jin unidad 2
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[ARQUITECTURA DE COMPUTADORES ]UNIDAD 2 – Organización de los Sistemas
de Computadora
Febrero 2008
Ing. Jorge Irey
Universidad Nacional del CallaoEscuela de Post GradoMaestría en Ingeniería de Sistemas
… una breve discusión ….
Organización de una computadora sencilla
Arquitectura Von Neumann
Registros importantes:PC = program counterIR = instruction register
Arquitectura Harvard
Cuenta con la memoria de programa y la memoria de datos separadas y solo accesibles a través de buses distintos.Esto mejora el ancho de banda en relación a la arquitectura tradicional de Von-Neumann, en la cual en la cual memoria de programa y la memoria de datos son accedidas a través del mismo bus. Esta arquitectura ofrece la posibilidad de poder acceder a una sola instrucción en un ciclo de reloj. Mientras la memoria de programa es accedida la memoria de datos esta en un bus independiente y puede ser leída y escrita. Esta separación de buses permite que una instrucción sea ejecutada mientras la siguiente es extraída.
Camino de Datos
Instrucciones:Registro-MemoriaRegistro-Registro
ArquitecturaOrganización o estructuraTecnología
Velocidad de Procesamiento : Factores
Velocidad de Procesamiento : Factores (2)
Velocidad de Procesamiento : Factores (3)
Entonces …. Se puede aumentar el rendimiento a través de la organización y arquitectura ….
Principios de diseño de las computadoras modernas
Todas las instrucciones se ejecutan directamente en HWMaximizar el ritmo con el que se emiten las instruccionesLas instrucciones deben ser fáciles de decodificarSolo las operaciones de carga y almacenamiento deben hacer referencia a la memoriaIncluir abundantes registros
Paralelismo a nivel de instrucciones
Fila de Procesamiento PIPELINE
Fila de procesamiento dual
Arquitectura superescalar
Procesador superescalar con 5 unidades funcionales
Paralelismo a nivel de procesador
Arreglo de procesadores
Multiprocesador / Multicomputadora
Memoria Primaria
BITS / BYTESMainframe IBM BCD
Direcciones de Memoria
Memoria Big / Little endian
Codigos de detección de errores
Construcción de Código Hamming
Memoria Caché
Módulo de Memoria individual
SIMMDIMM
Método de Acceso
Soporte Físico
Alterabilidad
Duración de la información
Parámetros de Velocidad
Jerarquía de Memoria
Memoria Secundaria
Disco Magnético
Disco Magnético (2)
Disco Magnético (3)
Formato de grabación
Formato de grabación (2)
Parámetros de Rendimiento de un disco
Tiempo de Búsqueda (Ts)Retardo Rotacional (Tr)Tiempo de Acceso (Ta)Tiempo de transferencia (Tt)Tiempo de operación (To)
Técnicas para acelerar transferencia
Buffer de pistaCaché de disco
Discos Flexibles ( Floppy)
Formato de datos ( Floppy)
FUncionamiento del controlador ( Floppy)
Búsqueda de pista ( Floppy)
Otros discos …
IDEEIDESCSI
RAID
CD-ROM
CD-ROM
Organización lógica de los datos en CD_ROM
Sección transversal de un disco CD-R
DVD de 2 lados y capa dual
Entrada / Salida
Una computadora personal …
Estructura lógica de una computadora personal …
PC con bus PCi y bus ISA
Monitores CRT
LCD
Salida en un terminal de PC
Conexión RS232 y PC
Un mouse …
Un mouse (2)…
La impresora …
La impresora de martillo
La impresora de chorro de tinta
La impresora láser
Escalas de gris …
Modem
ISDN
… más sobre el BUS …
Jerarquía de un BUS
Del sistemaLocalDe E/S o de expansión
Bus del Sistema ( BACKPLANE )
Bus Local
Bus de E/S o de expansión
Buses normalizados
PCIUSBSCSI
Bus PCI
Bus USB
Bus SCSI