Arquitectura del computador (Importancia)

  ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

¿Qué aspectos hay que conocer del computador?

Arquitectura: Atributos visibles

Estructura: Componentes y organización

Tecnología: La construcción de componentes

Arquitectura de computadoras

La arquitectura de computadoras se refieres a los atributos de un sistema que son visibles a un programados, es decir aquellos atributos que tienen un impacto directo en la ejecución lógica de un programa

Ejemplo de atributos arquitectónicos

·         Conjunto de instrucciones

·         Número de bits

·         Mecanismos de entrada y salida

Estructura de computadoras

Es un modo en que los componentes esta interrelacionado

Conjunto de módulos básicos que componen el computador

·         CPU (ALU, unidad de control, entre otros)

·         Memoria (memoria principal, memoria cache, memoria virtual)

·         E/S (periféricos de entrada y salida)

·         Buses (buses del sistema, buses de expansión, entre otros)

El computador es una entidad que interactúa de con su entorno externo

UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO

·         Controla el funcionamiento

·         Lleva a cabo funciones de procesamiento de datos

·         Se llama procesador

MEMORIA PRINCIPAL

·         Almacena datos

E/S

·         Transfiere datos del computador

SISTEMA DE INTERCONEXION

·         Proporciona comunicación entre las CPU la memoria principal y la E/S

El componente mas importante del computador es la CPU

Unidad de control: Controla el funcionamiento de la CPU y por tanto del computador, es la encargada de controlar que la transferencia se haga de manera correcta

Unidad aritmeticológica: Lleva a cabo las funciones de procesamiento de datos al computador

Registros: Proporcionan almacenamiento interno a la CPU

Interconexiones CPU: Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control (ALU) y los registros.

Arquitectura y organización de un CPU

FUNCIONAMIENTO

Es la operación de cada componente individual como parte de la estructura

Niveles de descripción de un computador

Elementos constructivos de un computador

Se lleva a cabo el sistema digital basado en: 0 y 1

Elementos constructivos

Binario

Transistor

Puertas Lógicas

Muchos fabricantes de computadoras ofrecen una familia de modelos, todos con la misma arquitectura, pero con diferencias en la organización

Una arquitectura puede sobrevivir muchos años

Su organización cambia con la evolución de la tecnología

Ejemplo: La arquitectura de la IBM Sistema 370 apareció por primera vez en 1970 e incluía varios modelos. De un modelo barato y lento a un modelo caro y rápido

FAMILIA DE ORDENADORES

Es un grupo de ordenadores que utilizan un mismo microprocesador o familia de microprocesadores y que suelen ser compatible entre sí, además de compartir su filosofía de diseño.

En las familias de ordenadores es normal que puedan utilizar el mismo software en todos ellos.

Las familias de ordenadores más conocidas son la familia de ordenadores Apple basados en la familia de procesadores 68000 de Motorola y la familia de ordenadores IMB PC

Características

1.       Conjunto de computadoras con:

·         Similar arquitectura

·         Distinta organización

1.       Las familias de computadoras hacen posible que existan máquinas de la misma familia con distinta:

·         Tecnología

·         Velocidad

·         Prestaciones

·         Precio

1.       Las máquinas de una misma familia son compatible entre sí

2.       Todos los miembros de una misma familia pueden ejecutar los mismos programas

3.       La compatibilidad suele ser solo hacia arriba

4.       Las máquinas de gama alta de una familia pueden ejecutar los mismos programas de que una baja

5.       Los contrario no suele ser cierto

 

Se dice que un conjunto de sistemas de computadoras forma una familia cuando todos ellos tienen la misma arquitectura y diferentes estructuras. 

¿Para qué me sirve estudiar la organización y arquitectura de los computadores?

·         El computador está en el corazón de la informática

·         Sin en la mayoría de las asignaturas de informática serian hoy una rama de la matemática

·         Para ser un profesional en cualquier campo de informática uno no debe ver al computador como una caja negra que ejecuta programas

·         Se comprende y valora los componentes funcionales de un computador, sus características, su funcionamientos e interacciones.

·         Necesitamos comprender para estructurar un programa de forma que este se más eficiente en una maquina real