Cómo funciona un procesador de ordenador moderno

Cómo funciona un procesador de ordenador moderno

La CPU es el elemento básico y más importante del sistema. Realiza todas las tareas relacionadas con la transferencia de datos, la ejecución de comandos y las operaciones lógicas y aritméticas. La mayoría de los usuarios saben qué es una CPU, pero no entienden cómo funciona. En este artículo, intentaremos explicar de forma sencilla y clara cómo funciona la CPU y de qué es responsable en un ordenador.

Índice

    Cómo funciona un procesador de ordenador

    Antes de desmontar los principios básicos de la CPU, es aconsejable familiarizarse con sus componentes, porque no es sólo una placa rectangular montada en la placa base, es un dispositivo complejo formado por muchos elementos. Puedes leer más sobre la estructura de la CPU en nuestro artículo, pero ahora vamos a analizar el tema principal del artículo.

    Leer más: El dispositivo de un procesador de ordenador moderno

    Operaciones realizadas

    Una operación es una o más acciones que son procesadas y ejecutadas por dispositivos informáticos, incluyendo un procesador. Las operaciones propiamente dichas se dividen en varias clases:

    1. Entrada y salida.. Varios dispositivos externos, como el teclado y el ratón, se conectan necesariamente al ordenador. Se conectan directamente a la CPU y se les asigna una operación independiente. Transfiere datos entre la CPU y los dispositivos periféricos, y desencadena determinadas acciones para escribir información en la memoria o enviarla al hardware externo.
    2. Operaciones del sistema Son responsables de detener el funcionamiento del software, organizar el procesamiento de datos y, bueno, además de todo eso, son responsables del funcionamiento estable del sistema del PC.
    3. Grabar y descargar operaciones.... La transferencia de datos entre el procesador y la memoria se realiza mediante operaciones de paquete. El rendimiento rápido se consigue escribiendo o cargando grupos de instrucciones o datos al mismo tiempo.
    4. Aritmética-lógica. Este tipo de operaciones calcula los valores de las funciones, se encarga de procesar los números y convertirlos a diferentes sistemas de cálculo.
    5. Transiciones. Gracias a las transiciones, la velocidad del sistema aumenta considerablemente, ya que permiten transferir el control a cualquier comando del programa, determinando independientemente las condiciones de transición más adecuadas.

    Todas las operaciones deben ejecutarse simultáneamente, ya que varios programas se ejecutan a la vez mientras el sistema está activo. Esto se consigue alternando el procesamiento de la CPU, lo que permite priorizar las operaciones y ejecutarlas en paralelo.

    Ejecución de la orden

    El procesamiento de comandos se divide en dos partes constitutivas, la operativa y el operando. La parte operativa muestra a todo el sistema lo que tiene que trabajar en un momento dado, mientras que la parte operativa hace lo mismo, sólo que por separado con el procesador. La ejecución de los comandos la realizan los núcleos, y las acciones se llevan a cabo de forma secuencial. Primero está la extracción, luego la decodificación, la ejecución del comando propiamente dicho, la consulta de la memoria y el guardado del resultado final.

    Gracias al uso de la memoria caché, la ejecución de los comandos es más rápida porque no es necesario recurrir constantemente a la memoria RAM, y los datos se almacenan en determinados niveles. Cada nivel de memoria caché tiene un tamaño de datos y una tasa de carga y escritura diferentes, lo que afecta al rendimiento de los sistemas.

    Interacciones de la memoria.

    La ROM (dispositivo de almacenamiento permanente) sólo puede almacenar información inmutable, pero la RAM (memoria operativa) se utiliza para almacenar el código del programa, los datos intermedios. Con estos dos tipos de memoria, el procesador interactúa solicitando y transmitiendo información. La interacción se produce con el uso de dispositivos externos conectados, buses de direcciones, buses de control y diferentes controladores. Todos los procesos se muestran de forma esquemática en la siguiente figura.

    Si tenemos en cuenta la importancia de la RAM y la ROM, sería posible prescindir de la primera si el dispositivo de memoria permanente tuviera mucha más memoria, lo que sigue siendo prácticamente imposible de implementar. Sin ROM, el sistema no puede funcionar, ni siquiera se iniciará, porque primero hay una prueba del hardware con la ayuda de los comandos del BIOS.

    Lea también:
    Cómo elegir la memoria RAM para su ordenador
    Descifrar las señales de la BIOS

    Funcionamiento del procesador

    Las herramientas estándar de Windows permiten controlar la carga de la CPU y ver todas las tareas y procesos en ejecución. Esto se hace mediante "Administrador de tareas".que se invoca mediante teclas de acceso rápido Ctrl + Shift + Esc.

    En la sección. "Rendimiento rápido". muestra la cronología de la carga de la CPU, el número de hilos y los procesos en ejecución. Además, se muestra la memoria del núcleo descargada y no cargada. La ventana "Supervisión de recursos". se presenta información más detallada sobre cada proceso, se muestran los servicios de trabajo y los módulos relacionados.

    Hoy hemos examinado de forma asequible y detallada el funcionamiento de un procesador de ordenador moderno. Hemos comprendido las operaciones y los comandos, la importancia de cada elemento dentro de la CPU. Esperamos que esta información le sea útil y que haya aprendido algo nuevo.

    Lea también: Cómo elegir una CPU para su ordenador

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