CONCEPTOS BSICOS' EL COMPUTADOR ARQUITECTURA BASE' EVOLUCION HISTORICA - PowerPoint PPT Presentation

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CONCEPTOS BSICOS' EL COMPUTADOR ARQUITECTURA BASE' EVOLUCION HISTORICA

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POSEER UN MEDIO DE ENTRADA PARA INGRESAR A LA MAQUINA INSTRUCCIONES Y DATOS. ... JOYSTICKS. LECTOR DE BARRAS. Unidad 1. Universidad Arturo Prat. ' Computaci n' ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: CONCEPTOS BSICOS' EL COMPUTADOR ARQUITECTURA BASE' EVOLUCION HISTORICA


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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR ARQUITECTURA
BASE. EVOLUCION HISTORICA
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR ARQUITECTURA
BASE. EVOLUCION HISTORICA
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR ARQUITECTURA
BASE. LOS POSTULADOS DE VON NEUMANN
- POSEER UN MEDIO DE ENTRADA PARA INGRESAR A LA
MAQUINA INSTRUCCIONES Y DATOS. - POSEER UN
MEDIO DE SALIDA PARA ENTREGAR RESULTADOS DESDE LA
MƁQUINA. - POSEER UNA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO
PARA ALMACENAR POR SEPARADO DATOS E
INSTRUCCIONES. - POSEER UNA UNIDAD DE CALCULO
TANTO ARITMƉTICAS COMO LƓGICAS, PARA GENERAR LOS
RESULTADOS ESPERADOS. - POSEER UNA UNIDAD DE
CONTROL POR MEDIO DE LA CUAL SE PUEDA PRODUCIR UN
ACCIONAR DE CONTROL SINCRONIZADO DE LAS
ANTERIORES UNIDADES.
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. CONTROL POR PROGRAMA
ALMACENADO
B U S
R E G I S T R O S
A L U
MEMORIA PRINCIPAL
INTERFAZ DE ENTRADA
INTERFAZ DE SALIDA
MEMORIA SECUNDARIA
DISPOSITIVOS DE ENTRADA
DISPOSITIVOS DE SALIDA
UNIDAD DE CONTROL
CPU
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. BUS DE DATOS.
  • BUS DE DIRECCIONES
  • Contiene la direcciĆ³n de la memoria o el
    dispositivo de E/S con el que se desea comunicar
    el procesador. Es unidireccional. Puede acceder
    hasta 232 posiciones de memoria diferentes.
    (TamaƱo del bus entre 16 y 32 bits.)
  • BUS DE DATOS
  • Sirve para intercambiar datos desde el
    procesador hacia las unidades externas.
  • - Su tamaƱo es entre 8 y 32 bits.
  • BUS DE CONTROL
  • Transporta los comandos y otras seƱales
    necesarias para fundamentalmente sincronizar las
    actividades de E/S.

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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. LA CPU.
  • CPU UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS
  • Es el corazĆ³n del computador. Se efectĆŗan las
    operaciones aritmĆ©ticas y lĆ³gicas, las de lectura
    y escritura en la memoria y las de control de
    entrada y salida de datos. Se compone de
  • - UNIDAD DE CONTROL
  • ULA
  • FABRICANTES IMPORTANTES INTEL Y AMD
  • TIPOS DE TECNOLOGƍA
  • RISC (Reduced InstrucciĆ³n Set Code)
  • CISC (Complex InstrucciĆ³n Set Code)
  • Los primeros utilizan menos transistores,
    consumen menos energĆ­a y la ejecuciĆ³n de las
    instrucciones es mƔs rƔpida que los segundos.

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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. LA UNIDAD DE CONTROL.
LEE UNA INSTRUCCIƓN RECONOCE SU CƓDIGO DE
OPERACIƓN RECUPERA LOS OPERANDOS O DATOS
NECESARIO ACTIVA LA U-L-A
RESULTADO SE ENVƍA AL DESTINO
DESEADO DETERMINA LA SIGUIENTE INSTRUCCIƓN QUE
DEBE EJECUTARSE ALMACENA EN MEMORIA ESTA
NUEVA INSTRUCCIƓN
NORMALMENTE
UTILIZA LOS SIGUIENTES REGISTROS INSTRUCTION
REGISTER CONTIENE LA INSTRUCCIƓN QUE SE ESTƁ
EJECUTANDO. PROGRAM COUNTER CONTIENE LA
DIRECCIƓN DE LA SIGUIENTE INSTRUCCIƓN A
EJECUTAR. EFFECTIVE ADDRESS REG CONTIENE LA
DIRECCIƓN DE LOS DATOS QUE HAY QUE OBTENER DE

LA MEMORIA.
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. LA UNIDAD ARITMƉTICA-LƓGICA.
  • REALIZA OPERACIONES TIPO ARITMƉTICO COMO LƓGICAS
  • SUMAS Y RESTAS
  • - FUNCIONES LƓGICAS AND, OR

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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. MEMORIA PRINCIPAL.
  • MEMORIA RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)
  • Se conoce como la memoria de trabajo del
    computador ( 128Mbytes)
  • Su acceso es permitido al usuario.
  • Su unidad bĆ”sica es 1 byte (8 bit)
  • 1kbyte 1024 bytes 210 bytes
  • 1Mbyte 1.048.576 bytes 210210220
    bytes
  • MEMORIA ROM (READ ONLY MEMORY)
  • Memoria de uso exclusivo del procesador
  • Su acceso es prohibido al usuario.
  • Almacena instrucciones, procedimientos y datos
    de control.
  • MEMORIA CACHE
  • Memoria tipo RAM destinada a acelerar la
    ejecuciĆ³n de las instrucciones.
  • Su unidad bĆ”sica es idĆ©ntica a la RAM.

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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. MEMORIA SECUNDARIA.
  • DISCO DURO (Hard Disk)
  • Almacena gran cantidad de informaciĆ³n ( Gbytes)
  • Pueden ser fijos o removibles.
  • Se comunica con la CPU a travĆ©s de la RAM.
  • DISCO FLEXIBLE (Diskette)
  • Se utilizan como respaldo secundarios de los
    discos rĆ­gidos
  • Almacenamiento de baja capacidad (1,44 Mbytes).
  • CINTAS MAGNƉTICAS
  • Respaldo alternativo a los discos rĆ­gidos y
    flexibles.
  • Su velocidad de acceso es baja.

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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. MEMORIA SECUNDARIA.EL DISCO
DURO
Los discos duros consisten en uno o mƔs discos
metƔlicos cuyas superficies estƔn cubiertas por
Ć³xido magnetizable (ferroso). Los discos estĆ”n
montados en un eje rotatorio que gira a mƔs de
5.000 rpm. Para grabar y leer datos, tienen un
brazo radial que permite que sus cabezas
lecto-grabadoras (una por superficie) alcance
cualquier posiciĆ³n de dichas superficies. Para
escribir, la cabeza se sitĆŗa sobre la celda a
grabar y se hace pasar por ella un pulso de
corriente, lo cual crea un campo magnƩtico en la
superficie. Dependiendo del sentido de la
corriente, asĆ­ serĆ” la polaridad de la celda.
Para leer, detectarĆ” un campo magnĆ©tico que segĆŗn
se encuentre magnetizada en un sentido u otro,
indicarĆ” si en esa posiciĆ³n hay almacenado un 0 o
un 1.
Brazo mĆ³vil
  • ParĆ”metros importantes del HD
  • Capacidad
  • Tiempo de acceso ( 50mseg.)
  • Velocidad de transferencia ( 80 MB/seg)
  • Velocidad de rotaciĆ³n ( 5.000 rpm)

Discos o platos
Pistas
Cilindro
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. DISPOSITIVOS DE ENTRADA.
TECLADO
JOYSTICKS
MOUSE
LECTOR DE BARRAS
SCANNER
WEB CAM
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. DISPOSITIVOS DE SALIDA.
MONITOR
GRABADOR DE CD
IMPRESORA
PARLANTES
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. OTROS ACCESORIOS.
  • TARJETA DE SONIDO
  • Mejora el audio en especial para juegos y mĆŗsica.

TARJETA DE VIDEO - Mejora todas aquellas
aplicaciones que tienen un entorno grƔfico
Juegos, videos.
  • ACELERADOR GRAFICO
  • Acelera la creaciĆ³n de imĆ”genes contenidos
  • en videos y juegos.

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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. TIPOS DE COMPUTADORES.
  • MAINFRAMES (UNISYS, IBM)
  • Mayor de 1.000 MIPS
  • Gran cantidad de unidades de almacenamientos
    secundario. (GBytes)
  • Sistemas de recuperaciĆ³n y de seguridad
    exclusivos
  • MINICOMPUTADORES (DATA GENERAL, VAX)
  • Mayor de 500 MIPS
  • Arquitectura con mĆŗltiples procesadores
  • ESTACIONES DE TRABAJO (HP, COMPAQ)
  • MIPS entre 200 y 350
  • Para gestiĆ³n administrativa y operacionales en
    organizaciones.
  • Ambiente de red.
  • COMPUTADORES PERSONALES (COMPAQ)
  • MIPS mayor de 100
  • Bajo costo, diseƱo modular, de buen
    rendimiento.

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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
RENDIMIENTO Capacidad que tiene un sistema para
realizar un trabajo en funciĆ³n del valor de una
determinada caracterĆ­stica. En los computadores
el rendimiento dependerĆ” de del tiempo de
ejecuciĆ³n o de respuesta, es decir
en donde tenemos TIEMPO DE PROGRAMA
TIEMPO DE INSTRUCCIƓN
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
CPI No. de ciclos por instrucciĆ³n, que aplicado
a una tarea es igual a su media
aritmƩtica ponderada
Con Fcpu Frecuencia, No. de ciclos de reloj
por seg. Tcpu Periodo, Tiempo que dura un
ciclo (es inverso a la frecuencia)
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
FINALMENTE EL RENDIMIENTO VIENE DADO POR
  • DE AQUƍ SE DESPRENDE QUE PARA AUMENTAR EL
    RENDIMIENTO DE UN PROGRAMA SE DEBE
  • - AUMENTAR LA FRECUENCIA DEL PROCESADOR
  • DISMINUIR EL No. DE INSTRUCCIONES
  • DISMINUIR EL NO. DE CICLOS POR INSTRUCCIƓN

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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
OTRA MEDIDA DE RENDIMIENTO VIENE DADA POR MIPS
Millones de instrucciones que ejecuta el
procesador en un seg. MIPS ( No. total de
instrucciones / tiempo tardado en seg. ) x 10-6
( No. de ciclos de reloj Tcpu )
( 1 / Fcpu )
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
EJERCICIOS DE RENDIMIENTO 1.- Se estĆ”
ejecutando un programa en computador funcionando
a 25 MHz, con las instrucciones por tarea
distribuidas de la siguiente manera y con los
ciclos de duraciĆ³n siguientes Se
pide obtener todos los parƔmetros del
rendimiento.
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
SOLUCIƓN EJERCICIO 1 CPI (303 301
402) / (303040) gt CPI 2 Tp (100
2 ) / (25106 Hz) gt
Tp 8 useg. n ( 1 / 8 useg)
gt n 0,125 /
(useg.) MIPS ( ( 25106 Hz ) / ( 2)) 10-6
gt 12,5 MIPS
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
EJERCICIOS DE RENDIMIENTO 2.- Se tiene un
Pentium IV con una frecuencia de trabajo de 2GHz
en el cual, para calcular su rendimiento,
ejecutamos un programa de prueba de 1000
instrucciones con proporciones las indicadas en
la siguiente tabla. Se pide
obtener todos los parƔmetros del rendimiento.
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1.1.- INTRODUCCION A LA COMPUTACIƓNEL SOFTWARE
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
EL SOFTWARE
DEFINICION DE SOFTWARE El Software es un
conjunto de programas, documentos,
procedimientos, y rutinas asociados con la
operaciĆ³n de un sistema basado en un computador.
SOFTWARE DE DESARROLLO
SOFTWARE DE APLICACIƓN
SOFTWARE BƁSICO SISTEMA OPERATIVO
HARDWARE
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
SISTEMA OPERATIVO
  • SISTEMA OPERATIVO
  • Programas bĆ”sicos encargados de la gestiĆ³n y
    funcionamiento de los recurso del computador.
  • Administra los procesos ejecutados por los
    usuarios, asignando a cada uno de ellos un
    conjunto de recursos tales como Procesador,
    Memoria, Unidades de E/S, Servicio de redes,
    Internet, etc.
  • Permite que la interacciĆ³n usuario-maquina, sea
    lo mƔs amigable posible, proporcionando la
    interfaz bƔsica de usuario
  • LĆ­neas de Comando
  • Sistema de ventanas
  • Sistema de archivos y carpetas.

- Aumenta la productividad del hardware del
sistema.
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
SOFTWARE DE APLICACIƓN
SOFTWARE DE APLICACIƓN El software para uso
general ofrece la estructura para un gran nĆŗmero
de aplicaciones empresariales, cientĆ­ficas y
personales. El software de hoja de cƔlculo, de
diseƱo asistido por computadoras (CAD), de
procesamiento de texto, de manejo de Bases de
Datos, pertenece a esta categorĆ­a. La mayorĆ­a de
software para uso general se vende como paquete
es decir, con software y documentaciĆ³n orientada
al usuario ( manuales de referencia, CD de
instalaciĆ³n y demĆ”s ). TambiĆ©n existen los que
realizan tareas especificas de apoyo tanto a la
gestiĆ³n administrativa como operativa de una
empresa, en particular los que vimos en la parte
1 del curso, MRP (Material Requirements
Planning), CRM (Customer Relationship
Management), y otros como la AdministraciĆ³n del
RR.HH, Remuneraciones, etc.
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
SOFTWARE DE APLICACIƓN. EJEMPLOS
SOFTWARE DE APLICACIƓN (Ejemplos) PROCESADORES
DE TEXTO Word, Wordperfect. HOJAS DE CƁLCULO
Excel, Quatro. BASES DE DATOS Access,
Oracle. SOFTWARE DE PRESENTACIƓN Power Point,
Adobe Acrobat. APLICACIONES DE TELECOMUNICACIONES
Y REDES Navegadores, Chat, FTP,
e-mail. APLICACIONES GRƁFICAS DE DISEƑO
AutoCad APLICACIONES MULTIMEDIA E HIPERMEDIA
e-commerce APLICACIƓN GESTION EMPRESARIAL
MƔximo.
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CONCEPTOS BƁSICOS. EL COMPUTADOR
SOFTWARE DE DESARROLLO
  • SOFTWARE DE DESARROLLO
  • Para desarrollar aplicaciones y sistemas, usando
    lenguajes de programaciĆ³n.
  • Se conciben para satisfacer requerimientos
    especĆ­ficos en una empresa u organizaciĆ³n.
  • La construcciĆ³n de una aplicaciĆ³n implica todo
    un desarrollo de un proyecto informƔtico.
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