Computadores y Redes

Transcripción

1 Computadores y Redes Joaquín Entrialgo Castaño Juan Carlos Granda Candás Jose María López López Julio Molleda Meré José Ramón Arias García Rubén Usamentiaga Fernández Manuel García Vázquez José Luis Díaz de Arriba

2 Índice general I Fundamentos 3 1 La información digital Concepto de computador e información digital Códigos binarios Datos lógicos El sistema posicional Números naturales Rango de representación Operaciones aritméticas Desbordamiento Números enteros Signo-magnitud Exceso a Z Complemento a Números reales Formato IEEE Caracteres ASCII ISO Unicode Sistemas digitales Concepto de sistema digital Sistemas digitales combinacionales Descripción de los sistemas digitales combinacionales Puertas lógicas Sumador de 1 bit Multiplexor

3 Computadores y Redes Sumador de n bits Detector de desbordamiento Unidad aritmético-lógica Sistemas digitales secuenciales Descripción de los sistemas digitales secuenciales Biestables Registros II Computadores 53 3 Arquitectura del computador Máquina específica y máquina genérica Arquitectura von Neumann Bus del sistema Diseño del computador El Computador Teórico El lenguaje de la máquina Instrucciones Operandos Operandos en registros Operandos en memoria Operandos inmediatos Modos de direccionamiento Sentencias de asignación Asignación de variables almacenadas en registros Asignación de valores inmediatos a variables Asignación de variables almacenadas en memoria Sentencias aritméticas y lógicas Sentencias condicionales Bucles Bucle for Bucle while Bucle do-while Ejemplo de bucle para iterar sobre los elementos de un vector Procedimientos La pila Paso de parámetros a través de registros Paso de parámetros a través de la pila Variables locales Ejemplo completo VI

4 ÍNDICE GENERAL 5 El procesador Procesador y programa Estudio a nivel de máquina convencional Parámetros básicos del procesador Arquitectura del Computador Teórico Juego de instrucciones Ejecución de instrucciones Estudio a nivel de micromáquina Pasos de ejecución Ejemplos de ejecución de instrucciones La unidad de control Unidad de control cableada Unidad de control microprogramada Comparativa entre unidades de control El sistema de memoria Espacio de direcciones Dispositivos de memoria Tipos de memorias Mapa de memoria Construcción del mapa de memoria Caso simple Caso complejo Entrada/Salida Conexión de periféricos al computador Interfaces de dispositivos periféricos Direccionamiento de las interfaces Interfaz de pantalla en el Computador Teórico Interfaz de teclado en el Computador Teórico Sincronización mediante muestreo periódico Sincronización mediante interrupciones Identificación y prioridades Procesamiento de una interrupción Interrupciones en el Computador Teórico Rutinas de interrupción en el Computador Teórico III Redes Redes y protocolos Concepto de red de computadores VII

5 Computadores y Redes Elementos y funciones básicas de una red de computadores Tipos de redes de computadores Arquitecturas de protocolos Arquitectura de protocolos TCP/IP Redes de área local Capa física Ondas electromagnéticas Medios de transmisión Modulación y demodulación Capa de enlace Compartición del medio físico de transmisión Detección de errores La trama Ethernet Conexión de dispositivos a una red local Internet Capa de red Servicios de la capa de red La capa de red en internet Las direcciones IP Subredes Configuración de enrutamiento La resolución de direcciones IP: el protocolo ARP Asignación dinámica de direcciones: el protocolo DHCP Capa de transporte La capa de transporte en internet Puertos de protocolo El protocolo UDP El protocolo TCP Capa de aplicación El protocolo DNS El protocolo HTTP El protocolo POP El protocolo SMTP Anexos 229 A Codificación de instrucciones del Computador Teórico 229 VIII