Organizacion Del Computador

Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ciencias

Introducción a la Ciencia de la Computación

Organizacion del Computador
Prof: J. Solano 2011-I

Objetivos
Despues de estudiar este cap. el estudiante sera capaz de:
 Listar los tres subsistemas de un computador.  Describir el rol de la unidad de procesamiento central (CPU). Describir las fases fetch-decode-execute de un ciclo.Describir la memoria principal y su espacio de direccionamiento. Describir el subsistema de entrada/salida. Entender la interconeccion de subsistemas. Describir diferentes metodos de direccionamiento de entrada/salida. Distinguir los dos grandes tendencias en el diseño de computadoras. Entender cómo el rendimiento (throughput) del ordenador se puede mejorar mediante la canalización(pipelining) y el procesamiento en paralelo.
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Podemos dividir las partes que componen un ordenador en tres grandes categorías o subsistemas: la unidad de procesamiento central (CPU), la memoria principal y el subsistema de entrada / salida.

Material informatico / computer hardware (subsistemas)
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UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL
La unidad de procesamiento central (CPU) realiza operaciones en los datos. En la mayoría de las arquitecturas consta de tres partes: una unidad aritmética lógica (ALU), una unidad de control y un conjunto de registros, ubicaciones de almacenamiento rápido.

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La unidad aritmética lógica(ALU)
La unidad aritmética lógica (ALU), realiza operaciones lógicas, de desplazamiento y aritméticas en los datos.

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Registros
Los registros son lugares de almacenamiento rápido independiente que guardan datos en forma temporal. Registros múltiples son necesarios para facilitar el funcionamiento del CPU. Algunos de estos registros semuestran en la figura anterior.  Registros de datos  Registro de Instruccion (IR)  Contador de Programa (PC)

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La Unidad de Control
La tercera parte de cualquier CPU es la unidad de control. La unidad de control controla el funcionamiento de cada subsistema. El control se logra a través de señales enviadas desde la unidad de control aotros subsistemas.

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MEMORIA PRINCIPAL
La memoria principal es el segundo subsistema importante en un equipo. Se trata de una colección de lugares de almacenamiento, cada uno con un identificador único, llamado dirección. Los datos se transfieren hacia y desde la memoria en grupos de bits llamados palabras. Una palabra puede ser ungrupo de 8 bits, 16 bits, 32 bits o 64 bits (y creciendo). Si la palabra es de 8 bits, se conoce como un byte. El término "byte" es tan común en Ciencia de la Computación que a veces una palabra de 16 bits se conoce como una palabra de 2-bytes, o una palabra de 32 bits se conoce como una palabra de 4-bytes.

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Memoria principalIntroduccion a la Ciencia de la Computacion - CC101

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Espacio de direcciones
Para acceder a una palabra en la memoria se requiere un identificador. Aunque los programadores utilizan un nombre para identificar una palabra (o una colección de palabras), a nivel de hardware se identifica cada palabra por una dirección. El número total de localidades únicas identificables en la memoria se llama elespacio de direcciones. Por ejemplo, una memoria de 64 kilobytes y un tamaño de palabra de 1 byte tiene un espacio de direcciones que va desde 0 a 65,535.

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Direcciones de memoria son definidas usando enteros binarios sin signo
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Ejemplo 1
Un computador tiene 32 MB (megabytes)...