[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