memoria, de la cual se puede enviar a un dispositivo de salida o a un dispositivo de almacenamiento para un posterior acceso.

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