Ing. Jorge Irey [ARQUITECTURA DE COMPUTADORES ] UNIDAD 2 – Organización de los Sistemas de Computadora Febrero 2008 Univer...
…  una breve discusión ….
Organización de una computadora sencilla
Arquitectura Von Neumann Registros importantes: PC  = program counter IR  = instruction register
Arquitectura Harvard Cuenta con la memoria de programa y la memoria de datos separadas y solo accesibles a través de buses...
Camino de Datos Instrucciones: Registro-Memoria Registro-Registro
<ul><li>Arquitectura </li></ul><ul><li>Organización o estructura </li></ul><ul><li>Tecnología </li></ul>Velocidad de Proce...
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 com...
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 / BYTES Mainframe IBM    BCD
Direcciones de Memoria
Memoria Big / Little endian
 
Codigos de detección de errores
Construcción de Código Hamming
Memoria Caché
Módulo de  Memoria individual SIMM DIMM
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 <ul><li>Tiempo de Búsqueda (Ts) </li></ul><ul><li>Retardo Rotacional (Tr) </li></ul>...
Técnicas para acelerar transferencia <ul><li>Buffer de pista </li></ul><ul><li>Caché de disco </li></ul>
Discos Flexibles ( Floppy)
Formato de datos ( Floppy)
FUncionamiento del controlador ( Floppy)
Búsqueda de pista ( Floppy)
Otros discos … <ul><li>IDE </li></ul><ul><li>EIDE </li></ul><ul><li>SCSI </li></ul>
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 <ul><li>Del sistema </li></ul><ul><li>Local </li></ul><ul><li>De E/S o de expansión </li></ul>
Bus del Sistema ( BACKPLANE )
Bus Local
Bus de E/S o de expansión
Buses normalizados <ul><li>PCI </li></ul><ul><li>USB </li></ul><ul><li>SCSI </li></ul>
Bus PCI
Bus USB
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  1. 1. Ing. Jorge Irey [ARQUITECTURA DE COMPUTADORES ] UNIDAD 2 – Organización de los Sistemas de Computadora Febrero 2008 Universidad Nacional del Callao Escuela de Post Grado Maestría en Ingeniería de Sistemas
  2. 2. … una breve discusión ….
  3. 3. Organización de una computadora sencilla
  4. 4. Arquitectura Von Neumann Registros importantes: PC = program counter IR = instruction register
  5. 5. 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.
  6. 6. Camino de Datos Instrucciones: Registro-Memoria Registro-Registro
  7. 7. <ul><li>Arquitectura </li></ul><ul><li>Organización o estructura </li></ul><ul><li>Tecnología </li></ul>Velocidad de Procesamiento : Factores
  8. 8. Velocidad de Procesamiento : Factores (2)
  9. 9. Velocidad de Procesamiento : Factores (3)
  10. 10. Entonces …. Se puede aumentar el rendimiento a través de la organización y arquitectura …. Principios de diseño de las computadoras modernas <ul><li>Todas las instrucciones se ejecutan directamente en HW </li></ul><ul><li>Maximizar el ritmo con el que se emiten las instrucciones </li></ul><ul><li>Las instrucciones deben ser fáciles de decodificar </li></ul><ul><li>Solo las operaciones de carga y almacenamiento deben hacer referencia a la memoria </li></ul><ul><li>Incluir abundantes registros </li></ul>
  11. 11. Paralelismo a nivel de instrucciones
  12. 12. Fila de Procesamiento  PIPELINE
  13. 13. Fila de procesamiento dual Arquitectura superescalar
  14. 14. Procesador superescalar con 5 unidades funcionales
  15. 15. Paralelismo a nivel de procesador
  16. 16. Arreglo de procesadores
  17. 17. Multiprocesador / Multicomputadora
  18. 18. Memoria Primaria BITS / BYTES Mainframe IBM  BCD
  19. 19. Direcciones de Memoria
  20. 20. Memoria Big / Little endian
  21. 22. Codigos de detección de errores
  22. 23. Construcción de Código Hamming
  23. 24. Memoria Caché
  24. 25. Módulo de Memoria individual SIMM DIMM
  25. 26. Método de Acceso
  26. 27. Soporte Físico
  27. 28. Alterabilidad
  28. 29. Duración de la información
  29. 30. Parámetros de Velocidad
  30. 31. Jerarquía de Memoria
  31. 32. Memoria Secundaria
  32. 33. Disco Magnético
  33. 34. Disco Magnético (2)
  34. 35. Disco Magnético (3)
  35. 36. Formato de grabación
  36. 37. Formato de grabación (2)
  37. 38. Parámetros de Rendimiento de un disco <ul><li>Tiempo de Búsqueda (Ts) </li></ul><ul><li>Retardo Rotacional (Tr) </li></ul><ul><li>Tiempo de Acceso (Ta) </li></ul><ul><li>Tiempo de transferencia (Tt) </li></ul><ul><li>Tiempo de operación (To) </li></ul>
  38. 39. Técnicas para acelerar transferencia <ul><li>Buffer de pista </li></ul><ul><li>Caché de disco </li></ul>
  39. 40. Discos Flexibles ( Floppy)
  40. 41. Formato de datos ( Floppy)
  41. 42. FUncionamiento del controlador ( Floppy)
  42. 43. Búsqueda de pista ( Floppy)
  43. 44. Otros discos … <ul><li>IDE </li></ul><ul><li>EIDE </li></ul><ul><li>SCSI </li></ul>
  44. 45. RAID
  45. 46. CD-ROM
  46. 47. CD-ROM
  47. 48. Organización lógica de los datos en CD_ROM
  48. 49. Sección transversal de un disco CD-R
  49. 50. DVD de 2 lados y capa dual
  50. 51. Entrada / Salida
  51. 52. Una computadora personal …
  52. 53. Estructura lógica de una computadora personal …
  53. 54. PC con bus PCi y bus ISA
  54. 55. Monitores CRT
  55. 56. LCD
  56. 57. Salida en un terminal de PC
  57. 58. Conexión RS232 y PC
  58. 59. Un mouse …
  59. 60. Un mouse (2)…
  60. 61. La impresora …
  61. 62. La impresora de martillo
  62. 63. La impresora de chorro de tinta
  63. 64. La impresora láser
  64. 65. Escalas de gris …
  65. 66. Modem
  66. 67. ISDN
  67. 68. … más sobre el BUS …
  68. 69. Jerarquía de un BUS <ul><li>Del sistema </li></ul><ul><li>Local </li></ul><ul><li>De E/S o de expansión </li></ul>
  69. 70. Bus del Sistema ( BACKPLANE )
  70. 71. Bus Local
  71. 72. Bus de E/S o de expansión
  72. 73. Buses normalizados <ul><li>PCI </li></ul><ul><li>USB </li></ul><ul><li>SCSI </li></ul>
  73. 74. Bus PCI
  74. 75. Bus USB
  75. 76. Bus SCSI
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