Estructura y funcionamiento de la CPU

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Estructura y funcionamiento de la CPU

Estructura de registros

Registro base:

Registros de Direcciones:

Este registro especial almacena la dirección exacta de la celda de memoria

Registros de Datos:

Contenido del Registro:

Pequeña unidad de memoria dentro de un procesador que almacena datos

Jerarquía de Registros

Organización de registros de CPU reales

Arquitectura RISC-V:

Registros generales: Registro de enlace (ra): Registro de programa (pc): Registros de estado:

Arquitectura ARM:

Registros generales: Registro de enlace (LR): Registro de programa (PC): Registro de estado del programa (CPSR):

Arquitectura x86 (Intel y AMD):

Registros generales: Registros de segmento: Registros de índice: Registro de bandera: Puntero de instrucción (EIP):

Conjunto de Instrucciones: Características y Funciones

Clasificación del Conjunto de Instrucciones

-Transferencia de datos -Aritméticas -Lógicas -De desplazamiento -De rotación -De comparación

Segmentación de Instrucciones (Pipeline)

Una técnica de diseño de procesadores que permite ejecutar múltiples instrucciones en paralelo

Conjunto de Instrucciones

Es el vocabulario básico que un procesador entiende y puede ejecutar.

Registros de Control y Estado

La ALU realiza operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos almacenados en los registros.

El PC, IR, MAR y MBR trabajan en conjunto para ejecutar una instrucción.

ALU y Registros Intermedios:

Componente fundamental de un procesador encargado de realizar las operaciones matemáticas y lógicas básicas.

Interacción entre Registros:

Registros de Control:

Registros de Estado:

Esta información es esencial para controlar el flujo de ejecución de un programa

Organización del procesador

Subtopic

Control/estado: Controlan el funcionamiento interno del procesador.

Uso especial: Tienen funciones específicas, como el acumulador.

Uso general: Almacenan datos que el programador puede manipular directamente.

Ciclo Fetch-Decode-Execute

Execute (Ejecución):

Decode (Decodificación):

Fetch (Búsqueda):

Ciclo de Instrucción (Fetch-Decode-Execute):