30.- ¿Qué es la memoria caché y qué niveles existen?, explica los niveles La memoria caché es una memoria muy rápida situada en la propia CPU que hace de intermediario entre la propia CPU y la RAM. En ella se almacenan los datos que está usando la CPU en ese momento (o usa con frecuencia) para que ésta no tenga que esperar a una memoria más lenta. Hay varios niveles de memoria caché definidos por su rapidez. Hay que destacar que cuanto más rápida sea la memoria más pequeña (en capacidad de almacenamiento) es y más cara de fabricar. – Caché L1: es aquella que está integrada en el núcleo del microprocesador, y se utiliza para el almacenamiento temporal de datos e instrucciones, organizados en bloques de 32 bytes. Su tamaño está limitado por estar integrada en el microprocesador y suele oscilar entre 8 y 256 KB . – Caché L2: similar a la primaria, pero de mayor tamaño y algo más lenta, también se encuentra integrada dentro del núcleo. Tamaños típicos son 1, 2, 4 y 8 MB. Puede funcionar de dos modos: writeback y writethrough. En la primera los datos escritos en la caché no se pasan a la memoria principal hasta que van a ser sobrescritos. En el segundo caso, los datos se escriben simultáneamente en memoria caché y principal. Caché L3: Más lenta que las dos anteriores, pero de mayor capacidad. Esta memoria se encuentra dentro de la CPU pero fuera de los núcleos y su función es la misma que la del las otras cachés; agilizar las tareas del procesador. Cuando el microprocesador necesita un dato, primero intenta encontrarlo en la L1, si no está accederá a la L2, y por último a la RAM del sistema. 31.- Explica la fase de búsqueda de una instrucción
En esta fase se transfiere la instrucción que corresponde ejecutar desde la memoria central a la unidad de control.
Se realizan los siguientes pasos: 1. La unidad de control (UC) envía una microorden (por el bus de control) para que el contenido del registro contador de programas sea transferido al registro de direcciones de memoria (RDM). 2. La posición de memoria que ahora figura en el RDM, es utilizada por el selector para transferir su contenido (instrucción) al registro de intercambio de memoria (RIM). 3. Se transfiere la instrucción desde el registro de intercambio de memoria (RIM) al registro de instrucciones (RI). (por el bus de datos) 4. A continuación el decodificador procede a interpretar la instrucción, analizando el código de operación para la activación del circuito sumador de la UAL (por el bus de control) e informando al secuenciador. 5. El registro contador de programas (CP) se autoincrementa utilizando la UAL de tal forma que quede apuntando a la siguiente instrucción en la memoria. Si la instrucción en ejecución es una ruptura de secuencia, el contador de programa se cargará con la dirección que corresponda, si no, cargará la posición de memoria consecutiva
30.- ¿Qué es la memoria caché y qué niveles existen?, explica los niveles La memoria caché es una memoria muy rápida situada en la propia CPU que hace de intermediario entre la propia CPU y la RAM. En ella se almacenan los datos que está usando la CPU en ese momento (o usa con frecuencia) para que ésta no tenga que esperar a una memoria más lenta. Hay varios niveles de memoria caché definidos por su rapidez. Hay que destacar que cuanto más rápida sea la memoria más pequeña (en capacidad de almacenamiento) es y más cara de fabricar. – Caché L1: es aquella que está integrada en el núcleo del microprocesador, y se utiliza para el almacenamiento temporal de datos e instrucciones, organizados en bloques de 32 bytes. Su tamaño está limitado por estar integrada en el microprocesador y suele oscilar entre 8 y 256 KB . – Caché L2: similar a la primaria, pero de mayor tamaño y algo más lenta, también se encuentra integrada dentro del núcleo. Tamaños típicos son 1, 2, 4 y 8 MB. Puede funcionar de dos modos: writeback y writethrough. En la primera los datos escritos en la caché no se pasan a la memoria principal hasta que van a ser sobrescritos. En el segundo caso, los datos se escriben simultáneamente en memoria caché y principal. Caché L3: Más lenta que las dos anteriores, pero de mayor capacidad. Esta memoria se encuentra dentro de la CPU pero fuera de los núcleos y su función es la misma que la del las otras cachés; agilizar las tareas del procesador. Cuando el microprocesador necesita un dato, primero intenta encontrarlo en la L1, si no está accederá a la L2, y por último a la RAM del sistema. 31.- Explica la fase de búsqueda de una instrucción En esta fase se transfiere la instrucción que corresponde ejecutar desde la memoria central a la unidad de control. Se realizan los siguientes pasos: 1. La unidad de control (UC) envía una microorden (por el bus de control) para que el contenido del registro contador de programas sea transferido al registro de direcciones de memoria (RDM). 2. La posición de memoria que ahora figura en el RDM, es utilizada por el selector para transferir su contenido (instrucción) al registro de intercambio de memoria (RIM). 3. Se transfiere la instrucción desde el registro de intercambio de memoria (RIM) al registro de instrucciones (RI). (por el bus de datos) 4. A continuación el decodificador procede a interpretar la instrucción, analizando el código de operación para la activación del circuito sumador de la UAL (por el bus de control) e informando al secuenciador. 5. El registro contador de programas (CP) se autoincrementa utilizando la UAL de tal forma que quede apuntando a la siguiente instrucción en la memoria. Si la instrucción en ejecución es una ruptura de secuencia, el contador de programa se cargará con la dirección que corresponda, si no, cargará la posición de memoria consecutiva