Arquitectura de computadoras

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ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

Introducción

La arquitectura se refiere a las características del sistema que son visibles al programador, o sea que el programador va a tener que tener en cuenta al momento de programar (ejemplo de esto serian modos de direccionamiento, conjunto de instrucciones, cantidad de bits usados para representas los distintos tipos de datos.
La organización encambio 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.
En general los 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 organizacióndiferente, con lo cual logran una compatibilidad de software.


MEMORIA

Jerarquía de Memoria:

La unidad de memoria es un componente esencial en cualquier computadora digital, porque se necesita para almacenar programas y datos.

La capacidad total de memoria de una computadora puede considerarse como una jerarquía de componentes El sistema de jerarquía de memoria consiste en todos lossistemas de almacenamiento que se emplean en un sistema de computadora; desde la memoria auxiliar, que es lenta pero de gran capacidad, hasta la memoria principal que es relativamente más rápida o, tal vez, una memoria caché más rápida y pequeña, que resulta accesible para la lógica de procedimiento de alta velocidad.

Esta memoria puede estar ubicada en distintas partes del computador, cuanto máscerca del CPU, mas rápido es el acceso. Las que están ubicadas en el mismo procesador se las llama de nivel uno (on chip), también están las de nivel 2 y nivel 3, una más lejos que la otra.
Antes de proseguir debemos conocer a lo que se le llama "Principio de localidad"

Memoria Principal

La unidad de memoria que se comunica directamente con la CPU se llama memoria principal.

La RAM encircuitos integrados en dos modos de operaciones posibles, estático y dinámico.
La RAM estática consiste esencialmente en flip-flop internos que almacena in formación binaria.
La RAM dinámica almacena la información binaria en forma de cargaras eléctricas que se aplican a capacitores.

Un C.I. de ROM se organiza en los externos de manera similar. Sin embargo, como una ROM solo puede leerse,el canal de datos solo puede estar en modo de salida.

Los C.I. de RAM y ROM están conectados a la CPU por medio de los canales de datos y de direcciones.

Memoria Auxiliar

Los dispositivos de memoria auxiliar que se usan con mayor frecuencia en sistemas de computadoras son los discos y cintas magnéticos. Otros componentes mas utilizados, pero no con mucha frecuencia, son los tamboresmagnéticos, la memoria de burbuja magnética y los discos ópticos.

Discos magnéticos

Un disco magnético es un plato circular construidos de metal o plástico cubierto con material magnetizados.

La subdivisión de una superficie de disco magnético y sectores.
Algunas unidades utilizan una cabeza única de lectura/escritura para cada superficie de disco.

Un sistema de disco se direcciona mediantebits de dirección que especifican el número de disco, la superficie del disco, el número del sector y el canal del sector.

Los discos pueden tener cabeza múltiples y transferencia de bits simultanea de variaos canales al mismo tiempo. Los discos que están conectados en forma permanente al ensamble de unidad y que no puede quitar el usuario ocasional se llama disco duro.

Memoria Cache

Lamemoria caché se emplea en los sistemas de computadora para compensar la diferencia de velocidad entre el tiempo de acceso a la memoria principal y la lógica de procesador.

El desempeño de la memoria cache con frecuencia se mide en términos de una cantidad llamada razón de acierto. Cuando la CPU hace referencia a memoria y encuentra la palabra en memoria cache se dice que produce un acierto....
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