CONCEPTOS BSICOS' EL COMPUTADOR ARQUITECTURA BASE' EVOLUCION HISTORICA

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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR ARQUITECTURA
BASE. EVOLUCION HISTORICA
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR ARQUITECTURA
BASE. EVOLUCION HISTORICA
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CONCEPTOS BÁSICOS. 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
MÁQUINA. - POSEER UNA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO
PARA ALMACENAR POR SEPARADO DATOS E
INSTRUCCIONES. - POSEER UNA UNIDAD DE CALCULO
TANTO ARITMÉTICAS COMO LÓGICAS, 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 BÁSICOS. 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 dirección 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.
  (Tamaño del bus entre 16 y 32 bits.)

• BUS DE DATOS
• Sirve para intercambiar datos desde el
  procesador hacia las unidades externas.
• - Su tamaño es entre 8 y 32 bits.

• BUS DE CONTROL
• Transporta los comandos y otras señales
  necesarias para fundamentalmente sincronizar las
  actividades de E/S.

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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. LA CPU.

• CPU UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS
• Es el corazón del computador. Se efectúan las
  operaciones aritméticas y lógicas, 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 TECNOLOGÍA
• RISC (Reduced Instrucción Set Code)
• CISC (Complex Instrucción Set Code)
• Los primeros utilizan menos transistores,
  consumen menos energía y la ejecución de las
  instrucciones es más rápida que los segundos.

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

LA MEMORIA.
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. LA UNIDAD ARITMÉTICA-LÓGICA.

• REALIZA OPERACIONES TIPO ARITMÉTICO COMO LÓGICAS
• SUMAS Y RESTAS
• - FUNCIONES LÓGICAS AND, OR

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CONCEPTOS BÁSICOS. 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 básica 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
  ejecución de las instrucciones.
• Su unidad básica es idéntica a la RAM.

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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. MEMORIA SECUNDARIA.

• DISCO DURO (Hard Disk)
• Almacena gran cantidad de información ( Gbytes)
• Pueden ser fijos o removibles.
• Se comunica con la CPU a través de la RAM.

• DISCO FLEXIBLE (Diskette)
• Se utilizan como respaldo secundarios de los
  discos rígidos
• Almacenamiento de baja capacidad (1,44 Mbytes).

• CINTAS MAGNÉTICAS
• Respaldo alternativo a los discos rígidos y
  flexibles.
• Su velocidad de acceso es baja.

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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. MEMORIA SECUNDARIA.EL DISCO
DURO
Los discos duros consisten en uno o más discos
metálicos cuyas superficies están cubiertas por
óxido magnetizable (ferroso). Los discos están
montados en un eje rotatorio que gira a más 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 posición de dichas superficies. Para
escribir, la cabeza se sitúa sobre la celda a
grabar y se hace pasar por ella un pulso de
corriente, lo cual crea un campo magnético en la
superficie. Dependiendo del sentido de la
corriente, así será la polaridad de la celda.
Para leer, detectará un campo magnético que según
se encuentre magnetizada en un sentido u otro,
indicará si en esa posición hay almacenado un 0 o
un 1.
Brazo móvil

• Parámetros importantes del HD
• Capacidad
• Tiempo de acceso ( 50mseg.)
• Velocidad de transferencia ( 80 MB/seg)
• Velocidad de rotación ( 5.000 rpm)

Discos o platos
Pistas
Cilindro
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. DISPOSITIVOS DE ENTRADA.
TECLADO
JOYSTICKS
MOUSE
LECTOR DE BARRAS
SCANNER
WEB CAM
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. DISPOSITIVOS DE SALIDA.
MONITOR
GRABADOR DE CD
IMPRESORA
PARLANTES
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
ARQUITECTURA BASE. OTROS ACCESORIOS.

• TARJETA DE SONIDO
• Mejora el audio en especial para juegos y música.

TARJETA DE VIDEO - Mejora todas aquellas
aplicaciones que tienen un entorno gráfico
Juegos, videos.

• ACELERADOR GRAFICO
• Acelera la creación de imágenes contenidos
• en videos y juegos.

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CONCEPTOS BÁSICOS. 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 recuperación y de seguridad
  exclusivos
• MINICOMPUTADORES (DATA GENERAL, VAX)
• Mayor de 500 MIPS
• Arquitectura con múltiples procesadores
• ESTACIONES DE TRABAJO (HP, COMPAQ)
• MIPS entre 200 y 350
• Para gestión administrativa y operacionales en
  organizaciones.
• Ambiente de red.
• COMPUTADORES PERSONALES (COMPAQ)
• MIPS mayor de 100
• Bajo costo, diseño 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 función del valor de una
determinada característica. En los computadores
el rendimiento dependerá de del tiempo de
ejecución o de respuesta, es decir
en donde tenemos TIEMPO DE PROGRAMA
TIEMPO DE INSTRUCCIÓN
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
CPI No. de ciclos por instrucción, que aplicado
a una tarea es igual a su media
aritmética 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 AQUÍ 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 INSTRUCCIÓN

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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 está
ejecutando un programa en computador funcionando
a 25 MHz, con las instrucciones por tarea
distribuidas de la siguiente manera y con los
ciclos de duración siguientes Se
pide obtener todos los parámetros del
rendimiento.
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EL COMPUTADOR DIGITAL.
ARQUITECTURA BASE. RENDIMIENTO.
SOLUCIÓN 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 parámetros del rendimiento.
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1.1.- INTRODUCCION A LA COMPUTACIÓNEL SOFTWARE
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
EL SOFTWARE
DEFINICION DE SOFTWARE El Software es un
conjunto de programas, documentos,
procedimientos, y rutinas asociados con la
operación de un sistema basado en un computador.
SOFTWARE DE DESARROLLO
SOFTWARE DE APLICACIÓN
SOFTWARE BÁSICO SISTEMA OPERATIVO
HARDWARE
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
SISTEMA OPERATIVO

• SISTEMA OPERATIVO
• Programas básicos encargados de la gestión 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 interacción usuario-maquina, sea
  lo más amigable posible, proporcionando la
  interfaz básica de usuario
• Líneas de Comando
• Sistema de ventanas
• Sistema de archivos y carpetas.

- Aumenta la productividad del hardware del
sistema.
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
SOFTWARE DE APLICACIÓN
SOFTWARE DE APLICACIÓN El software para uso
general ofrece la estructura para un gran número
de aplicaciones empresariales, científicas y
personales. El software de hoja de cálculo, de
diseño asistido por computadoras (CAD), de
procesamiento de texto, de manejo de Bases de
Datos, pertenece a esta categoría. La mayoría de
software para uso general se vende como paquete
es decir, con software y documentación orientada
al usuario ( manuales de referencia, CD de
instalación y demás ). También existen los que
realizan tareas especificas de apoyo tanto a la
gestión 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 Administración del
RR.HH, Remuneraciones, etc.
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
SOFTWARE DE APLICACIÓN. EJEMPLOS
SOFTWARE DE APLICACIÓN (Ejemplos) PROCESADORES
DE TEXTO Word, Wordperfect. HOJAS DE CÁLCULO
Excel, Quatro. BASES DE DATOS Access,
Oracle. SOFTWARE DE PRESENTACIÓN Power Point,
Adobe Acrobat. APLICACIONES DE TELECOMUNICACIONES
Y REDES Navegadores, Chat, FTP,
e-mail. APLICACIONES GRÁFICAS DE DISEÑO
AutoCad APLICACIONES MULTIMEDIA E HIPERMEDIA
e-commerce APLICACIÓN GESTION EMPRESARIAL
Máximo.
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CONCEPTOS BÁSICOS. EL COMPUTADOR
SOFTWARE DE DESARROLLO

• SOFTWARE DE DESARROLLO
• Para desarrollar aplicaciones y sistemas, usando
  lenguajes de programación.
• Se conciben para satisfacer requerimientos
  específicos en una empresa u organización.
• La construcción de una aplicación implica todo
  un desarrollo de un proyecto informático.