Estudiante

Arquitectura y Organización
• Unidad 4 - Subsistemas de un computador:
• Arquitectura general y organización funcional de computadoras.
Descripción de los distintos bloques (Memoria, ALU, Unidad de
control y Unidad de E/S). Proceso de búsqueda y ejecución de las
instrucciones.). Interrupciones. Estructuras de interconexión. Buses.

Objetivos:
Repasar acerca de los componentesestructurales y funcionales
Comprender la interrelación de dichos componentes
Identificar buses, como medio de conexión de los componentes
Apreciar aspectos de diseño que afectan las interconexiones:
interrupciones.
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Estructura y Funcionamiento
• Repasamos: Computador es un sistema complejo
• Naturaleza jerárquica de los sistema complejos.
• Sistema jerárquico: subsistemas interrelacionados.
Cadauno de los cuales se organiza en una
estructura jerárquica, hasta el nivel más bajo del
subsistema elemental.
• En cada nivel interesa: Estructura y
funcionamiento
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Estructura y funcionamiento
• Estructura: Modo en que los componentes están
interrelacionados.
• Funcionamiento: la operación de cada
componente individual como parte de la estructura.
• En términos de descripción: dearriba abajo ( “topdown”) es clara y efectiva (descomponer el
sistema.).
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Organización funcional
• Funciones básicas de un computador:
–
–
–
–

Procesamiento de datos
Almacenamiento de datos (corto/largo plazo)
Transferencias de datos (Entrada/salida.- Comunicación de datos).Control ( De las tres anteriores- gestionar y dirigir por medio de
instrucciones)

• Número de operacionesposibles que pueden ser realizadas
es pequeño.
• Posibles operaciones de un computador (4)
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Visión funcional de un computador
Recurso de
almacenamiento
de datos

Entorno Operativo
(Fuente y destino
de datos

Sistema
Transfere
ncia de
datos

Mecanismo
de Control

Recurso de
Procesamiento de
Datos

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Operaciones (4)
• Las operaciones básicas pueden parecerabsurdamente
generalizada, pero:
• “Hay sorprendentemente muy pocas formas de estructuras de
computadores que se ajusten a la función que va a ser llevada a
cabo. En la raíz de esto subyace el problema de la naturaleza de
uso general de computadores, en la cual toda la especialización
funcional ocurre cuando se programa y no cuando se diseña”.
(SIEW82)

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Estructura de una computadora
• Comose interconectan los componentes.
• El computador es una entidad que interactúa
con su entorno externo.
• Existen cuatro componentes estructurales
principales:
– Unidad Central de Procesamiento (procesador)
– Memoria Principal: almacena datos
– Entrada/Salida transfieren datos entre el computador
y el entorno externo
– Sistema de Interconexión: mecanismo de conexión
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entre la CPU, lamemoria y la E/S.

Estructura del nivel superior
Peripherals

Computer
Central
Processing
Unit

Computer

Main
Memory

Systems
Interconnection

Input
Output
Communication
lines
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9

Sub-sistemas de un computador.
A alto nivel un computador se puede se puede describir:

1) Mediante el comportamiento de cada uno de sus
componentes, es decir, mediante los datos y lasseñales de control que un componente
intercambia con otro.
2) Mediante la estructura de interconexión y los
controles necesarios para gestionar el uso de
dicha estructura.

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Sub-sistemas de un computador.
La visión de alto nivel es importante dada su capacidad
explicativa para facilitar la comprensión de la naturaleza
de un computador.

1) Es importante además para entender losproblemas cada vez mas complejos de evaluación
de prestaciones.
2) Permite tener idea de los cuellos de botella del
sistema, los caminos alternativos, la importancia
de los fallos si hay un componente defectuoso
3) Muchas veces los requisitos de mayor potencia y
capacidad de funcionamiento tolerante a fallos se
soluciona mediante cambios en el diseño del 11
computador

Diseño de la...