organización y arquitectura de computadores
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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