U6 Flashcards
¿Qué tipos de operaciones pueden realizar las computadoras?
Las computadoras pueden realizar operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división, potencia) y operaciones lógicas (igual a, no igual a, mayor que, menor o igual a, etc.).
¿Cómo se gestionan las operaciones aritméticas y lógicas en una computadora?
La unidad de control mueve datos en la CPU y, cuando encuentra instrucciones aritméticas o lógicas, las pasa a la Unidad Aritmética-Lógica (ALU). Esta unidad tiene registros de alta velocidad para almacenar datos temporales.
Cuál es la función del dispositivo de adición en la ALU?
El dispositivo de adición en la ALU realiza operaciones de suma, resta, multiplicación y división. Las operaciones de multiplicación y división se pueden lograr mediante sumas sucesivas o cambiando el signo en la operación de sumar.
¿Cómo realiza la ALU las comparaciones entre datos?
Utiliza un circuito llamado comparador, capaz de detectar si dos datos son iguales, y cuál es mayor o menor.
¿Qué otras funciones controla la Unidad de Control además de las operaciones aritméticas y lógicas?
La Unidad de Control también se encarga del transporte de resultados, proporcionar operandos, iniciar la operación siguiente, entre otras.
¿Cómo se clasifican las operaciones de la ALU en términos de sistemas de procesamiento de bits?
Las operaciones pueden ser realizadas en sistemas Serie (bit a bit secuencialmente), Paralelo (simultáneamente todos los bits), o Paralelo-Serie (procesamiento por grupos en serie y bits en paralelo).
¿Cuáles son las dos funciones principales de la ALU?
La ALU realiza operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división) y ejecuta operaciones lógicas (comparación de datos).
¿Cuáles son las operaciones simples que puede realizar la mayoría de las ALU?
Pueden realizar operaciones aritméticas de números enteros, operaciones lógicas de bits (AND, NOT, OR, XOR, XNOR), y desplazamiento de bits.
¿Cómo se aborda el diseño de operaciones complejas en una ALU?
Los ingenieros buscan un equilibrio para proporcionar una ALU lo suficientemente potente para calcular rápido sin ser económicamente prohibitiva.
¿Quién propuso el concepto de la Unidad Aritmético-Lógica y cuándo?
John von Neumann propuso el concepto en 1945 al escribir un informe sobre las fundaciones para el computador EDVAC.
¿Cuál es la función histórica de la ALU según la propuesta de Von Neumann?
La ALU es esencial para una computadora, ya que realiza operaciones matemáticas básicas (adición, sustracción, multiplicación, división), según la propuesta de Von Neumann.
¿Cuál es la composición de la ALU y cómo se realiza la entrada y salida de datos?
La ALU se compone de registros y circuitos lógicos. Las entradas son operandos y códigos de operación, y la salida es el resultado de la operación. También puede tener códigos de condición para casos especiales.
¿Cómo se aborda el diseño de operaciones complejas en una ALU según los ingenieros?
Se busca un equilibrio entre potencia y complejidad para proporcionar una ALU que sea eficiente y no económicamente prohibitiva.
¿Cómo se define la Unidad de Control en un sistema microprocesador?
La Unidad de Control se considera la parte “inteligente” del sistema microprocesador y coordina sus tareas en función de las instrucciones secuenciadas organizadas por el programador.
¿Qué implica la decodificación de la instrucción en la Unidad de Control?
La Unidad de Control interpreta cada tipo de instrucción para actuar en consecuencia, estableciendo comunicaciones entre los bloques funcionales, como registros y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).
¿Qué es una microinstrucción y cómo se almacenan?
Cada transferencia de datos que forma parte de una instrucción se conoce como microinstrucción. Estas microinstrucciones, formando el conjunto de microcódigos, están grabadas de fábrica en el chip de la Unidad de Control en una memoria tipo ROM, generalmente no accesible al programador.
¿Cuál es la secuencia lógica que sigue la Unidad de Control para ejecutar una instrucción?
La secuencia lógica consta de extraer la instrucción de la memoria, determinar la operación a ejecutar, extraer los datos necesarios, ejecutar la instrucción, almacenar resultados si es necesario, y pasar a la siguiente instrucción
¿Qué elementos componen la Unidad de Control?
La Unidad de Control incluye el reloj, contador de programa, registro de instrucción, decodificador, secuenciador, y un banco de registros, entre otros.
¿Cuál es la función del decodificador en la Unidad de Control?
El decodificador analiza el código de operación de la instrucción para comprender el tipo de operación que se debe realizar.
¿Qué funciones principales realiza la Unidad de Control en la ejecución de instrucciones?
La Unidad de Control decodifica instrucciones, sincroniza tareas, administra buses internos y externos, y da indicaciones a la ALU sobre las operaciones a realizar.
¿Cómo se sincronizan las tareas en la computadora y qué elementos están involucrados?
Las tareas se sincronizan mediante señales de reloj generadas por un circuito eléctrico. El reloj, el contador de programa, y el secuenciador son elementos clave en esta sincronización.
¿Cuáles son las funciones de la Unidad de Control en relación con la ALU?
La Unidad de Control indica a la ALU las operaciones a realizar, contribuyendo a la ejecución adecuada de las instrucciones.
¿Cómo se implementa una instrucción en la Unidad de Control?
Cada instrucción se implementa como un conjunto de microinstrucciones almacenadas en una memoria ROM interna, formando parte del microprograma.
¿Cuál es la función principal de los registros internos del procesador?
Los registros internos del procesador son utilizados como almacenamiento temporario de datos y son esenciales para la ejecución de instrucciones, el manejo de direccionamiento de memoria y la capacidad aritmética.
¿Cuáles son los dos tipos de registros y cómo se diferencian?
Los dos tipos de registros son generales y dedicados. Los registros generales pueden ser utilizados por el programador para mayor flexibilidad, mientras que los dedicados son empleados por el sistema interno del microprocesador y tienen una significación única.
Menciona algunos registros de uso dedicado y su función.
Algunos registros de uso dedicado incluyen RDM (para direcciones de memoria), RCM (contenido de direcciones), RI (instrucciones), CP (contador de programa), SP (manejo de subrutinas), ACC (acumulador), y RS (registro de estado).
¿Cómo se dividen los registros en la arquitectura de computadoras?
Los registros se dividen en registros de segmento, registros de apuntadores de instrucciones, registros apuntadores, registros de uso general, registros de propósitos generales, registros de índices, registros de bandera, registros de datos, registros de memoria, registros de coma flotante y registros de propósito específico.
¿Cuál es la función de los registros de segmento y menciona algunos ejemplos?
Los registros de segmento se utilizan para alinear en un límite de párrafo y codifican la dirección de inicio de cada segmento. Ejemplos incluyen CS (código), DS (datos), SS (pila), ES (extra), FS y GS (registros extra de segmento).
Explica la función de los registros de propósito general y menciona algunos ejemplos.
Los registros de propósito general, como AX, BX, CX y DX, pueden guardar tanto datos como direcciones. Se utilizan para operaciones aritméticas, manipulación de datos y control de ciclos.
¿Cómo se clasifican los registros según el tipo de operación que pueden realizar?
Los registros de uso general se clasifican en B-C, D-E y H-L, pudiendo considerarlos en forma independiente (8 bits cada uno) o de a pares (16 bits).
¿Cuál es la importancia de los registros de propósito específico?
Los registros de propósito específico, como el registro de control de estado (STATUS REGISTER), contienen información sobre el estado de la última operación ejecutada por la unidad aritmético-lógica, como cero, negativo, desbordamiento, acarreo, paridad, entre otros.
¿Cómo se maneja la información del registro de control de estado y cuáles son algunas condiciones que indica?
La información del registro de control de estado se maneja en forma de banderas o flags, indicando condiciones como resultado cero, resultado negativo, desbordamiento, acarreo, paridad, y otros.
¿Qué papel juegan los registros de coma flotante en el procesador?
Los registros de coma flotante se utilizan para guardar datos en formato de coma flotante, especialmente en operaciones que involucran números decimales o fraccionarios.
Resumiendo: Los registros son esenciales en el procesador para el almacenamiento temporal y acceso rápido a datos, desempeñando funciones específicas según su tipo y propósito.
