ARQ. DE COMPUTADORAS Arquitectura de Computadoras Villalobos Universidad Peruana Union Filial Tarapoto Semana 02.2
Estructura del Computador El modelo von Neumman Formado por 5 componentes principales: Unidad de Entrada Unidad de Memoria Unidad Aritmética Lógica (ALU) Unidad de control Unidad de salida
El modelo de Bus Una versión actualizada del modelo de von Neumann Formado por: CPU (ALU y unidad de control) Unidad de memoria Unidad de entrada / salida La comunicación entre los componentes se realiza a través de un camino compartido llamado sistema de bus formado por: Bus de datos Bus de dirección Bus de control
Unidad de memoria Almacena los programas, los datos de entrada, de salida e intermedios Existen varias propiedades para ir diferenciando a la memoria, la más común es su ubicación
Ubicación CPU Registros Interna o principal Memoria cache RAM ROM Externa Medios de almacenamiento
Memoria del CPU Celda binaria Elemento que tiene dos estados posibles (1 o 0) y es capaz de almacenar un bit de información Registros Grupo de celdas binarias Un registro de n celdas binarias puede contener n bits de información y 2 n posibles estados
Memoria interna Memoria RAM Memoria de acceso aleatorio Escritura / Lectura Volátil Almacenamiento temporal Estática o dinámica
Memoria interna Memoria ROM Almacenamiento permanente Memoria de solo lectura Subrutinas de librerías Programas del sistema (BIOS) Tablas de funciones
Memoria interna Memoria cache Pequeña cantidad de memoria Memoria rápida Se encuentra entre la memoria principal y el CPU
Funcionamiento de la memoria cache El CPU solicita la información de una localidad de memoria Verifica si se encuentra en la cache Si está, la toma Si no, lee el bloque de la memoria principal Se entrega de la cache al CPU
Memoria externa Medios de almacenamiento Discos magnéticos RAID Floppy HD USB, Compact Flash, etc. Óptica CD-ROM CD-W CD-R/W DVD Cinta magnética
Unidad de control Es el cerebro del procesador Supervisa el flujo de información entre las diferentes unidades Interpreta y ejecuta las instrucciones almacenadas en memoria principal y genera las señales de control necesarias para ejecutarlas Activa o desactiva los componentes del microprocesador dependiendo la instrucción que se esté ejecutando
Unidad aritmético lógica (ALU) Realiza tareas aritméticas y de procesamiento de datos Todo en una computadora está para servir a ésta unidad Maneja enteros Puede manejar números de punto flotante
Entradas y salidas de la ALU
Unidad de entrada / salida Dispositivos o periféricos externos El programa y los datos preparados por el usuario son transferidos a la unidad de memoria mediante un elemento de entrada La unidad de salida recibe el resultado de los cálculos y le presenta la información al usuario Existe una amplia variedad de dispositivos: Manejan distintas cantidades de datos Trabajan a distintas velocidades Trabajan con diferentes formatos Todos son más lentos que el CPU y la RAM Necesitan módulos de E/S
Modelo del módulo de E/S
Dispositivos de entrada Teclado Mouse Escáner Micrófono Lectores de códigos Interfaces de pantalla táctil Modems Tarjetas de red Puertos
Dispositivos de salida Monitor Impresora Bocinas Modems Tarjetas de red Puertos