CPU - Ciclo de Maquina

CPU – Ciclo de Instrucción y Ejecución
Instrucciones
Durante la ejecución, las instrucciones y los datos se pasan entre registros de muy alta
velocidad en la UC y la UAL. En un ciclo de máquina se “trae” una instrucción de la RAM.
 Una instrucción que será ejecutada es seleccionada y leída -dentro del registro
de instrucción- por el registro de secuencia. Toda Instrucción está formada por:
Instrucción = Dirección + Operación
 La parte de la dirección se envía al registro de direcciones.
 La operación es enviada al decodificador para su interpretación. El registro de
secuencia busca una nueva instrucción y el decodificador envía la señal para
introducir la orden en la UAL.
A partir de ese momento -envío de la señal a la UAL- comienza el ciclo de ejecución; los
pasos previos son conocidos como ciclo de instrucción.
El tiempo de ciclo de máquina
es el total del tiempo de instrucción más el tiempo de
ejecución. Todos estos pasos se sincronizan por medio de un reloj electrónico que emite
millones de pulsos eléctricos por segundo. Los sistemas realizan millones de estas
instrucciones por segundo.
MIPS
Reloj
El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales:
1. Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes sub componentes
del sistema informático.
2. Para saber la hora.
El reloj físicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por
segundo, de manera constante. Al número de pulsos que emite el reloj cada segundo se
llama Frecuencia del Reloj.
La frecuencia del reloj se mide en Ciclos por Segundo, también llamados Hertzios, siendo
cada ciclo un pulso del reloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos
por segundo se expresa habitualmente en Megaherzios.
El reloj marca la velocidad de proceso de la computadora generando una señal periódica
que es utilizada por todos los componentes del sistema informático para sincronizar y
coordinar las actividades operativas, evitando el que un componente maneje unos datos
incorrectamente o que la velocidad de transmisión de datos entre dos componentes sea
distinta.
Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj mayor será la velocidad de proceso de la
computadora y podrá realizar mayor cantidad de instrucciones elementales en un
segundo.
El rango de frecuencia de los microprocesadores oscila entre los 4,77 megaherzios del
primer PC diseñado por IBM y los 200 megaherzios de las actuales computadoras
basadas en los chips Intel Pentium.
Almacenamiento Secundario
U.C.
U.C.
Instrucciones
Secuencia
Decodificador
Area
de
Entrada
Entrada
Area de
Almacenamiento
de Programa
Dirección
Area
de
Salida
Area de
Trabajo
U.A.P.
U.A.P.
Almacen.
U.A.L.
U.A.L.
Flujo de Control
Flujo de Datos
Flujo de Instrucciones
Sumador
Acumulador
Salida