Procesador

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador.Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

-Tienen 3 buses, Datos: Contiene el flujo de información  Direcciones: Controla la posición actual en memoria  Control: Regula el flujo de información para evitar conflictos.

Funcionamiento

Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad de coma flotante.

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:

• Prefetch, prelectura de la instrucción desde la memoria principal.
• Fetch, envío de la instrucción al decodificador
• Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
• Lectura de operandos (si los hay).
• Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
• Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros. 

Arquitecturas: 

 CISC: En la arquitectura computacional, CISC (del inglés complex instruction set computer) es un modelo de arquitectura de computadora. Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.

La microprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquitecturas CISC. La microprogramación significa que cada instrucción de máquina es interpretada por un microprogramalocalizado en una memoria en el circuito integrado del procesador. Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM de Control, ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj, al menos uno por microinstrucción. Es así entonces como los chips CISC utilizan comandos que incorporan una gran diversidad de pequeñas instrucciones para realizar una única operación.  

  

RISC: características fundamentales:

• Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos.
• Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.

Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.

El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentación y el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria.

Diversos estudios reflejaron, que la mayoría del software, la mayoría del tiempo, usaba las instrucciones más simples dejando las instrucciones más complejas para casos raros, en software muy especializado. Esto abría nuevas posibilidades de desarrollo, pues el procesador no tenía por qué llevar un juego de instrucciones muy complejo, abaratando así los costes de desarrollo, diseño, producción etc...

Las instrucciones, aunque con otras características, siguen divididas en tres grupos:

a) Transferencia.

b) Operaciones.

c) Control de flujo.

Reducción del conjunto de instrucciones a instrucciones básicas simples, con la que pueden implantarse todas las operaciones complejas. Arquitectura del tipo load-store (carga y almacena). Casi todas las instrucciones pueden ejecutarse dentro de un ciclo de reloj.

Pipeline (ejecución simultánea de varias instrucciones). Posibilidad de reducir el número de ciclos de máquina necesarios para la ejecución de la instrucción.