Arquitectura Del Compuitador

INDICE

1. INTRODUCCIÓN _____________________________________ 3.

2. ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR (DEFINICIÓN) _______ 4.

3. CARACTERISTICAS. __________________________________ 5.

4. MEMORIA. __________________________________________ 6.

5. DIRECCIONAMIENTO. ________________________________ 9.

6. REGISTROS. ________________________________________ 10.

7. INSTRUCCIONES. ____________________________________ 11.

8. INTERRUPCIONES. ___________________________________ 13.

9. ESTADO DEL PROCESADOR. __________________________ 14.

10. MICROPROGRAMACIÓN. _____________________________ 15.

11. PROCESAMIENTO ENTRADA/SALIDA. ___________________ 16.

12. CONCLUSIÓN. _______________________________________ 18.

13. BIBLIOGRAFÍA. ______________________________________ 19.

INTRODUCCIÓN

La presente investigación se refiere a la Arquitectura del computador de forma conceptualizada, la cual se puede definir como la organización estructurada de los componentes de físicos, o la construcción, donde se integra el funcionamiento, el diseño y organización de las partes de un computador, la cual esta comprendida de diversos elementos desarrollados en el presente, como lo son las memoria, los registros las instrucciones, las interrupciones, direccionamientos y demás aspectos relacionados con la arquitectura, de la forma en que esta diseñada, organizada y estructurada.

ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR.

Podemos definir la arquitectura del computador de distintas formas, una de ellas es basada en la apreciación física; la Arquitectura del computador es la organización estructurada de los componentes de físicos, o la construcción, donde se integra el funcionamiento, el diseño y organización de las partes de un computador.

Más generalizado podemos definirla como el diseño ideal y la organización operacional elemental de un sistema de computadora, es decir, es un arquetipo y una descripción eficaz de los requerimientos y las implementaciones de diseño para distintos elementos físicos de una computadora, y la operacionalidad del procesador (CPU) y su acceso a la memora para las ejecuciones de los procesos.

La arquitectura de un computador dilucida la situación de sus componentes y permite precisar las posibilidades de que un sistema informático con una determinada configuración pueda llevar a cabo las operaciones para las que se va a utilizar.

CARACTERISTICAS

La Arquitectura de un computador moderno se caracteriza por contener uno o más procesadores, alguna memoria principal, discos, impresoras, un teclado, una pantalla, interfaces de red y otros dispositivos de entrada/salida. Consiste de un sistema muy complejo, resultando una labor muy difícil escribir programas que controlen todos esos componentes y los utilicen de una forma adecuada.

Se caracteriza también por tener un una aceptación perfectamente contemplada en su funcionalidad, pero que no es de completa ordenada y eficiente operatividad sin este software básico y complejo que se encarga de lograr el correcto funcionamiento integrado de esta arquitectura; el sistema Operativo.

Otra de sus características es l nivel de la microarquitectura, en el cual los dispositivos físicos se agrupan para formar unidades funcionales. Este nivel contiene típicamente algunos registros internos a la CPU (Central Processing Unit; Unidad Central de Procesamiento) y una ruta de datos conteniendo una unidad aritmético-lógica.

MEMORIA

Es catalogado como el segundo componente más importante de cualquier computador. Son dispositivos que almacenan datos informáticos durante algún periodo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Actualmente la palabra “memoria” suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido conocido como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio, RAM por sus siglas en inglés random access memory) y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido pero temporal. De igual manera, se refiere a formas de almacenamiento masivo como discos ópticos, tipos de almacenamiento magnético como discos duros y otros tipos de almacenamiento más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente.

Lo ideal sería que la memoria de una computadora fuese extremadamente abundantemente, grande y rápida, más rápida de lo que un procesador lleva a cabo una instrucción, para que así el CPU nunca se limite por falta de acceso de memoria,

La memoria se encuentra clasificada de forma jerárquica, donde la memoria de registro es la primera en la pirámide que la describe. Esta memoria consiste en los registros internos de la CPU. Éstos se componen del mismo material que la CPU por lo que son tan rápidos como ella. Consecuentemente no se produce ningún retraso al acceder a ellos. La capacidad de almacenamiento de estos registros suele ser de 32 × 32 bits en una CPU de 32 bits, y de 64 × 64 bits en una CPU de 64 bits. En ambos casos, menos de 1 KB.

Luego viene memoria caché, que en su mayor parte está bajo el control del hardware. La memoria principal se divide en líneas de caché, normalmente de 64 bytes, con las direcciones de 0 a 63 en la línea de caché 0, las direcciones 64 a 127 en la línea 1, etc. Las líneas de la caché de uso más frecuente se mantienen en una caché de alta velocidad situada dentro de la CPU o muy cerca de ella.

Posteriormente viene la memoria RAM (Random Access Memory; memoria de acceso aleatorio). Los veteranos de la informática a veces se refieren a ella como la memoria de núcleos (core memory) porque los ordenadores de las décadas de 1950 y 1960 utilizaban diminutos núcleos magnetizables de ferrita como memoria principal. Actualmente las memorias tienen decenas o cientos de megabytes y siguen creciendo con rapidez. Todas las peticiones de la CPU que no pueden atenderse desde la caché se dirigen a la memoria principal.

En el siguiente escalón de la jerarquía está el disco magnético (disco duro). El almacenamiento en disco es dos órdenes de magnitud más barato por bit que la RAM y también suele ser dos órdenes de magnitud más grande. El único problema es que el tiempo necesario para acceder aleatoriamente a los datos que contiene es casi tres órdenes de magnitud más grande. Esta velocidad tan baja se debe al hecho de que un disco es un dispositivo mecánico.

Además de los tipos de memoria mencionados, muchos ordenadores tienen una pequeña cantidad de memoria de acceso aleatorio no volátil. A diferencia de la RAM, la memoria no volátil no pierde su contenido cuando se corta el suministro de electricidad. La ROM (Read Only Memory; memoria de sólo lectura) se programa en la fábrica y no puede modificarse posteriormente, la EEPROM (Electrically Erasable Programable ROM; ROM borrable y programable eléctricamente) y la flash RAM tampoco son volátiles, pero en contraste con la ROM, su contenido puede borrarse y volver a escribirse. Sin embargo, su escritura tarda varios órdenes de magnitud más que la escritura en RAM, por lo que se usan de la misma manera que la ROM, y un tipo más de memoria que es la CMOS, que es volátil. Muchos ordenadores emplean memoria CMOS para guardar la fecha y hora actuales.

DIRECCIONAMIENTO

El direccionamiento no es no es otra cosa que la acción de establecer el acceso a un elemento para leer o modificar el contenido de una ubicación en memoria o establecer una vía de transmisión de informaciones entre dos unidades de una computadora es decir, es la gestión de la memoria.

Los sistemas de gestión de memoria pueden dividirse en dos clases: los que mueven procesos de la memoria principal al disco y del disco a la memoria principal durante su ejecución (intercambio y paginación), y los que no lo hacen. Los segundos son más sencillos, por lo que vamos a estudiarlos primero. Más tarde en el capitulo examinaremos el intercambio y la paginación. A lo largo de este capítulo el lector debe tener presente que el intercambio y la paginación son principalmente mecanismos artificiales motivados por la falta de memoria principal suficiente para contener todos los programas a la vez. Si la memoria principal llegara a ser tan grande que siempre hubiera la suficiente, los argumentos a favor de un tipo de esquema de gestión de memoria u otro podrían volverse obsoletos.

REGISTROS

En microprocesadores, un registro es una porción de memoria ultrarrápida,

...