organización y arquitectura de computadores

CONTENIDOORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA

ARQUITECTURA

ORGANIZACIÓN

Estructura y funcionamiento

FUNCIONAMIENTO

ESTRUCTURA

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA

Se refiere a los atributos de un sistema que son visibles a un programador Aquellos atributos que tienen un impacto directo en la ejecución lógica de un programa

ARQUITECTURA

Se refiere a las unidades funcionales y sus interconexiones, que dan lugar a especificaciones arquitectónicas.Como por ejemplo el conjunto de instrucciones, el número de bits usados para representar varios tipos de datos, mecanismos de E/S y técnicas para direccionamiento de memoria.Es transparente a el programador, este no se preocupa por estos temas, señales del bus de control, interfaces entre periféricos y computador, tecnología usada en memoria, cantidad de caches, etc.

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAORGANIZACIÓN

En general lo fabricantes de máquinas producen familias de pc con una misma arquitectura y a medida que pasa el tiempo salen nuevos modelos con la misma arquitectura, pero con una organización diferente, con lo cual logran una compatibilidad de software.

La naturaleza jerárquica de los sistemas complejos es esencial para su diseño como para su descripción. El diseñador necesita tratar solamente con un nivel particular del sistema a la vez.

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAEstructura y funcionamiento

En cada nivel el sistema consta de un conjunto de componentes y sus interrelaciones. El comportamiento en cada nivel depende solo de una caracterización abstracta y simplificada del sistema que hay en el siguiente nivel más bajo.

En términos de descripción tenemos 2 opciones:

Empezar de abajo y construir una descripción completa

Comenzar desde arriba y descomponer el sistema en sus subpartes

ABAJ

O

Esta descripción es la más clara y efectiva

ARRI

BA

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAEstructura y funcionamiento

De cada nivel al diseñador le importan:

Estructura

El modo en el que los componentes están interrelacionados

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAEstructura y funcionamiento

Funciones

básica

Procesamiento de datos

Almacenamiento de

datos

Trasferencia de

datos. Control.

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAfuncionamiento

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAfuncionamiento

TRANSFERENCIA DE DATOS ALMACENAMIENTO DE DATOS

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAfuncionamiento

PROCESAMIENTOCON USO DE

MEMORIA

PROCESAMIENTOCON USO DEMEMORIA Y

TRANSFERENCIA

La representación mas sencilla y superficial de un computador podría ser la siguiente:

Las formas que esta se comunica con el entorno exterior se pueden clasificar en 2 grandes grupos: Periféricos y líneas de comunicación.

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

Entrando un poco mas en el detalle del computador, podemos distinguir 4 componentes principales:

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

Entrando un poco mas en el detalle del computador, podemos distinguir 4 componentes principales:

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

* CPU (Central Prosesing Unit): Controla el funcionamiento de la computadora y se encarga del procesamiento de datos, comúnmente se lo llama procesador.

* Input/Output (E/S o entrada y salida): se encarga de la transferencia de datos entre en computador y el entorno externo.

* Main Memory(Memoria principal): Almacena datos.

* System Interconnection (sistema de interconexión): Proporciona comunicación entre las tres partes.

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

Controla todos los componentes Interpreta instrucciones

Decodifica y Ejecuta instrucciones.Transforma instrucciones en órdenes aotros componentes

Puede ser programada por hardware(cableada) y “microprogramada” (variasmicroinstrucciones por instrucción)

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

Encargada de llevar a cabo las funciones de procesamiento de datos del computador.

Realiza operaciones matemáticas y lógicas

Sumas, restas, multiplicaciones

And, Or, Xor Corrimientos

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

Proporcionan almacenamiento interno a la CPU.

Almacenan datos binarios, acceso rápido

De tamaño fijo De propósito general

(programas) o específicos (acumulador, program counter, puntero a memoria, etc.)

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros.

Red interna que comunica la UC con las otras unidades y registros

Mueve datos entre los diferentes componentes Controlada por un reloj

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura

CPU

Memoria De Control

Registros y DecodificadoresDe la Unidad de

Control

Lógica Secuencia

ControlUnit

ALU

Registers

InternalBus

UNIDAD DE

CONTROL