inv

1. 3. ARQUITECTURA INTERNA DEL PROCESADOR (INTEL) El microprocesador tiene una arquitectura parecida
a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque
ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora
digital ayuda a entender el microprocesador. El hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de
muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad
procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad
microprocesador (MPU). En otras palabras, el microprocesador es una unidad procesadora de datos.
3.1 EN UN MICROPROCESADOR SE PUEDE DIFERENCIAR DIVERSASPARTES:
3.1.1 encapsulado. Es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro
(por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a
su zócalo a su placa base.
3.1.2 memoria cache. Es una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a alcance directo ciertos
datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la
memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles
con PC poseen la llamada cache interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro,
encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Pentium III Coppermine, Athlon Thunderbird, etc.)
incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de
segundo nivel o L2e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3.
3.1.3 coprocesador matemático. Unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase
de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte esta
considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos.
3.1.4 registros. Son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene
disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de
registros está diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados
por el procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros.
3.1.5 memoria. Es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos.
Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde
allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de
almacenamiento para el trabajo en curso.
3.1.6 puertos. Es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es análogo
a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador
necesita comunicarse, tiene asignado un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un
número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales.
3.2 COMO FUNCIONA EL PROCESADOR (INTEL) Un microprocesador ejecuta una serie de instrucciones en el
lenguaje anteriormente mencionado para decirle al procesador que es lo que tiene que hacer. Basándose en
estas instrucciones, un microprocesador hace tres cosas básicas: Usando su unidad lógico aritmética (ALU),
un microprocesador puede realizar operaciones matemáticas como sumar, restar multiplicar y dividir. Los
microprocesadores modernos contienen procesadores flotantes que pueden hacer operaciones muy
sofisticadas. Un microprocesador puede mover datos de una localización de memoria a otra. Un
microprocesador puede tomar decisiones y saltar a un nuevo grupo de instrucciones basadas en esas
decisiones. Un microprocesador puede hacer cosas muy complejas, pero las anteriores funciones descritas,
son las básicas a tener en cuenta. Internamente en un microprocesador, podemos encontrar los siguientes
elementos: Un bus de direccionamiento, que puede ser de 8, 16 o 32 bits, y que lleva este direccionamiento
a la memoria. Un bus de datos, que puede ser de los mismos bits anteriormente mencionados, que puede

2. enviar datos a la memoria y recibir datos de la memoria. Una línea de lectura (RD) y otra de escritura (WR)
para decirle a la memoria si quiere configurar o localizar el direccionamiento. Una línea para el reloj que
envía pulsos en secuencia al procesador. Una línea para resetear el contador del programa a cero y reiniciar
la ejecución.
3.2.1 Memoria en los microprocesadores Hasta ahora se ha hablado sobre el direccionamiento de las
instrucciones y los buses de datos, y las líneas de escritura y lectura. Estos buses y líneas deben ir
conectados a memorias ROM y RAM, generalmente a ambos.
3.2.2 Memoria ROM Es una memoria de solo lectura (Red Only Memory). Un chip ROM es configurado por
una serie de bytes predefinidos. El bus le dice al chip ROM que byte coger y emplazar en el bus de datos.
Cuando la línea lectura cambia su estado, este chip presenta el byte seleccionado en el bus de datos antes
mencionado.
3.2.3 Memoria RAM (INTEL) – Es una memoria de acceso aleatorio (RendónAccess Memory). Contiene bytes
de información, y el microprocesador puede leer o escribir en esos bytes dependiendo de si las líneas de
lectura y escritura son señalizadas. Este tipo de memoria olvida toda la información que contiene una vez
que la energía se apaga. Por esto el ordenador necesita la memoria ROM.
3.3. DIFERENTES TIPOS Y FAMILIA DE LOS PROCESADORES Los equipos de desktop equipados con la familia
de procesadores Intel® Core™2brindan un desempeño más rápido, más eficiencia energética y un
desempeño en multitareas que brinda mayor capacidad de respuesta, así su compañía podrá lograr más
productividad. Los equipos de escritorio equipados con la familia de procesadores Intel®Core™2, al
combinar velocidades de procesamiento estándar con características de ahorro energético, le permiten
hacer más en menos tiempo, reduciendo los costos energéticos en un promedio del 50 por ciento.
3.3.1 CARACTERÍSTICAS Con un procesador Intel® Core™2 Duo accederá a tecnologías con un alto
desempeño, lo que incluye hasta 6MB de caché L2 compartida, bus frontal de hasta 1333, más estas otras
tecnologías Intel® incorporadas: El procesamiento Intel® multi-core ofrece un mejor desempeño multitareas
al combinar dos núcleos de procesador independientes en un encapsulado físico¹La Ejecución dinámica
ampliada Intel® mejora el tiempo de ejecución y la eficiencia en el uso de la energía con más instrucciones
por ciclo de reloj. La Función Intel® para gestión inteligente de la energía posibilita un desempeño más
inteligente y con un uso más eficiente de la energía. El Acceso Intel® a memoria inteligente mejora el
desempeño del sistema mediante la optimización del uso del ancho de banda de datos disponible. Caché
Intel® inteligente avanzada posibilita un mejor desempeño y un subsistema de caché más eficiente al
optimizar los procesadores multi-core. Intel® Advanced Digital Media Boost acelera una amplia gama de
aplicaciones, tales como video, voz e imagen, procesamiento de fotografías, cifrado, aplicaciones
financieras, técnicas y científicas.
3.4QUE SON LOS PUNTOS FLOTABLES EN LOS PROCESADORS? La unidad del punto flotante es una unidad
de ejecución dedicada, diseñada para realizar las funciones matemáticas con números del punto flotante.
Un número del punto flotante es cualquier número continuo, esto es no entero; cualquier número que
requiere un punto decimal para ser representado es un número del punto flotante. Los enteros (y los datos
almacenaron como enteros) se procesan usando la unidad de ejecución entera. Al hablar de Punto Flotante
se describe una manera de expresar los valores, no como un tipo matemáticamente definido del número tal
como un número entero, número racional, o número real. La esencia de un número de punto flotante es
que su punto "flota " entre un número predefinido de dígitos significativos, igual a la notación científica,
donde el punto decimal puede moverse entre diferentes posiciones del número. Matemáticamente
hablando, un número en punto flotante tiene tres porciones: un signo, que indica si el número es mayor o
menor de cero; un significado—llamado a veces mantisa -- que abarca todos los dígitos que son
matemáticamente significativos; y un exponente, que determina la magnitud del significado, esencialmente
la localización del punto flotante. Como mencionamos anteriormente es igual a la notación científica, la

3. diferencia está en que los científicos usan exponentes de potencias de 10 y los coprocesadores matemáticos
al utilizar el sistema binario utilizan el punto flotante digital, ó sea utilizan potencias de dos .Como cuestión
práctica, la forma en que los números de punto flotante son usados en cálculos de computadora siguen los
estándares establecidos por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. Los formatos de IEEE (por sus
siglas en inglés) toman los valores que se pueden representar en forma binaria usando 80 bits. Aunque 80
bits parecen algo arbitrarios (pues en el mundo de las computadoras está basado en potencias dedos y
constantemente se acostumbra doblar los tamaños de los registros de 8 a16 a 32 a 64 bits), es el tamaño
exacto para acomodar un valor de 64 bits significativos con 15 bits de sobra para un exponente y un bit
adicional para el signo del número. Aunque el estándar de IEEE permite valores de punto flotante de 32 bits
y 64 bits, la mayoría de las unidades de punto flotante se diseñan para acomodar los valores completos de
80 bits. Las unidades de punto flotante de los procesadores de Intel tienen ocho de estos registros de 80
bits, en los cuales realizan sus cálculos.
11. Las instrucciones en sus programas le dicen al chip matemático con qué formato numérico va a trabajar
y cómo. La única diferencia verdadera es la forma en la cual el chip matemático entrega sus resultados al
microprocesador cuando están listos. Se realizan todos los cálculos usando los 80 bits completos de los
registros del chip, a diferencia de las unidades de número entero, que pueden manipular
independientemente sus registros en pedazos de un byte. Los ocho registros de 80 bits en las unidades de
punto flotante de Intel, también se diferencian de las unidades de número entero en la manera en que son
direccionadas. Los comandos para los registros de la unidad de número entero son encaminados
directamente al registro apropiado como si fueran enviados por un conmutador. Los registros de la unidad
de punto flotante son ordenados en una pila, como un sistema de elevador. Los valores se empujan sobre la
pila, y con cada nuevo número empuja a los demás a un nivel más bajo. La unidad del punto flotante se
encuentra integrada en todos los procesadores desde los 486DX en adelante (esto no incluye los 486SX). Las
primeras computadoras tenían que usar la unidad entera del procesador para realizar las operaciones del
punto flotante (lo que es muy lento) a menos que se tuviera un segundo chip dedicado para realizar los
cálculos de punto flotante, llamado coprocesador matemático. El coprocesador trabajaría, de esta manera,
junto con el microprocesador para mejorar el rendimiento en las aplicaciones de matemáticas intensivas
(por ejemplo una hoja de cálculo, las aplicaciones científicas, etc.). Un coprocesador matemático separado
es mejor a no tener nada, pero no es tan eficaz como tener la unidad del punto flotante integrada en el CPU
principal. Todo los CPUs actuales tiene integrada la FPU.
3.5 ¿QUE SON Y PARA QUE SE USAN?
3.5.1IRQ. (Interruptor Re Quest – solicitud de interrupción). Canales utilizados para gestión dispositivos
periféricos. Las IRQ son las líneas de interacción que utilizan los dispositivos para avisar el microprocesador
que necesita su atención. En los antiguos XT eran 8 canales, en computadoras AT y superiores con 16. Antes
de la existencia de los dispositivos plug and play, los usuarios tenían que configurar los valores IRQ de los
dispositivos manualmente cuando agregaban un dispositivo nuevo al sistema. A continuación se listan los
números IRQ y para que eran usados generalmente.3.5.2 LAS I/O (DIRECCIONAMIENTO) Los procesadores
Intel® debido a que el procesador Intel386™ se ejecutan en uno de tres modos. Los modos son: real,
protegido y SMM. También se puede agregar un cuarto modo llamado modo 8088virtual, el cual se
considera un seudópodo del modo protegido. Cuando el procesador empieza a arrancar la computadora, el
procesador comienza en el modo real, en el cual opera como si fuera un procesador 8086 que ve hasta 1 MB
de RAM. El modo nativo del procesador es el modo protegido, al cual se cambia mientras carga Windows* o
cualquier otro Sistema operativo avanzado. Mientras se encuentra en el modo protegido, el procesador
utiliza el direccionamiento segmentado (no lineal), en lugar del direccionamiento lineal. El direccionamiento
segmentado significa que la memoria (memoria física y virtual)se divide en bloques de 64K. Esto constituye
el valor máximo del registro de puntero de instrucción (IP). El registro IP trabaja con el registro de segmento
de código (CS) para señalar la ubicación de la memoria desde la cual el microprocesador debe obtener la

4. instrucción siguiente. El registro IP utiliza 4 bytes para el direccionamiento de la memoria, lo cual hace que
0FFFFH sea la ubicación de memoria máxima (0FFFFH = 64K).
3.6 HISTORIA DEL PROCESADOR INTEL. Intel fue creada en 1968 por Gordon E. Moore y Robert Noyce,
después de que Dejarán Fairchild Semiconductor. Inicialmente quisieron llamarla Moore Joyce, pero no Era
un nombre competitivo así que lo cambiaron por Integrated Electrónicos(Intel). Este Nombre ya estaba
registrado por una empresa hotelera, por lo que tuvieron que Comprar los derechos para poder utilizarlo,
creando un año después el logo de Intel. En sus comienzos se dedicaron a la fabricación de memorias. En
1969 lanzaron la Primera, la 3101 Schottky bipolar random acces memory (RAM), además del primerMOS
(semiconductor metal óxido). A partir de ahí fueron evolucionando. En 1971 lanzaron su primer
microprocesador, el 4004, que introducía tecnología EPROM (ROM), anunciándolo en la conferencia ISSCC
(Internacional Solid StateCircuits Conferencié). El Intel 4004 fue creado para facilitar el diseño de una
Calculadora, en lugar de tener varios circuitos integrados para cada parte de la Calculadora, diseñaron uno
que según un programa almacenado en memoria(ROM)Se podían hacer unas acciones u otras. Este fue el
comienzo de la evolución de Intel, Ya que al año siguiente anunciaron el primer micro-procesador de 8 bits,
el Intel8008.Además de crear el primer reloj digital con pantalla LCD. En los posteriores años siguieron
lanzando importantes desarrollos tecnológicos tales Como el intellec-4-40, una herramienta de desarrollo de
software, o el PL/M, el primer Lenguaje de alto nivel. Junto con estos avances Intel prosiguió con la
evolución de los Microprocesadores aumentando cada vez el número de transistores. En 1975 elIntel8080
incorporaba 4500 transistores, siendo el primer microprocesador que se Comenzó a incorporar a cientos de
productos y al primer ordenador personal, elAltaír8080. Ese mismo año lanzo el primer circuito emulador, el
ICE-80.Durante el resto de los 70, aparecieron los primeros micros controladores. Estos Combinaban un
procesador central con memoria, periferias y funciones de entrada.
15. Salida. Todo ello en una simple pieza de silicio. También lanzaron las memorias Burbuja, las cuales eran
muy seguras cuando se exponían a descargas eléctricas, Polvo, humedad, extremos de temperaturas y otros
peligros. Ítem, siguió la evolución De las memorias EPROMS, pasando a tener 16Kb. Se anuncio el primer
chip-simple, Este chip se convertiría en un estándar en las telecomunicaciones y se introdujo otro Estándar
de la industria, el microprocesador 8086 de 16 bits. A finales de esa década se le concedió a Bob Noyce la
medalla nacional de las Ciencias por la evolución y la importancia que estaba teniendo Intel. En la época de
los 80 Intel comenzó a participar en diferentes proyectos junto con Importantes compañías. Uno de ellos fue
el proyecto Ethernet junto con Seros, Destinado a crear una red que pudiera comunicar a diferentes
ordenadores entre sí. Siguió también en la evolución de sus microprocesadores y micro controladores,
Pasando de los 16 bits y 134000 transistores del Intel 286 al Intel i860 de 32 bits y más De un millón de
transistores en el apartado de microprocesadores. Pasando también a Utilizar en los micros controladores la
tecnología CHMOS (High PerformanceMetal OxidSemiconductor), la cual permite un menor consumo y un
mejor funcionamiento. Al Igual que también en las memorias DRAM. En esa misma década Intel formo parte
de la lista de las 100 mejores empresas de América, como también fue seleccionada por IBM para su PC IBM
(con el Intel8080,1981). Paso a entrar en el mercado de los supercomputadores (i PSC) basados en el Intel
286 o más tarde el 386 (ambos procesadores ya trabajaban con la posibilidad de Cargar múltiples programas
a la vez) y el coprocesador matemático 80387. Para Evolución de los Procesadores Intel José Mª Martínez y
Miguel Ángel Sánchez-5-Finalizar los 80 introdujo la memoria Flash con su tecnología EPROM Túnel
Oxide(ETOX).En el comienzo de los 90 muere Bob Noyce de un ataque al corazón coincidiendo con El
lanzamiento de las primeras impresoras servidores capaces de conectarse a una LAN. Los años siguientes
estuvieron plagados de nuevos avances e importantes Lanzamientos. Apareció el primer procesador que
permitía a los usuarios programar Sus propios programas, el Overo Driver. Su sistema Touchstone Delta.
16. i860 rompió el record de súper computación operando a 32 GFLOPS (32 billones de Operaciones en
coma flotante por segundo). Paso de ser el mayor proveedor de Semiconductores del mundo al definidor del
sistema de PC con la introducción del Chip 82420 al Intel 486. Dio el salto a los procesadores Pentium (1993)
el cual era Cinco veces más poderoso que el original 486 y trescientas veces más rápido queel8088. Con 3.1

5. millones de transistores tiene una velocidad de 66MHz. Integra una Unidad de coma flotante y 2 chip de
caché de 8K. Construido en un proceso de0.8-Micrón bi-CMOS. Del mismo modo, fue responsable de
muchas de las innovaciones del hardware de los Ordenadores personales, de la micro arquitectura Xscale,
las tarjetasPRO/wirelessLAN PC, incluyendo los buses PCI, AGP y USB, además del nuevo PCI-Express. Como
también de la evolución de los Pentium, pasando del Pentium Pro (32 bits) al Pentium II con 7.5 millones de
transistores o el Pentium 4 con 42 millones de Transistores y una velocidad de 1,5Ghz.Aunque, sin embargo,
no hay que olvidar muchos otros lanzamientos, intentos de Estandarización fallidos, que la empresa tiene a
su espalda (RDRAM, o el Slot 1deSus Pentium III).Durante todo ese periodo aparecieron familias de
procesadores conocidos como Celeron, Xeon. A partir del siglo XXI comienza la carrera por el tamaño y la
velocidad. En esa carrera Intel se introduce en el campo del desarrollo ultravioleta (EUV), tecnología clave
para Hacer pequeños semiconductores en el futuro. Crea la tecnología Hyper-Threading, Esta permite la
multitarea, permitiendo a un procesador ejecutar diferentes hilos de Información. Igualmente crea el Intel
Centrino, procesador que será destinado a los portátiles por Su larga vida con batería, la integración de
wireless LAN.
17. portátil más finos de todos. Crea el procesador Celular, un microchip que combina componentes claves
de Teléfonos celulares y portátiles en una simple pieza de silicio. A partir del 2006 se embarca en la creación
de los multiprocesadores en un Procesador con la tecnología Corre 2 Dúo y Centrino Dúo Mobile
NIVELES DE LA MEMORI CACHE
Caché: es una memoria tipo SRAM, basada en transistores y por ello es muy veloz. Es intermedia entre el
microprocesador y la memoria RAM, esta memoria guarda los datos utilizados frecuentemente y evita volver
a buscarlos en la memoria RAM ya que está es relativamente lenta, por lo que se agilizan los procesos. Su
unidad de medida es en Megabytes (MB).
En el caso de los microprocesadores, estos integran de 1 a 3 tipos de memoria caché denominadas L1, L2
y L3, que significan (“Level X“) ó traducido es nivel 1, nivel 2 y nivel 3.
+ Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y eso la hace más cara
y más complicado en el diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al microprocesador, ya
que funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes.
– L1 DC: (“Level 1 date cache“): se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea
necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.
– L1 IC: (“Level 1 instruction cache“): se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y
cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los procesos.
+ Memoria L2: esta anteriormente se encontraba en tarjetas de memoria, para ser insertada en una
ranura especial de la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la velocidad de trabajo de la misma.
Actualmente la memoria L2 viene integrada en el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso
frecuente y agilizar los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa ó un
modelo austero. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de 8 MB, 9 MB en
procesadores AMD® e Intel® y hasta 12 MB en procesadores Intel®.
+ Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que utilizaron primero los procesadores de la firma AMD®
y posteriormente Intel®. Con este nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones que no
fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en ninguna de las 3, entonces se accederá a

6. buscarlo en la memoria RAM. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de hasta 8 Mb y
9 Mb sumando L2+L3 en el caso de la nomenclatura AMD®.
BUFER QUE COMUNICAN LOS NUCLEOS
Buffer de entrada y salida.
Estos son espacios de memoria principal que se mantienen solo para almacenar datos que envían de los
dispositivos o destino a ellos.
Los buffers se clasifican en: buffer simple, que su transferencia de entrada e hace desde el dispositivo hacia
el buffer que el sistema operativo guarda en la memoria principal a dicho proceso.
Buffer doble, es cuando un proceso transfiere sus datos a un buffer mientras que el sistema operativo vacía
o llena el buffer secundario.
Los problemas más comunes para los búferes son:
Desbordamiento de búfer (overflow), también conocido como overrun, el cual se da cuando el tamaño del
búfer es insuficiente para almacenar la información que se desea ingresar normalmente ocasionado por un
problema de programación en donde el programa a usar el búfer malinterpreta el tamaño de dicho búfer.
Subdesbordamiento de búfer (underflow), también conocido como underrun, es un problema generado por
la falta de información en el búfer cuando es requerida por el otro programa ocasionando generalmente por
un error de tiempos, velocidad inestable de transferencia de datos.
Sobre escritura, también conocido como over write, es un problema generalmente creado por la mala
programación del búfer ya que se escribe información en espacios de memoria donde todavía no se utiliza
esa información ocasionando la perdida de dicha información.
Administración
A continuación se muestran algunas de las formas en que se administran los diferentes tipos de búferes,
cada método a utilizar depende de la información a tratar o de los procesos que la van a utilizar.
Almacenamiento temporal único por demanda: este sistema no consta más que del búfer y el programa que
lo utiliza. El búfer es simplemente un algoritmo de cola utilizado por el programa, por lo que es este último
quien le especifica cuándo lo va a utilizar por medio de demandas.
Almacenamiento temporal por anticipación: en este caso, se le añade una bandera (flag) al búfer, que va a
estar cambiando de valor constantemente para indicar cuando este está lleno o vacío. Esto con el fin de que
el búfer se anticipe a las demandas del programa y pueda llenarse por sí mismo cuando se detecte que ya
está vacío.
Almacenamiento temporal con bloques: aparte de la bandera, en este caso, el búfer también tiene una
variable contador, que le permite saber el índice del último registro que pudo almacenar en su memoria.
Así, cuando se leen bloques grandes de información, el búfer sabe exactamente cuál es el siguiente registro
a procesar.
Doble almacenamiento temporal: este método consta de dos búferes idénticos al del caso del
almacenamiento temporal con bloques, y estos trabajan de forma coordinada almacenando información
que el otro no alcanzó a almacenar antes de llenarse. La idea es que un búfer se llene mientras el otro se
vacía, con el fin de optimizar el proceso.
Triple almacenamiento temporal: en este caso, se cuenta con tres búferes coordinados. Al menos uno
siempre tiene que estar lleno, así el programa puede estar procesando información sin interrupciones.

7. NUCLEO
En informática, los ordenadores son el núcleo del programa informático que se asegura de:
La comunicación entre los programas que solicitan recursos y el hardware.
Gestión de los distintos programas informáticos (tareas) de una máquina.
Gestión del hardware (memoria, procesador, periférico, forma de almacenamiento, etc.)
La mayoría de las interfaces de usuario se construyen en torno al concepto de núcleo. La existencia de un
núcleo, es decir, de un único programa responsable de la comunicación entre el hardware y el programa
informático, resulta de compromisos complejos referentes a cuestiones de resultados, seguridad y
arquitectura de los procesadores. El núcleo tiene grandes poderes sobre la utilización de los recursos
materiales (hardware), en particular, de la memoria.
Funciones generalmente ejercidas por un núcleo
Los núcleos tienen como funciones básicas garantizar la carga y la ejecución de los procesos, las
entradas/salidas y proponer una interfaz entre el espacio núcleo y los programas del espacio del usuario.
Aparte de las funcionalidades básicas, el conjunto de las funciones de los puntos siguientes (incluidos los
pilotos materiales, las funciones de redes y sistemas de ficheros o los servicios) necesariamente no son
proporcionados por un núcleo de sistema de explotación. Pueden establecerse estas funciones del sistema
de explotación tanto en el espacio usuario como en el propio núcleo. Su implantación en el núcleo se hace
con el único objetivo de mejorar los resultados. En efecto, según la concepción del núcleo, la misma función
llamada desde el espacio usuario o el espacio núcleo tiene un coste temporal obviamente diferente. Si esta
llamada de funciones es frecuente, puede resultar útil integrar estas funciones al núcleo para mejorar los
resultados.
Técnica
Cuando se aplica voltaje al procesador de un dispositivo electrónico, éste ejecuta un reducido
código en lenguaje ensamblador localizado en una dirección concreta en la memoria ROM (dirección de
reset) y conocido como reset code, que a su vez ejecuta una rutina con la que se inicializa el hardware que
acompaña al procesador. También en esta fase suele inicializarse el controlador de las interrupciones.
Finalizada esta fase se ejecuta el código de arranque (startup code), también código en lenguaje
ensamblador, cuya tarea más importante es ejecutar el programa principal (main()) del software de la
aplicación.2
EJECUCION DE UN PROGRAMA
Secuencia de acciones del ciclo de instrucción
Habitualmente son cinco los cuales son:
1. Buscar la instrucción en la memoria principal
Se vuelca el valor del contador de programa sobre el bus de direcciones. Entonces la CPU pasa la instrucción
de la memoria principal a través del bus de datos al Registro de Datos de Memoria (MDR). A continuación el
valor del MDR es colocado en el Registro de Instrucción Actual (CIR), un circuito que guarda la instrucción
temporalmente de manera que pueda ser decodificada y ejecutada.
2. Decodificar la instrucción

8. El decodificador de instrucción interpreta e implementa la instrucción. El registro de instrucción (IR)
mantiene la instrucción en curso mientras el contador de programa (PC, program counter) guarda la
dirección de memoria de la siguiente instrucción a ser ejecutada.
Recogida de datos desde la memoria principal
Se accede al banco de registros por los operandos (solo si es necesario)
Se calcula el valor del operando inmediato con extensión de signo (solo si es necesario)
También se lee la dirección efectiva de la memoria principal si la instrucción tiene una dirección indirecta, y
se recogen los datos requeridos de la memoria principal para ser procesados y colocados en los registros de
datos.
3. Ejecutar la instrucción
A partir del registro de instrucción, los datos que forman la instrucción son decodificados por la unidad de
control. Ésta interpreta la información como una secuencia de señales de control que son enviadas a las
unidades funcionales relevantes de la CPU para realizar la operación requerida por la instrucción.
4. Almacenar o guardar resultados
El resultado generado por la operación es almacenado en la memoria principal o enviado a un dispositivo de
salida dependiendo de la instrucción. Basándose en los resultados de la operación, el contador de programa
se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción o se actualiza con una dirección diferente donde la
próxima instrucción será recogida.