Arquitectura De Entrada Salida

Periféricos Interfaces y Buses
I. Arquitectura de E/S

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Aspectos básicos de la arquitectura de Entrada/Salida (E/S). Conceptos de dispositivo periférico, interfaz y bus. Clasificaciones y perspectiva histórica.

II. Programación de E/S III. Interfaces de E/S de datos IV. Dispositivos de E/S de datos V. Buses VI. Controladores e interfaces de dispositivos dealmacenamiento VII. Sistemas de almacenamiento

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Arquitectura básica de un computador
Un computador es una máquina que: • acepta información de entrada • la procesa ejecutando paso a paso una secuencia de instrucciones o programa • y produce una información de salida.

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El computador está por tanto compuesto por un equipo electrónico (hardware) y un conjunto de programas (software) El computador puede realizar dos tipos de instrucciones: • acciones • decisiones

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Estructura de un Computador
CPU Unidad de Control

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Unidad de Entrada

Regs. ALU

Unidad de Salida

Caché Instrucciones Datos Datos Programa Memoria
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Clasificación de los computadores por su capacidad
Categoría
Supercomputador “Mainframe” Servidor Workstation PC Microcontrolador

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Cálculo numérico Grandes bases de datos Comunicaciones y bases de datos

Coste
> 1 M euros 0.1-1M euros 5-100 K euro

Diseño, ingeniería 5-30 K euros Oficinas, uso doméstico 500-5000 eur Sistemas empotrados > 1 euro

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Clasificación de los computadores por sucapacidad (cont.)

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- Supercomputador. Aplicaciones científicas de cálculo numérico muy complejas. (IBM Deep Blue, IBM Blue Gene, Fujitsu VPP5000). - “Mainframe”. Computador de propósito general grande, principalmente para aplicaciones de grandes bases de datos. (Sun Fire 15K, IBM Z900). - Servidor. Computador de propósito general a mitad de camino entre un mainframe y unaestación de trabajo. Da servicio a una red de computadores más pequeños. (IBM RS6000, Sun Fire V100). - Estación de Trabajo (“Workstation”). Computador de propósito general, de bajo costo, generalmente con capacidad multiproceso. (IBM Intellistation E, Sun Blade 2000) - Computador Personal. Computador con un microprocesador como CPU, normalmente configurado para un aplicación específica. (IBM-PC,Apple Machintosh). - Microcontrolador. Computador de propósito especial basado en un conjunto integrado de microprocesador, memoria y dispositivos de entrada/salida, y que forma parte de un sistema mayor, tal como una máquina, instrumento, electrodoméstico, etc.

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Rendimiento delcomputador
Las prestaciones de un computador no sólo dependen de la velocidad del procesador, que en muchos de ellos es el componente más rápido. Los cuellos de botella están en: • el intercambio de datos con la memoria:

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- se puede mejorar aumentando la anchura de los buses de datos, o mediante los sistemas de memoria jerárquicos (cachés dentro y fuera delprocesador), o incluso mediante sistemas jerárquicos de buses

• el intercambio de datos con los dispositivos de entrada/salida:
- puede llegar a ser importante en sistemas empotrados en los que existe una fuerte interacción con el entorno y las operaciones de entrada/salida son muy frecuentes
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