Estructura y funcionamiento de la CPU

La CPU es el componente central en un sistema informático, responsable de ejecutar instrucciones y gestionar el flujo de datos. La estructura de registros incluye aquellos visibles para el usuario, como los de datos, direcciones e índices, y otros de control y estado, como el contador de programa y el registro de instrucción.

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Estructura y funcionamiento de la CPU

Ciclo de Instrucción

Ciclo Fetch-Decode-Execute Búsqueda, decodificación, ejecución.

Segmentación de instrucciones (Pipeline) Ejecución secuencial de instrucciones en etapas.

Conjunto de instrucciones Almacenamiento de operandos. Operandos explícitos por instrucción. Posición del operando. Operaciones del conjunto de instrucciones.

Modos de direccionamiento y formatos Interpretación y localización de operandos.

Estructura de Registros

Registros visibles para el usuario Registro de Datos. Registro de Direcciones. Registro de Índice.

Registros de control y estado Contador de Programa (PC). Registro de Instrucción (IR). Registro de Dirección de Memoria (MAR). Registro Intermedio de Memoria (MBR).

Ejemplos de organización de registros en CPU reales Registro de vector de interrupción. Puntero a tabla de páginas (sistemas de memoria virtual). Puntero de pila del sistema.

Organización del Procesador

Segmentación de Instrucciones (Pipeline) La segmentación se dividiendo en varias etapas: captación de instrucción, decodificación, cálculo de direcciones, ejecución y almacenamiento de resultados. Este enfoque permite ejecutar varias instrucciones simultáneamente.