Funcionamiento de la Unidad Central de Proceso y sus Componentes

Unidad central de proceso (CPU)

Función: Controla y ejecuta las operaciones o instrucciones. La potencia de un computador viene definida principalmente por la de su CPU.

Buses de comunicación

Líneas (normalmente eléctricas) a través de las que se comunican las distintas unidades del ordenador.

• Bus de datos: Intercambia datos. Una línea por cada bit.
• Bus de direcciones: Transmite bits que representan direcciones. Por ello este bus conecta la CPU con la memoria.
• Bus de control: Son líneas que unen la CPU con el resto de elementos para poder controlar su funcionamiento de forma sincronizada.

Unidad de control (UC)

Función: Interpreta y ejecuta las instrucciones traducidas a lenguaje máquina de los programas y genera las señales de control para llevarlas a cabo.

Unidad aritmético-lógica (UAL)

Función: Realiza las operaciones aritméticas (suma, resta, … ) y lógicas (AND, OR, comparación, …)

La memoria

Tenemos una jerarquía de memoria sujeta al compromiso de varios conceptos: velocidad, coste, capacidad de almacenamiento.

Memoria de almacenamiento externo: Se trata de los distintos soportes de almacenamiento que aunque físicamente pueden estar en el interior de la carcasa del ordenador no son direccionados por la UCP.

Entrada/Salida: periféricos

Los periféricos permiten almacenar información y comunicarse con el exterior.

• Periféricos de entrada: Introducen información al ordenador.
• Periféricos de salida: Muestran información que ha sido procesada.
• Periféricos de almacenamiento (E/S): Almacenan información. Físicamente pueden estar dentro o fuera de la carcasa del ordenador.
• Periféricos de comunicación (E/S): Comunican con otros ordenadores y dispositivos externos.

Ejecución de instrucciones

Fases:

1. Fase de búsqueda de la instrucción
2. Fase de decodificación
3. Búsqueda de operandos
4. Fase de ejecución y almacenamiento del resultado
5. La UC actualiza el CP, para pasar a ejecutar la siguiente instrucción (secuencial o con bifurcación/salto).

Gestión de la Entrada/Salida

Los tipos de dispositivos de E/S pueden ser muy variados y el SO debe velar porque la comunicación con ellos se realice de forma eficaz y segura.