Arquitectura De Cómputo

INDICE

Unidad I.- Arquitectura de Cómputo

1.1 Modelos de arquitectura de cómputo
1.1.1 Clásicas………………………………………………………………………………………………..2
1.1.2 Segmentadas…………………………………………………………………………………………2 ,3
1.1.3 De Multiprocesamiento…………………………………………………………………………3

1.2 Análisis de los componentes
1.2.1 CPU…………………………………………………………………………………………………….4
1.2.1.1Arquitecturas……………………………………………………………………………………..4
1.2.1.2 Tipos………………………………………………………………………………………………..4
1.2.1.3 Características…………………………………………………………………………………….5
1.2.1.4 Funcionamiento (ALU, unidad de control, Registros y Buses internos)…5, 6, 7

1.2.2 Memoria
1.2.2.1 Conceptos básicos del Manejo de la Memoria……………………………………….7
1.2.2.2 Memoria Principal Semiconductora……………………………………………………..9
1.2.2.3 Memoria Caché……………………………………………………………………………….9, 10

1.2.3 Manejo de la Entrada/Salida
1.2.3.1 Módulosde Entrada/Salida………………………………………………………………..10
1.2.3.2 Entrada/Salida Mediante Interrupciones…………………………………………......11
1.2.3.3 Acceso Directo a Memoria………………………………………………………………...11
1.2.3.4 Canales y Procesadores de Entrada/Salida…………………………………………...12

1.2.4 Buses
1.2.4.1 Tipos de Buses…………………………………………………………………………………12
1.2.4.2 Estructura de los Buses……………………………………………………………………..12
1.2.4.3Jerarquías de los Buses……………………………………………………………………...13

1.2.5 Interrupciones……………………………………………………………………………………………….13

Cuestionario…………………………………………………………………………………………………..14, 15, 16

Referencias……………………………………………………………………………………………………………17

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Arquitectura de Computadoras

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1.1 Modelos de arquitecturas de cómputo.

1.1.1.- Arquitecturas Clásicas.
Estas arquitecturas se desarrollaron en las primeras computadoras electromecánicas y de tubos de vacío. Aun son usadas en procesadores empotrados de gama baja y son la base de la mayoría de las arquitecturas modernas.
Arquitectura Mauchly-Eckert (Von Newman)
La principal desventaja de estaarquitectura, es que el bus de datos y direcciones único se convierte en un cuello de botella por el cual debe pasar toda la información que se lee de o se escribe a la memoria, obligando a que todos los accesos a esta sean secuenciales. Esto limita el grado de paralelismo (acciones que se pueden realizar al mismo tiempo) y por lo tanto, el desempeño de la computadora. Este efecto se conoce como elcuello de botella de Von Newman.

Los elementos principales de un computador son: La unidad de procesamiento central (CPU), la memoria principal, el subsistema de entrada y salida y algunos medios de interconexión de todos estos componentes. La CPU, por su parte consta de una unidad de control, una unidad aritmético-lógica (ALU), registros internos e interconexiones.
1.1.2.- ArquitecturasSegmentadas.
Las arquitecturas segmentadas o con segmentación del cauce buscan mejorar el desempeño realizando paralelamente varias etapas del ciclo de instrucción al mismo tiempo.
El procesador se divide en varias unidades funcionales independientes y se dividen entre ellas el procesamiento de las instrucciones.

* Segmentación o Entubamiento: Consiste en dedicar unidades específicas delprocesador a cada una de las partes del ciclo de instrucción y ejecutarlas paralelamente.

* Segmentación del Cause: La unidad de control se subdivide en dos o más funcionales, cada encargada de llevar a cabo una parte del ciclo de instrucción.

* Segmentación del Cause (2): La mejora en el rendimiento no es proporcional al número de segmentos en el cauce debido a que cada etapa no toma elmismo tiempo en realizarse, además de que se puede presentar competencia por el uso de algunos recursos como la memoria principal.

1.1.3.- Arquitecturas de Multiprocesamiento.

Cuando se desea incrementar el desempeño más allá de lo que permite la técnica de segmentación del cauce (limite teórico de una instrucción por ciclo de...