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Sistemas Operativos Funcionamiento general de una computadora bajo el control de un programa.

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Presentación del tema: "Sistemas Operativos Funcionamiento general de una computadora bajo el control de un programa."— Transcripción de la presentación:

1 Sistemas Operativos Funcionamiento general de una computadora bajo el control de un programa

2 Contenido Elementos principales de una computadora y del CPU. Esquema de alto nivel bajo el control de un programa. Ciclos de captación y ejecución. Ejemplo básico de ejecución de un programa.

3 Elementos principales de una computadora y del CPU Elementos principales de una computadora Computadora MemoriaE/S Sistema de Buses CPU RegistrosALU Interconexión Interna del CPU CU Unidad de Procesamiento Central Elementos Principales Del CPU

4 Esquema de alto nivel bajo el control de un programa Módulo de E/S Registros PC IR MAR AC CPU Memoria … … Instrucción … Dato … Bus PC: Contador de programa IR: Registro de Instrucción MAR: Registro de dirección de memoria AC: Acumulador Puntos clave de la arquitectura de von Neumann Los datos y las instrucciones se almacenan en una sola memoria de lectura-escritura. Los contenidos de esta memoria se direccionan indicando su posición, sin considerar el tipo de dato contenido en la misma. La ejecución se produce siguiendo una secuencia de instrucción tras instrucción (a no ser que dicha secuencia se modifique explícitamente).

5 Ciclos de captación y ejecución Por cada instrucción de un programa que se esta ejecutando el sistema recorre una serie de etapas que se divide en dos ciclos: Ciclo de captación. El objetivo es obtener el código de la siguiente instrucción a ejecutar. Los pasos son Captar la instrucción de memoria principal. Decodificar el código de la instrucción. Incrementar el contador de programa (PC++). Ciclo de ejecución. Interpretada la instrucción se envían las señales de control necesarias para ejecutarla. Los pasos son: Se obtienen los datos implicados en la instrucción si es necesario. Se ejecuta la instrucción (se realizan las operaciones directamente con los datos). FIN INICIO Captación de la instrucción Ejecución de la instrucción Ciclo de Instrucción Básico Ciclo de Ejecución Ciclo de Captación

6 Ciclos de captación y ejecución … (2) Diagrama de estados del ciclo de instrucción Cálculo de la dirección de la instrucción Captación de la instrucción Decodificación de la instrucción Cálculo de la dirección del operando Captación del operando Operación con los datos Cálculo de la dirección del operando Almacenamiento del operando Varios operandos Varios resultados Cadena o vector de datos Instrucción completada Captar la siguiente instrucción EJECUCIÓNCAPTACIÓN PC++ IR=*(PC) MBR=[IR]

7 Ciclos de captación y ejecución … (3) Ejemplo básico de la ejecución de un programa Características de una máquina hipotética Codop Dirección S 01 (a) Formato de instrucción 15 Magnitud (b) Formato de enteros Contador de programa (PC) = dirección de instrucción Registro de instrucción (IR) = Instrucción en ejecución Acumulador (AC) = Almacenamiento temporal (c) Registros internos del CPU 0001 = Cargar AC desde memoria 0010 = Almacenar AC en memoria 0101 = Sumar a AC un dato de memoria (d) Lista parcial de códigos de operación (Codop) Memoria PC AC IR Registros Memoria Registros Memoria PC AC IR Registros Memoria Registros Memoria PC AC IR Registros Memoria PC AC IR Registros PC AC IR PC AC IR


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