miércoles, 8 de junio de 2016

Funcionamiento del computador

funcionamiento de la computadora
La función básica que realiza un computador es la ejecución de un programa, constituido por un conjunto de instrucciones almacenadas en memoria.
El procesador es precisamente el que se encarga de ejecutar las instrucciones especificadas en el programa


Los ciclos de captación y ejecución
Al comienzo de cada ciclo de instrucción, la CPU capta una instrucción de memoria.En una CPU típica, se utiliza un registro llamado contador de programa para seguir la pista de la instrucción que debe captarse a continuación.A no ser que se indique otra cosa, la CPU siempre incrementa el PC después de captar cada instrucción, de forma que captará la siguiente instrucción de la secuencia 

La CPU interpreta la instrucción y lleva a cabo la acción requerida.En general, esta puede ser de cuatro tipos:
  1. Procesador-memoria:deben transferirse datos desde la CPU a la memoria, o desde la memoria a la CPU.
  2. Procesador-E/S:deben transferirse datos a o desde el exterior mediante transferencias entre la CPU y un módulo de E/S.
  3. Procesamiento de datos:la CPU ha de realizar alguna operación aritmética o lógica con los datos.
  4. Control:una instruccion puede especificar que la secuencia de ejecucion se altere.Por ejemplo:la CPU capta una instruccion de la posicion 149 que especifica que la siguiente instruccion debe captarse de la posicion 182.La CPU registrara este hecho poniendo en el contador de programa182.Asi, en el proximo ciclo de captacion, la instruccion se cargara desde la posicion 182 en lugar de desde la posicion 150


Interrupciones:Prácticamente todos los computadores disponen de un mecanismo mediante el que otros módulos pueden interrumpir el procesamiento normal de la CPU.
Clases de interrupciones
  1. Programa:Generadas por alguna condición que se produce como resultado de la ejecución de una instrucción, tal como desbordamiento aritmético, división por cero, intento de ejecutar una instrucción máquina inexistente e intento de acceder fuera del espacio de memoria permitido para el usuario.
  2. Temporización:Generadas por un temporizador interno al procesador.Esto permite al sistema operativo realizar ciertas funcionamientos de manera regular.
  3. E/S:Generadas por un controlador de E/S, para indicar la finalización sin problemas de una operación o para avisar de ciertas condiciones de error.
  4. Fallo de hardware:Generadas por un fallo tal como la falta de potencia de alimentación o un error de paridad en la memoria.
Funcionamiento de un módulo E/S

• Un computador no puede estar formado sólo por la CPU y la memoria.Para darle alguna utilidad debe de poder comunicarse con el mundo exterior. Esto se realiza a través del subsistema de entrada/salida(módulos de E/S) • La misión principal del subsistema de E/S es la adaptación de los dispositivos externos para su conexión al bus del sistema. ¿Por qué no pueden conectarse directamente? – A menudo, la velocidad de transmisión de datos de los periféricos es mucho menor que la de la memoria y la CPU (es necesario amortiguar esa diferencia de velocidades) – Debido a la gran variedad de periféricos existentes no es posible incorporar toda la lógica necesaria para controlar tal diversidad de dispositivos dentro del procesador – Los formatos y tamaños de datos de los periféricos suelen ser diferentes a los utilizados por el computador a los que se conectan


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