Controlador y decodificador uc

La unidad central de proceso suele denominarse con las siglas CPU (Central Process Unit) o UCP (Unidad Central de Proceso).

Memoria

Se encarga de almacenar las instrucciones que constituyen el programa y, eventualmente, los datos y los resultados.

Subsistemas de Entrada/Salida

Permiten la comunicación del ordenador con el exterior, realizando operaciones de recogida y envío de información a través de los dispositivos periféricos conectados al efecto.

R.O.M. (Read Only Memory)

La carácterística fundamental de la memoria
ROM es su capacidad para almacenar, de forma permanente, la información, sin necesidad de contar con ningún tipo de alimentación eléctrica.

Las diferencias más importantes entre la memoria RAM y la memoria ROM son:

RAM es de lectura y escritura, mientras que la ROM es de sólo lectura.

La RAM es volátil y la ROM permanente.

memorias caché

Las memorias caché almacenan en unos chips de memoria ultrarrápida los datos más utilizados de la memoria. Los ordenadores actuales suelen montar dos e incluso tres tipos de memoria caché:

Memoria caché de primer nivel o interna (L1):

está integrada en el microprocesador, en el mismo chip y por ello tiene la misma velocidad que el bus del microprocesador.

Memoria caché de 2º nivel (L2):

su tamaño es variable. Está en el mismo zócalo que el microprocesador, pero en distinto chip. La velocidad del bus es la mitad que la del microprocesador.

Memoria caché L3:

Esta memoria se encuentra en algunas placas base. A medida que los microprocesadores comenzaron a incluir caché L2 dentro de sus arquitecturas, se comenzó a llamar caché L3 al caché extra integrado en las placas base entre el microprocesador y la memoria principal. Simplemente, lo que una vez fue el caché L2, ahora se denomina L3 cuando se usa en micros con caché L2 integrados.

Driver o manejador de dispositivo

La función del driver es traducir las ordenes de alto nivel a los comandos de bajo nivel que entiende el controlador de dispositivo. Es el encargado de darle ordenes, consultar su estado y atender a sus interrupciones. Es el primer nivel en que deben tratar de solucionarse los errores del dispositivo.

Software del sistema operativo independiente de dispositivos

En caso de que el driver no pueda enmascarar un error, se lo comunica al gestor de dispositivos del sistema operativo que lo intentará por otros medios.

Aplicación de usuario

Este nivel es el mas abstracto, normalmente es de donde parten las ordenes (también parten del sistema operativo) y donde se reciben los resultados.

E/S controlada por interrupciones:

Cuando el periférico se encuentra en disposición de realizar una transferencia se lo indica a la UCP mediante una señal de control especial denominada de solicitud de interrupción. La UCP entonces suspende y salva temporalmente la ejecución de las instrucciones en curso para ejecutar lo que se conoce como rutina de servicio de interrupción,

E/S por acceso directo a memoria (DMA):

existe una interface (DMA) que se encarga de liberar a la UCP del control de la transferencia de datos entre el periférico y la memoria. El controlador de DMA contiene:

El registro de dirección

- Almacena la dirección de la siguiente palabra a transmitir

- Se incrementa de forma automática después de cada transferencia

- El registro contador de palabras

- Almacena el número de palabras que quedan por enviar

- Se decrementa automáticamente después de cada transferencia

- La unidad de control del DMA

- Comprueba si el contenido del registro contador es 0

- Cuando alcanza este valor para la transferencia, envía una señal de interrupción a la UCP para indicarle que la transferencia a finalizado .

El registro de instrucción (RI) se encarga de almacenar la instrucción en curso, que se esta ejecutando actualmente, proveniente de la unidad de memoria.

El decodificador que identifica la instrucción de RI para determinar el conjunto de pasos elementales en que se descompone.
El secuenciador que se encarga de sacar y distribuir ordenadamente a los elementos del sistema las correspondientes señales de control, utilizando la información suministrada por el decodificador, el registro de estado y el reloj.

El reloj es un circuito oscilador que genera autónomamente una señal en forma de pulsos, que representan la temporización básica del sistema global, ya que determina el menor tiempo que puede durar una operación elemental.

ELEMENTOS DE INTERCONEXIÓN. BUSES

La forma más usual de interconexión de los distintos elementos es a través de un bus o calle. La operación básica del bus que permite realizar una transferencia elemental entre dos de los dispositivos conectados a él se denomina ciclo del bus.

Carácterísticas de los buses

El bus de datos utilizado, como su propio nombre indica, para transferir los datos entre los diferentes elementos del computador.

El bus de direcciones

Designan la posición/dirección de los datos.
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El bus de control que suele transferir señales de control como pueden ser de lectura o escritura de la memoria.

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Ancho del bus

Aunque dicha anchura está relacionada directamente con el número de líneas que componen el bus, es más frecuente expresarla en bits (en general cada línea transporta un bit de información en cada transferencia). A mayor anchura, el bus será capaz de transferir un mayor número de bits simultáneamente en cada ciclo de bus.
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Velocidad o frecuencia del bus

Ésta refleja la cantidad de ciclos de transferencia que pueden tener lugar por segundo en cada línea del bus, y por tanto se mide en MHz.