Organización del Computador UC1.- Arquitectura y estructura del computador

¿Qué es una computadora?  Stallings “Máquina digital electrónica programable para el tratamiento automático de la información, capaz de recibirla, operar sobre ella mediante procesos determinados y suministrar los resultados de tales operaciones.”

Por qué estudiar organización y arquitectura de computadoras?  Diseñar mejores programas de base: (S.O, Drivers, compiladores, etc.)  Optimizar programas  Construir computadoras  Evaluar el desempeño de ordenadores

Familia de computadoras Se dice que un conjunto de sistemas computadores forma una familia cuando todas ellos tienen la misma arquitectura y diferentes estructuras

Trabajo grupal  Formar grupos de 3 personas  Intercambien conocimientos sobre el trabajo de investigación  Determinar  ¿Qué es una familia de computadoras?  ¿Qué características identifican a una familia de computadoras?

Familia de computadoras  El concepto diferenciado entre Arquitectura y Estructura de un computador surge en los años 60 con el lanzamiento al mercado de la familia IBM 360.  El IBM S/360 fue el primer ordenador en usar microprogramación, y creó el concepto de arquitectura de familia. La familia del 360 consistió en 6 ordenadores que podían hacer uso del mismo software y los mismos periféricos (Wikipedia)software

Familia de computadoras  La estructura tiene una relación rendimiento/coste diferente. “Generalmente las gamas altas de la familia tienen mayor rendimiento y coste”

Familia de computadoras  Con la familia de computadores surge el concepto de compatibilidad.  Un programa escrito para un modelo se puede ejecutar en otro modelo de la serie con la única diferencia del tiempo de ejecución.  La compatibilidad entre diferentes miembros de la familia es ascendente. Es decir funciona con programas escritos en una gama inferior que se ejecutan en una superior.

Familia de computadoras Las características de una familia son:  Repertorio de I’s similar o idéntico  Velocidad en incremento  Nº de puertos I/O en incremento  Tamaño de la memoria creciente  Coste creciente

Arquitectura del computador Bell y Newell, en su libro: Computer Structures. Principles and examples [Siew82] definen arquitectura como: “los atributos del computador que puede ver el programador de lenguaje máquina”. Hennessy y Patterson “Arquitectura es la interface entre el software de bajo nivel y el Hardware”

¿Qué permite esta interface?  Esta interfaz es la que posibilita implementaciones de diverso coste/rendimiento en las que corre software idéntico.  La arquitectura debe contener todo lo que los programadores necesitan conocer para que el programa funcione correctamente.  Esto se debe a que la mayoría de los computadores se construyen con tecnologías basadas en los mismos principios básicos

¿Qué objetivo se persigue?  El objetivo perseguido al diseñar una arquitectura es encontrar un lenguaje máquina que haga fácil la construcción del hw y del compilador, al tiempo que se maximiza el rendimiento y se minimiza el coste.

Ejemplos de atributos de arquitectura son:  Repertorio de instrucciones  Formato de las instrucciones  Códigos de operación  Modos de direccionamiento  Registros y posiciones de memoria que se pueden manipular directamente  Número de bits utilizados para representar diferentes tipos de datos  Mecanismos de entrada/salida

Deber  Estudiar  Leer sobre Estructura del computador