Estructura básica de un ordenador

Transcripción

1 Estructura básica de un ordenador CPU.Unidad Central de proceso Memoria Naturaleza electrónica, Microprocesador Controlar y coordinar todas las operaciones del sistema Ejecuta instrucciones de programas» Busca una a una las instrucciones en memoria» Las decodifica para conocer que debe realizar» Da las ordenes a los diferentes elementos del sistema Componentes:» Unidad de control (UC), Unidad aritmético lógica (ALU) 1

2 Unidad de control (UC) Gobernar el funcionamiento del ordenador y la transferencia de la información entre los distintos elementos 2

3 CP: Dirección siguiente instrucción a ejecutar RI: Instrucción que se esta ejecutando 3

4 D:Interpreta la RI S:Genera las microordenes, a partir de la señal de Decoficador 4

5 Reloj:Proporciona impulsos eléctricos constantes que marcan los instantes que han de comenzar cada paso Unidad aritmético lógica (ALU) Operaciones aritméticas: +, -, x, / Operaciones lógicas: >, <, =,... 5

6 Unidad aritmético lógica (ALU) Registro de datos: datos u operandos que van a ser tratados Unidad aritmético lógica (ALU) Circuito operacional: conjunto de circuitos que permiten realizar las operaciones sobre los datos 6

7 Unidad aritmético lógica (ALU) Registro Acumulador:Resultados de las operaciones, se puede enviar a MC o de nuevo al los registro de datos. Funcionamiento general de la CPU Trae de MC la instrucción indicada en el CP y la guarda en el RI Decodifica la instrucción que contiene el RI y envía la información al secuenciador El secuenciador sincronizado con el reloj envía las microordenes a la ALU Cuando la instrucción ha finalizado vuele a traer la siguiente instrucción 7

8 Características Velocidad de proceso: número de operaciones por unidad de tiempo(mips,mfopls) Frecuencia de reloj: medida en Mhz, millones de ciclos por segundo Memoria cache: memoria rápida dentro del chip, para evitar accesos a la MC Características» Bus del sistema: Conjunto de circuitos encargados de la conexión entre la CPU y resto de unidades. Líneas de datos: 16 líneas, bus de 16 bits. Líneas de control:ordenes de la UC al resto Líneas de direcciones: Dirección de destino de los datos que van por las líneas de datos Bus interno o del sistema:longitud de palabra del ordenador (16 bits), (32 bits), Pentium(64 bits)» Bus externo: Comunica con los diferentes elementos del sistema, 32 bits. 8

9 Rendimiento de un sistema informático influye: CPU Memoria central Memoria caché Almacenamiento auxiliar Bus del sistema Aplicaciones que se van a ejecutar Benchmark, medir rendimiento de sistemas informáticos según las necesidades Benchmark estándar (specmarks, winstone, sysmark) Memoria Parte del ordenador donde se almacenan los datos y programas Es un conjunto de celdas o posiciones consecutivas donde cada una tiene una dirección que la identifica Una celda de memoria puede almacenar 8, 16 o 32bits Operaciones básicas:» escritura: dirección, dato y señal control de escritura» lectura: dirección y señal de control de lectura 9

10 Memoria Características Velocidad de transferencia, bits por unidad de tiempo» longitud de palabra: cantidad de información que transfiere en una operación (8, 16, 32, 64bits) Velocidad de memoria, tiempo en realizar una operación de lectura o escritura Capacidad: Bit, Byte(8 bits), Kb,Mb, Gb, Tb ( 2 10 Gb) Memoria Características Tipo de acceso, secuencial o directa Duración de la información» Permanentes o ROM: no pueden borrarse, CD-ROM» Volátiles, la información desaparece si se deja de alimentar eléctricamente, RAM» Duraderas: información se mantiene hasta una próxima escritura, discos duros 10

11 Memoria Jerarquía de la memoria El precio es directamente proporcional a su rapidez y su capacidad Niveles de memoria: Registro interno: capacidad 32 bits, acceso muy rápido, tecnología cara. CPU Memoria caché: acceso rápido (< registros), CPU, nivel 1(L1) o nivel 2(L2). Datos mas usados Memoria principal RAM: contiene toda la información para realizar una determinada tarea. Velocidad y precio aceptables. Tecnología semiconductores Memoria auxiliar o secundaria: Información duradera. Magnéticas u ópticas Memoria Memoria principal En ellas se almacena toda la información necesaria para ejecutar las instrucciones 32, 64, 128 Mb Pastillas integradas 11

12 Memoria Memoria principal» RDM, dirección a la que queremos acceder» L/E, bit de control operación de lectura o escritura» RIM, dato que tenemos que escribir ( escritura) o dato leído (lectura)» Selector, activa la celda que se usará en la operación Memoria Memoria principal Operación de lectura/escritura» Fase de posicionamiento: seleccionar la celda correspondiente» Fase de acceso: Desde que se inicia la operación hasta hasta que el dato esta en RIM» Fase de regeneración: tiempo que tarda la circuitería en estabilizarse eléctricamente para la siguiente operación» Ciclo de memoria: acceso+ regeneración 12

13 Memoria Memoria principal Clasificación Durabilidad:» Volátil: DRAM necesitan refresco, memoria principal» No volátil: SRAM sin refresco, alta velocidad, memoria cache Operaciones:» Solo lectura: ROM, PROM» Lectura y escritura: EPROM, EEPROM, Memoria auxiliar Memoria Mapa de memoria» 8088/8086, bus 20 bits, 1Mb RAM» 80286, bus 24 bits, 16 Mb RAM» 80386/80486, Pentium, 32 bits, 4 Gb RAM 13

14 Gracias por vuestra atención. 14

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