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La CPU de una computadora, o unidad central de procesamiento, se compara con frecuencia con el cerebro humano, ya que es el control central de la computadora. La CPU realiza operaciones de la computadora ejecutando rápidamente las instrucciones del programa. La velocidad de la CPU juega un papel importante en la determinación de la potencia de una computadora. Cada nueva generación de microprocesadores presenta una CPU más potente que puede ejecutar instrucciones más rápidamente que la generación anterior.
Cómo funciona un procesador de computadora
El funcionamiento de la CPU se define como un proceso de tres pasos. Primero, se obtiene una instrucción de la memoria. En segundo lugar, se decodifica la instrucción y el procesador se da cuenta de lo que se le dice que haga. En tercer lugar, se ejecuta la instrucción y se realiza una operación. Estos tres pasos se repiten en un ciclo que comienza de nuevo cuando la CPU recupera la siguiente instrucción. Los pasos se denominan ciclo de instrucción de la CPU.
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La CPU utiliza un contador de programa para realizar un seguimiento de qué instrucción buscar a continuación. El contador es la dirección de la ubicación de la memoria que contiene la siguiente instrucción que se ejecutará. Se almacena en un registro, que es una ubicación de memoria dedicada en la propia CPU. El contador del programa se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción después de cada búsqueda en el ciclo de instrucción.
Operaciones realizadas por una CPU
La CPU ejecuta instrucciones que realizan un conjunto de operaciones básicas. Hay operaciones aritméticas como suma, resta, multiplicación y división. Las operaciones de memoria mueven datos de una ubicación a otra. Las operaciones lógicas prueban una condición y toman una decisión basada en el resultado. Las operaciones de control afectan a otros componentes de la computadora. Estos tipos básicos de operaciones, ejecutadas muy rápidamente, permiten que una computadora realice una amplia gama de funciones. El número exacto de operaciones admitidas por una CPU depende de su arquitectura.
Cómo utiliza la memoria la CPU
La memoria de la computadora se refiere al área donde se almacenan los datos y los programas. La memoria no forma parte de la CPU, pero la CPU debe interactuar estrechamente con ella. Hay dos tipos de memoria de computadora: primaria o principal y secundaria. La CPU depende en gran medida de la memoria principal para almacenar las instrucciones del programa y los datos en los que operan las instrucciones. La memoria principal es de naturaleza temporal y solo contiene instrucciones y datos para un programa mientras el programa se está ejecutando. La memoria secundaria es el almacenamiento más permanente que proporcionan los discos duros y las unidades flash.
Un componente de la CPU conocido como unidad de control es responsable de mover instrucciones y datos del almacenamiento secundario a la memoria principal antes de la ejecución de la instrucción. La unidad de control también mueve los resultados de una instrucción al almacenamiento secundario.
