Arquitectura de computadoras

Qué es un computador?[Hamacher 96]:”Un computador es una máquina de cálculo electrónica de alta

velocidad que acepta información digitalizada, la procesa atendiendo a una

lista de instrucciones que almacena internamente, y

produce la correspondiente información de salida”

Introducción

Procesamiento de datos Almacenamiento de datos Transferencias de datos entre el

computador y el exterior Control de las anteriores operaciones

La excesiva generalidad de estas funciones se debe a que la especialización funcional de un computador ocurre cuando se programa y no cuando se diseña

Funciones

Procesador : controla el funcionamiento del computador y procesa los datosSubsistema de memoria: almacena datos

Subsistema de entrada/salida Subsistema de interconexión: transfiere

datos entre el computador y el entorno externo

: proporciona un medio de comunicación entre el procesador, la memoria y la E/S

Componentes estructurales

Niveles de descripción de un computador

Modelo Von Neuman

Elementos de la CPU

Modelo de Máquinas Virtuales

Problema: Comunicación Hombre-Máquina

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Necesito resolver un problema!

Modelo de Máquinas VirtualesRelación Jerárquica de la máquina física y las capas superiores abstractas Para simplificar la complejidad de ésta

relación cada capa se apoya en la capa inferior.

Los computadores pueden estructurarse como una serie de abstracciones (niveles o máquinas virtuales)

Cada Máquina Virtual (MV) posee su propio “lenguaje de máquina”.

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Modelo de Máquinas VirtualesCada lenguaje se basa en su predecesorEl nivel más bajo es el más simple y el más alto el

más complejo

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Modelo de Máquinas Virtuales Procesamiento de las instrucciones

◦ En una MV, una instrucción en un lenguaje de nivel n se ejecuta mediante una sucesión de instrucciones correspondientes en el lenguaje del nivel inferior (n-1)

◦ Existen dos métodos: Traducción e Interpretación

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Modelo de Máquinas Virtuales

TRADUCCIÓN INTERPRETACIÓNGenera un nuevo código NO Genera un nuevo códigoEl proceso se realiza una sola vez El proceso de se realiza en cada

ejecuciónLa ejecución es muy rápida La ejecución es más lentaNivel bajo de portabilidad pero mayor flexibilidad

Nivel alto de portabilidad pero menor flexibilidad

Una vez realizada la compilación no es necesario el código fuente por lo que permite “ocultar” el código original

El código fuente es necesario en cada ejecución y por ende no puede “ocultarse”

Los errores sintácticos se detectan durante la compilación

Los errores sintácticos se detectan durante la ejecución

Un programa compilado puede comprometer la ejecución de los otros procesos

Un programa interpretado normalmente puede ser interrumpido sin dificultad

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Modelo de Máquinas Virtuales

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Máquinas Virtuales Multinivel Organización Estructurada

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