De primero que es un procesador y cuales son sus funciones en la computadora?
Un procesador es un dispositivo de proceso, valga la redundancia; central que funciona como el cerebro de la computadora, este realiza todas las operaciones que necesita el computador para los datos que corren y se almacenan.
El procesador permite la entrada de datos numericos en formato binario y tambien ejecuta operaciones almacenadas en la memoria.
El primer procesador fue inventado en 1971, era el Intel 4004 construido para una calculadora.
FUNCIONAMIENTO
Funciona como un circuito electronico que corre a una velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que se somete a una corriente electrica que envia pulsos llamados ´´picos´´.
La velocidad de reloj o de ciclo son los pulsos que genera por segundo espresados en Hertz (Hz)-
Asi un procesador de 200 Mhz, posee un reloj que envia 200,000,000 pulsos x segundo.
Con cada pico de reloj el procesador ejecuta una instruccion o parte de una.
La medida CPI (Ciclos por instruccion) representa el numero promedio de ciclos de reloj necesarios para que el microprocesador ejecute una instruccion.
La potencia del procesador puede caracterizarse por el numero de instrucciones por segundo.
Los MIPS (Millones de instrucciones por segundo) son las unidades que se utilizan y representan la frecuancia del procesador dividida por el numero de CPI.
INSTRUCCIONES
Una instruccion es una operacion elemental que el procesador puede realizar. Las instrucciones se almacenan en la memoria principal esperando ser tratadas por el procesador.
Estas poseen 2 campos:
1. Codigo de operacion: Representa la accion que el procesador debe realizar.
2. Codigo operando: Define los parametros de la accion.
Estos dependen de la operacion. Puede ser informacion o alguna
direccion de memoria.
La instruccion puede contener de 1 a 4 bytes y 8 bits.
Las Instrucciones se pueden clasificar en:
- Acceso a memoria: Acceso a la memoria o transferencia de informacion entre registros.
- Operaciones aritmeticas: Operaciones de suma, resta, division y multiplicacion.
- Operaciones logicas: Como; Y, O, NO, NO EXCLUSIVO, ETC.
- Control: Cotroles de secuencia, conexiones condicionales, etc.
REGISTROS
Cuando el procesador ejecuta instrucciones, la informacion almacena en forma temporal en ubicaciones de memoria local de 8, 16, 32 o 64 bits, denominadas registros que pueden varias de unos 10 a varios cientos.
Los mas importantes son:
- REGISTRO ACUMULADOR (ACC): Almacena resultados de operaciones aritmeticas y logicas.
- REGISTRO DE ESTADO (PSW): Contiene indicadores del estado del sistema ( lleva digitos, desbordamientos, etc.)
- REGISTROS DE INSTRUCCION (RI): Contiene la instruccion que esta siendo procesada actualmente.
- CONTADOR ORDINAL (OC, PC O PROGRAM COUNTER): Contiene la direccion siguiente a procesar.
- REGISTRO DE BUFFER: Almacena informacion temporal desde la memoria.
MEMORIA CACHE O BUFFER
Es una memoria rapida que permite reducir los tiempos de espera en la informacion de la RAM.
En efecto, la memoria principal del computador es mas lenta que la del procesador. Los procesadores modernos se componen de distintos niveles de cache:
- MEMORIA CACHE NIVEL 1 (L1): Esta integrada directamente al procesador. Se divide en 2 partes:
- Cache de instruccion: Contiene instrucciones de la RAM que fueron decodificados durante su paso por canalizadores.
- Cache de informacion: Contiene informacion de la RAM, asi como informacion utilizada recientemente durante el funcionamiento del procesador.
- MEMORIA CACHE NIVEL 2 (L2): Se encuentra ubicada en la carcasa cunto al chip, tiene mas velocidad que la RAM pero es mas lenta que el cache L1. Actua como intermediario entre la memoria cache interna y la RAM.
- MEMORIA CACHE 3 o RAM: Se ubica en la placa madre.
