ESTRUCTURA FUNCIONAL DE

LAS COMPUTADORAS, SOPORTE

DE LA INFORMACION Y UNIDADES

DE ENTRADA Y SALIDA

Lic. Nelson Silvestre Sosa

ESTRUCTURA FUNCIONAL DE LAS

COMPUTADORAS

ORGANIZACIÓN DEL COMPUTADOR

El modelo básico de un computador que aún se encuentra vigente fue establecido en 1945

por Von Neumann.

La máquina de Von Neumann es capaz de ejecutar, secuencialmente una serie de órdenes

elementales denominadas Instrucciones Máquinas, que deben estar almacenadas en la

Memoria Principal para ser leídas y ejecutadas.

Este computador se encuentra organizado en una serie de unidades funcionales, donde

cada una de ellas es responsable de la realización de un grupo de tareas especificas. Estas

unidades funcionales son:

•Unidad Aritmética y Lógica (ALU)

•Unidad de Control (UC)

•La Memoria Principal o Central (MC ó MP)

•La Unidad de Entrada y Salida (E/S)

Al conjunto de Unidades (Unidad Aritmética y Lógica, Unidad de Control, Los Registros y

Actualmente parte de la Memoria , se le denomina Unidad Central de Proceso (UCP) o

Procesador y se encuentra encapsulado en un mismo circuito.

ORGANIZACIÓN DEL COMPUTADOR

Registros

MEMORIA

ENTRADA

SALIDA

Unidad de

Control

Unidad

Aritmética

y Lógica

PROCESADOR

ORGANIZACIÓN DEL COMPUTADOR

Los buses permiten la comunicación entre las distintas unidades funcionales,

de manera que la información pueda fluir entre ellas, y de esta manera

definen los caminos que pueden seguir los datos.

Al conjunto de estos caminos se les conoce como Ruta de Datos.

Buses:

Unidad Aritmética y Lógica:

El conjunto de circuitos aritméticos y lógicos recibe el nombre de Unidad

Aritmética y Lógica (ALU), y realiza operaciones elementales como sumas,

restas, productos y sumas lógicas, negaciones y desplazamientos, etc.

Generalmente, opera con datos que están almacenados en los registros

internos, y guarda el resultado también en un registro; sin embargo, también

es posible que obtenga los datos y lo guarden en memoria. Los circuitos que

la integran trabajan a gran velocidad.

ORGANIZACIÓN DEL COMPUTADOR

Son almacenamientos temporales para aquella información, datos o

instrucciones que está siendo utilizada por el CPU, aunque también pueden

almacenar información específica del funcionamiento de la máquina. Es por

ello que se dice que existen registros de propósito general y de propósito

específico.

Los registros cumplen un papel esencial en la arquitectura del computador, ya

que el número de bits que un registro es capaz de almacenar define la

longitud de la palabra del computador, puesto que cada registro almacena

normalmente un único dato o instrucción.

Registros:

Unidad de Control:Es aquella que coordina todas las operaciones que se realizan en el

computador, ya sean en el propio procesador, en memoria o en el sistema de

entrada /salida. Es por tanto el centro neurálgico de la máquina y genera

todas las señales de control necesarias para ejecutar cualquier tareas o

instrucciones que forman un programa, así como la atención de las

interrupciones.

ORGANIZACIÓN DEL COMPUTADOR

Interconexión de Bloques Funcionales:

La interconexión de los distintos bloques o unidades funcionales se realiza

mediante caminos o buses. Teniendo en cuenta que un bus no es más que

un conjunto de líneas que permiten conexionar distintos elementos para

intercambiar la información necesaria.

En un bus se encuentran los siguientes tipos de líneas que permiten

diferenciar el tipo de información que circula a través de ellas en cada

momento:

• Líneas de Direcciones: son las encargadas de indicar la posición de

memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicación.

• Líneas de Datos: trasmiten los bits, de manera que por lo general un

bus tiene un ancho que es potencia de 2.

• Líneas de Control: son las encargadas de enviar señales de arbitraje

entre los dispositivos. Entre las mas importantes están las líneas de

interrupción, DMA y los indicadores de estado.

ORGANIZACIÓN DEL COMPUTADOR

Conexión de los Elementos del Computador mediante un Bus:

Unidad de Entrada (E)

Son los dispositivos por donde se introducen los datos e instrucciones. Transforman la información de entrada en señales binarias de naturaleza eléctrica. Ejemplo: el teclado de un microcomputador, el teclado de un terminal, un digitalizador, una lectora de tarjetas de crédito, etc.

Unidad de Salida(E)

Es un dispositivo por donde se obtienen los resultados de los programas ejecutados en el computador. Transforman las señales eléctricas binarias en caracteres escritos o visualizados.Ejemplo: una pantalla o monitor, una impresora o un registrador gráfico.

MEMORIAS

Sistemas de Memoria

Las memorias de las computadoras pueden clasificarse según ciertascaracterísticas que poseen:

1. Su ubicación: Memoria Interna y Memoria externa

• Memoria Interna o memoria principal

• Memoria Interna Local: En forma de registros

• Memoria Externa: Consta de dispositivos de almacenamientoperiféricos (discos, cintas).

2. Capacidad

• Memoria Interna: Se expresa en bytes (1 byte = 8 bits) o en palabras.

• Memoria Externa: Se expresa normalmente en Bytes.

Memoria.

MEMORIA

Unidad donde se almacenan

tanto los datos como las

instrucciones

- Mayor Velocidad

- Ligada

directamente con

(UC y ALU)

- Para ejecutarse

debe estar cargado

en la memoria

principal

Memoria principal,

o central, o interna

Memoria masiva

auxiliar, secundaria o

externa

- Si se necesita

almacenar mas

información se

utilizan otros tipos de

memoria.

- Datos y programas

gran a través de

unidades (C:, B:,….rtc)ROM

RAM

Memoria – ROM

RAM

La memoria de acceso aleatorio (en

inglés: random-access memory) se

utiliza como memoria de trabajo para

el sistema operativo, los programas y

la mayoría del software

- Acá se cargan las

instrucciones que

ejecutan el

procesador.

- Es una parte

fundamental para

que el computador

empiece a

funcionar

CARACTERISTICAS

- SDR SDRAM

- RDRAM

- DDR SDRAM

- DDR2 SDRAM

- DDR3 SDRAM

GENERACIONES

Memoria – ROM

ROM

La memoria de solo lectura, conocida también como

ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es

un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores

y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura

de la información y no su escritura

- La memoria es de

solo lectura

- No se puede borrar

ninguna instrucción

- Escritura inicial por

medio de mas

CARACTERISTICAS

Memoria – CACHE

CACHE

Es una unidad pequeña de memoria ultrarrápida en la

que se almacena información a la que se ha accedido

recientemente o a la que se accede con frecuencia, lo

que evita que el microprocesador tenga que recuperar

esta información de circuitos de memoria más lentos.

- Es mas Pequeña

que la Memoria

Principal

- Se aloja en el

Microprocesador

- Mientras mas

cache se tenga

mucho mejor

CARACTERISTICAS

Memoria – Externas

ROM

La memoria de solo lectura, conocida también como

ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es

un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores

y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura

de la información y no su escritura

- La memoria es de

solo lectura

- No se puede borrar

ninguna instrucción

- Escritura inicial por

medio de mas

CARACTERISTICAS

Memoria – CACHE

ROM

La memoria de solo lectura, conocida también como

ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es

un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores

y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura

de la información y no su escritura

- La memoria es de

solo lectura

- No se puede borrar

ninguna instrucción

- Escritura inicial por

medio de mas

CARACTERISTICAS

Resolución de

un Problema

Análisis del

Problema

Definición del

Problema

Especificaciones

de Entrada

Especificaciones

de Salida

Diseño del

Algoritmo

Programación

del Algoritmo

Traduce o

Interpreta

Algoritmo vs Programa

Programa

- Maquina

- Ensamblador

- Alto Nivel

Es el proceso iterativo

de escribir o editar

código fuente

A

A

Lenguajes

Es un conjunto de programas

de computación que funcionan

de manera integrada y se

emplean en la realización de

procesos informáticos

Paquete de

Programas

Resolución de

un Problema

Análisis del

Problema

Definición del

Problema

Especificaciones

de Entrada

Especificaciones

de Salida

Diseño del

Algoritmo

Programación

del Algoritmo

Traduce o

Interpreta Programa

- Maquina

- Ensamblador

- Alto Nivel

Es el proceso iterativo

de escribir o editar

código fuente

A

A

Lenguajes

Es un conjunto de programas

de computación que funcionan

de manera integrada y se

emplean en la realización de

procesos informáticos

Paquete de

Programas

Sistema Operativo

- Compartir el hardware entre

usuarios.

- Permitir a los usuarios compartir

los datos entre ellos.

- Planificar recursos entre usuarios.

- Facilitar la entrada/salida.

- Recuperarse de errores

Un sistema operativo es un conjunto

de programas y es el software

encargado de ejercer el control y

coordinar el uso del hardware entre

diferentes programas de aplicación y

los diferentes usuarios

CARACTERISTICAS

Formatear discos,

manejar archivos

(copiar, borrar,

mover, renombrar),

etc

TAREAS BASICAS

MODULOS TIPICOS

• Núcleo (Kernel en

inglés)

• Administrador de

procesos

• Scheduler

• Administrador de

archivos

Red

Red de Computadoras

Es un conjunto de equipos

computacionales y de equipos de

comunicación que operan íntegramente

de modo que cada computador puede

compartir recursos (hardware, software,

datos) con otros ordenadores, o usar

recursos de otros equipos.

-Redes de área local (LAN)

-Redes de área metropolitana (MAN)

- Redes de área amplia (WAN)

-Redes VPN

TIPOS

Componentes Basicos de una Red

VPN

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