Arquitectura del Computador

Tema 4. Introducción a la Arquitectura
de Computadores

Departamento de Ingeniería y
Tecnología de Computadores

octubre de 2011

Índice

Índice
4.1. Estructura funcional de un ordenador
4.2. El procesador
4.2.1. Organización básica del procesador
4.2.2. Parámetros más importantes del procesador

4.3. Organización del subsistema de memoria
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.3.4.Concepto de jerarquía de memoria
¿Qué es una memoria cachè?
La memoria principal y sus parámetros fundamentales
Memoria secundaria

4.4. Interconexión y dispositivos de E/S de un ordenador
4.4.1. Jerarquía de buses

Tema 4: Introducción a la Arquitectura …

octubre de 2011 - 2

Índice

Índice
4.1. Estructura funcional de un ordenador
4.2. El procesador
4.2.1. Organización básica delprocesador
4.2.2. Parámetros más importantes del procesador

4.3. Organización del subsistema de memoria
4.3.1.
4.3.2.
4.3.3.
4.3.4.

Concepto de jerarquía de memoria
¿Qué es una memoria cachè?
La memoria principal y sus parámetros fundamentales
Memoria secundaria

4.4. Interconexión y dispositivos de E/S de un ordenador
4.4.1. Jerarquía de buses

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4.1 Estructura funcional de un ordenador

Introducción

Estructura funcional de un ordenador
• Ordenador ≡ Máquina que procesa información y produce
unos resultados.
– La información a procesar puede:
• Estar almacenada previamente en el computador.
• Ser introducida desde el exterior.

– Los resultados producidos:
• Se almacenan en el propiocomputador.
• Se saca al exterior.

Datos
Dispositivos
de entrada

Resultados
Procesador

Dispositivos
de salida

• Programa ≡ Conjunto de instrucciones que debe ejecutar el
computador sobre los datos para procesarlos y obtener un
resultado.
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octubre de 2011 - 4

4.1 Estructura funcional de un ordenador

Introducción

Estructura funcional deun ordenador
•

Tradicionalmente, los computadores se dividen en 3 bloques:
1. Procesador o CPU (Central Processing Unit): Encargado de la ejecución
de las instrucciones. Se divide a su vez en:
•

•

Unidad de control:
– Busca las instrucciones de la memoria.
– Decodifica las instrucciones que se van a ejecutar.
– Genera los valores de las señales (señales de control) que dicen loque
hay que hacer para la ejecución de las instrucciones.
Camino de datos: unidades funcionales que realizan las operaciones de las
instrucciones.
U.C

Hacia todos los
componentes

PC
MUX

DIR A
DIR B

UNIDAD de
CONTROL

MUX

A

DIR W

B

A
L
U
+2

MUX

Código
operación

Instrucciones de
memoria

MUX

Datos de lectura de
memoria

Dirección
Memoria deinstrucciones

Tema 4: Introducción a la Arquitectura …

Datos de escritura
en memoria

Dirección
Memoria
de Datos

RUTA de
DATOS
octubre de 2011 - 5

4.1 Estructura funcional de un ordenador

Introducción

4.1 Estructura funcional de un ordenador
2.- Memoria:
•
•
•
•

Almacena los datos e instrucciones de los programas activos.
Conceptualmente, gran estructura dividida enposiciones, cada una con una
dirección única.
En realidad, la memoria se organiza como una jerarquía con varios niveles,
cada uno con características diferenciadas (ver más adelante).
Para leer hay que indicar la dirección de memoria (MAR, Memory Address
Register) y activar IOR., para escribir, además de la dirección, hay que
proporcionar el dato (MDR, Memory Data Register) y activar IOW.C.P.U.
…

M
M
A
A
R
R

…

DIRECCIONES
De MEMORIA

…
I

K

L

E

F

G

H

A
I I
O O
R W

J

B

C

D

I

J

K

L

DATOS

HILOS de CONTROL

MDR

BUS de DIRECCIONES
BUS de DATOS
BUS de CONTROL

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4.1 Estructura funcional de un ordenador

Introducción

Estructura...