Organización y arquitectura de computadores
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CONTENIDOORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA
ARQUITECTURA
ORGANIZACIÓN
Estructura y funcionamiento
FUNCIONAMIENTO
ESTRUCTURA
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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
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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.
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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.
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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
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De cada nivel al diseñador le importan:
Estructura
El modo en el que los componentes están interrelacionados
ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAEstructura y funcionamiento
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Funciones
básica
Procesamiento de datos
Almacenamiento de
datos
Trasferencia de
datos. Control.
ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAfuncionamiento
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ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAfuncionamiento
TRANSFERENCIA DE DATOS ALMACENAMIENTO DE DATOS
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ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAfuncionamiento
PROCESAMIENTOCON USO DE
MEMORIA
PROCESAMIENTOCON USO DEMEMORIA Y
TRANSFERENCIA
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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
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Entrando un poco mas en el detalle del computador, podemos distinguir 4 componentes principales:
ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura
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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.
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ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura
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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)
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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
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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.)
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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
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ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURAestructura
CPU
Memoria De Control
Registros y DecodificadoresDe la Unidad de
Control
Lógica Secuencia
ControlUnit
ALU
Registers
InternalBus
UNIDAD DE
CONTROL