1. buscar: La computadora recupera instrucciones de la memoria. La ubicación de la siguiente instrucción generalmente se almacena en un contador de programa (PC).
2. Decode: Se interpreta la instrucción recuperada. La unidad de control de la CPU descifra el código de operación de la instrucción (la operación a realizar) y los operandos (los datos sobre los que actuará la operación). Esto implica identificar el tipo de operación (aritmética, lógica, acceso a la memoria, etc.) y localizar los datos involucrados.
3. Ejecutar: La unidad lógica aritmética (ALU) de la CPU lleva a cabo la instrucción. Esto podría implicar realizar cálculos, comparaciones lógicas, movimiento de datos u otras operaciones.
4. Store: El resultado de la ejecución se vuelve a escribir en la memoria o un registro. Esto actualiza el estado del sistema en función del efecto de la instrucción.
5. Repetir: El contador del programa se incrementa (generalmente), y todo el ciclo se repite con la siguiente instrucción. Este ciclo Fetch-Decode-Ejecute-Store (a menudo acortado a F-D-E-S o similar) continúa hasta que el programa termina o encuentre una interrupción.
Más allá del ciclo básico:
* Gestión de memoria: La CPU interactúa con la memoria, administrando el acceso a datos e instrucciones. Esto incluye el manejo de la memoria virtual, el almacenamiento en caché y la potencialmente interactuar con varios controladores de memoria.
* entrada/salida (I/o): La CPU interactúa con dispositivos periféricos (teclado, mouse, unidades de disco, interfaces de red, etc.) a través de operaciones de entrada/salida, que a menudo implican interrupciones para manejar eventos asincrónicos.
* interrumpe: Los eventos o excepciones externas (por ejemplo, división por cero) pueden interrumpir el flujo de ejecución normal, lo que hace que la CPU maneje el evento antes de reanudar el programa.
* Procesamiento paralelo: Las CPU modernas a menudo emplean técnicas como tuberías, procesamiento de múltiples núcleos y SIMD (instrucción única, datos múltiples) para ejecutar múltiples instrucciones al mismo tiempo, aumentando significativamente el rendimiento.
* Interacción del sistema operativo: La CPU interactúa en gran medida con el Sistema Operativo (OS), que administra recursos, programa procesos y brinda servicios a las aplicaciones.
En esencia, el procesamiento de una computadora implica un bucle continuo de instrucciones de búsqueda, descifrarlas, realizar las operaciones asociadas y almacenar los resultados. La complejidad surge de la interacción de estos pasos básicos con la gestión de la memoria, las operaciones de E/S, el manejo de interrupciones y las técnicas de procesamiento paralelas.