ESTRUCTURA DE LOS COMPUTADORES

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ESTRUCTURA DE LOS COMPUTADORES

• FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
• INGENIERIA DE SISTEMAS

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Arquitectura del Computador

• Se puede definir la arquitectura de computadores
  como el estudio de la estructura, funcionamiento
  y diseño de computadores. Esto incluye, sobre
  todo a aspectos de hardware, pero también afecta
  a cuestiones de software de bajo nivel.
• Computador, dispositivo electrónico capaz de
  recibir un conjunto de instrucciones y
  ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos
  numéricos, o bien compilando y correlacionando
  otros tipos de información. 

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Reseña histórica

• La era mecánica de los computadores
• Podríamos decir que las máquinas mecánicas de
  calcular constituyendo la "era arcaica" o
  generación 0 de los computadores.
• Una evolución de estas máquinas son las máquinas
  registradoras mecánicas que aún existen en la
  actualidad.

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Reseña histórica

• La era mecánica de los computadores
• Ingenios clásicos de esa etapa fueran la máquina
  de
• Pascal que podía realizar sumar, restas y,
  posteriormente, multiplicaciones y divisiones.

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Reseña histórica

• Charles Babbage la máquina de diferencias Sumas
  y restas.

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Reseña histórica

• Máquina analítica -- Charles Babbage (1834)
• primer computador digital de la historia
• establece la estructura del computador moderno
• unidad de almacenamiento
• unidad de computación
• dispositivos de entrada y salida
• propósito general programable
• programación mediante tarjetas perforadas
• Ada Augusta Lovelace primera programadora
• No llegó a ser operativa por problemas
  tecnológicos
• Charles Babbage es considerado el padre de la
  Informática

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Reseña histórica

• La era electrónica de los computadores
• Los computadores envasados en elementos
  mecánicos planteaban ciertos problemas
• La velocidad de trabajo está limitada a inercia
  de la partes móviles.
• La transmisión de la información por medios
  mecánicos (engranajes, palancas, etcétera.) es
  poco fiable y difícilmente manejable.

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Reseña histórica

• La era electrónica de los computadores
• Los computadores electrónicos salvan estos
  inconvenientes ya que carecen de partes móviles y
  la velocidad de transmisión de la información por
  métodos eléctricos no es comparable a la de
  ningún elemento mecánico.
• El primer elemento electrónico usado para
  calcular fue la válvula de vacío y,
  probablemente, el primer computador electrónico
  de uso general fue el E.N.I.A.C. (Electronic
  Numerical Integrator Calculator) construido en
  Universidad de Pennsylvania (1943-46).

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Reseña histórica

• La era electrónica de los computadores
• El primer computador de programa almacenado fue
  el E.D.V.A.C. (Electronic Discrete Variable
  Computer, 1945-51) basado en la idea de John Von
  Neumann, que también participó en el proyecto
  E.N.I.A.C. de que el programa debe almacenarse en
  la misma memoria que los datos

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Reseña histórica

• Generaciones de ordenadores
• En la evolución de las máquinas para el
  tratamiento automático de la información pueden
  distinguirse las denominadas generaciones de
  ordenadores.
• Las generaciones habidas hasta la actualidad han
  sido
• 1ª generación (1946-1955)
• 2ª generación (1953-1964)
• 3ª generación (1964-1974)
• 4ª generación (1974- )

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Reseña histórica

• 1ª generación (1946-1955) Computadores basados
  en válvula de vacío que se programaron en
  lenguaje máquina o en lenguaje ensamblados.  

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Reseña histórica

• 1ª generación
• John von Neumann.
• Establece la estructura de los computadores
  modernos
• EDSAC. Maurice Wilkes (1949)
• IAS. von Neumann (1952)
• UNIVAC. Mauchley y Eckert (1951)
• Primer computador comercial de la historia
• Empresas y universidades comienzan a usar
  computadores
• IBM 701, 704, 709 (1953)
• IBM comienza a fabricar computadores de propósito
  general
• Aplicaciones científicas
• Gran éxito comercial

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Reseña histórica

• 2ª generación (1953-1964) Computadores de
  transistores. Evolucionan los modos de
  direccionamiento y surgen los lenguajes de alto
  nivel.

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Reseña histórica

• 2ª generación
• PDP-1. Kenneth Olsen. DEC (1961)
• Primer mini-ordenador de la historia
• Se introduce el terminal CRT (monitor)
• Gran éxito comercial e implantación en las
  universidades
• PDP-8. DEC (1965)
• Sucesor del anterior
• Más pequeño, potente y económico
• Arquitectura de un único BUS (omnibus)
• Gran éxito 50000 unidades vendidas

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Reseña histórica

• 2ª generación
• PDP-8. DEC (1965)

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Reseña histórica

• 2ª generación
• IBM 7090 y 7094 (1962)
• Versión transistorizada del IBM 709
• Aplicaciones científicas
• Dominan el mercado en los años 60
• IBM 1401 (1961)
• Versión económica orientada a los negocios
• CDC-6600 (1964)
• Primera máquina en implementar procesamiento
  altamente paralelo
• Diez veces más rápida que el IBM 7094
• Borrows B5000 (1963)
• Primer computador diseñado para ser programado en
  un lenguaje
• de alto nivel (Algol 60)

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Reseña histórica

• 2ª generación

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Reseña histórica

• 3ª generación (1964-1974) Computadores basados
  en circuitos integrados y con la posibilidad de
  trabajar en tiempo compartido.
• IBM System/360 (1964)
• Introduce la "familia de ordenadores" varios
  modelos con
• capacidades diferentes pero compatibles entre si.
• Sucesión de familias compatibles hasta mediados
  de los 80 370,
• 4300, 3080 y 3090
• DEC PDP-11 (1970)
• Sucesor del PDP-8
• Minicomputador dominante en los años 70
• Gran expansión en las universidades
• Ligado a los inicios de UNIX y el lenguaje C

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Reseña histórica

• 4ª generación (1974- ) Computadores que integran
  toda la CPU en un solo circuito integrado
  (microprocesadores). Comienzan a proliferar las
  redes de computadores.  

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Reseña histórica

• 4ª generación

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Reseña histórica

• 4ª generación