Master

Estructura de Computadores, Facultad de Informática, UCM, Curso 11-12

MODULO I: INTRODUCCION
Tema 1: Introducción a la estructura de computadores
Objetivos:


Describir el contenido general de la asignatura y situarlo en el conjunto de materias que
abordan el estudio de un computador digital.



Conocer las características fundamentales del funcionamiento de un computador conarquitectura von Neumann y analizar las principales mejoras añadidas a dicha
arquitectura: interrupciones, memoria caché y memoria virtual.



Diferenciar la tecnología, la estructura y la arquitectura de un computador, y hacer un
recorrido general sobre las mejoras de rendimiento basadas en el paralelismo.



Introducir los lenguajes de descripción hardware como instrumentos deespecificación y
simulación.

Contenido:

1. Objetivos de la asignatura
2. Niveles de descripción de un computador
3. Estructura básica de un computador convencional
4. Evolución histórica: tecnología, estructura y arquitectura
5. Lenguajes de descripción hardware
1.

Objetivos de la asignatura

La arquitectura de un computador está constituida por el conjunto de funcionalidades
disponiblespara un programador que utiliza el lenguaje máquina, básicamente, el repertorio de
instrucciones y los elementos de memoria referenciados desde él, es decir, los registros generales y
la memoria principal. Las funcionalidades de una arquitectura se pueden conseguir con diferentes
organizaciones internas o estructuras, diferenciándose unas de otras fundamentalmente en los
parámetros derendimiento y el coste. Finalmente, la estructura de un computador se puede
implementar con diferentes tecnologías, siendo nuevamente el coste y el rendimiento los elementos
diferenciales. Arquitectura, estructura y tecnología constituyen, pues, tres niveles de estudio del
hardware de un computador.
En esta asignatura abordaremos el estudio de la organización o estructura interna de un
computador.Para ello la materia la dividiremos en cuatro módulos. En el primero realizaremos
una introducción general a la estructura de computadores. En el segundo estudiaremos la
arquitectura del repertorio de instrucciones (ISA), arquitectura que define la interfaz hardwaresoftware de la máquina. En el tercero veremos toda la jerarquía de memoria de una máquina y su
gestión. Finalmente, en el cuartoestudiaremos las unidades de entrada/salida, los periféricos y los

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buses de comunicación. El estudio de la unidad aritmético-lógica y la unidad de control se aborda
en la asignatura Ampliación de Estructura de Computadores.
Para situar con mayor precisión el objeto de estudio de esta asignatura analizaremos en elapartado siguiente los diferentes niveles de descripción que se suelen contemplar en el estudio de
un computador digital.

2.

Niveles de descripción de un computador

La estrategia que habitualmente se utiliza para abordar el estudio de los sistemas
complejos consiste en especificarlos a diferentes niveles de abstracción. Cada nivel se caracteriza
por:
A) Unos elementos de entrada, es decir,disponibles para el diseño en este nivel, y que
proceden del nivel inmediato inferior.
B) Unos elementos de salida, es decir, objetivos del diseño en este nivel, y destinados al nivel
inmediato superior.
C) Una metodología de análisis y síntesis de los elementos de salida en términos de los de
entrada.
Con esta estrategia, la complejidad del sistema queda dividida, acotada y organizada enlas
complejidades parciales de cada nivel, dentro de cuyos límites se puede aplicar una metodología
propia de estudio.
Al computador digital como sistema artificial complejo se le ha aplicado esta estrategia. En
nuestro caso consideraremos los siguientes niveles de abstracción dentro del estudio de un
computador digital:
APLICACIONES

ALGORITMOS

LENGUAJES DE ALTO NIVEL
SOFTWARE BASICO...