[ Arquitectura de Computadores ] INTRODUCCIÓN Präsentat ion Pontificia Universidad Católica de Chile Escuela de Ingeniería Departamento de Ciencia de la.

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1 [ Arquitectura de Computadores ] INTRODUCCIÓN Präsentat ion Pontificia Universidad Católica de Chile Escuela de Ingeniería Departamento de Ciencia de la Computación IIC 2342 Semestre 2006-2 Domingo Mery D.Mery 1 Arquitectura de Computadores

2 Präsentat ion D.Mery 2 Arquitectura de Computadores [ Índice ]  1.1. Algunas reflexiones  1.2 ¿Qué es un computador?  1.3. Perspectiva histórica

3 Präsentat ion D.Mery 3 Arquitectura de Computadores [ Índice ]  1.1. Algunas reflexiones  1.2 ¿Qué es un computador?  1.3. Perspectiva histórica

4 El transistor (1947) [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 4 Arquitectura de Computadores

5 El mouse (1964) [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 5 Arquitectura de Computadores

6 Appel I (1976) [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 6 Arquitectura de Computadores

7 Apple II (1978) US$ 1930 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 7 Arquitectura de Computadores

8 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 8 Arquitectura de Computadores

9 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 9 Arquitectura de Computadores

10 Disco Duro Memorex 10MB (1983) [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 10 Arquitectura de Computadores

11 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 11 Arquitectura de Computadores

12 ¿Se rieron del “pasado”?

13 ¿Veamos nuestro “presente”?

14 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 14 Arquitectura de Computadores

15 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 15 Arquitectura de Computadores

16 [ Introducción ] Präsentat ion Algunas reflexiones D.Mery 16 Arquitectura de Computadores

17 ¿Cuándo nuestro “presente” será “pasado”?

18 Präsentat ion D.Mery 18 Arquitectura de Computadores [ Índice ]  1.1. Motivación  1.2 ¿Qué es un computador?  1.3. Perspectiva histórica

19 [ Introducción ] Präsentat ion ¿Qué es un computador? D.Mery 19 Arquitectura de Computadores DEFINICIÓN DE LA RAE: Máquina electrónica, analógica o digital, dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamiento de información, capaz de resolver problemas matemáticos y lógicos mediante la utilización automática de programas informáticos. Se acepta computador o computadora.

20 [ Introducción ] Präsentat ion ¿Qué es un computador? D.Mery 20 Arquitectura de Computadores DEFINICIÓN DE 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.

21 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento D.Mery 21 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos

22 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento D.Mery 22 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos TRANSFERENCIA

23 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento D.Mery 23 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos ALMACENAMIENTO

24 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento D.Mery 24 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos PROCESAMIENTO CON USO DE MEMORIA

25 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento D.Mery 25 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos PROCESAMIENTO CON USO DE MEMORIA Y TRANSFERENCIA

26 [ Introducción ] Präsentat ion Estructura D.Mery 26 Arquitectura de Computadores Computer Main Memory Input Output Systems Interconnection Peripherals Communication lines Central Processing Unit Computer

27 [ Introducción ] Präsentat ion Estructura D.Mery 27 Arquitectura de Computadores Computer Arithmetic and Login Unit Control Unit Internal CPU Interconnection Registers CPU I/O Memory System Bus CPU

28 [ Introducción ] Präsentat ion Estructura D.Mery 28 Arquitectura de Computadores CPU Control Memory Control Unit Registers and Decoders Sequencing Login Control Unit ALU Registers Internal Bus Control Unit

29 Präsentat ion D.Mery 29 Arquitectura de Computadores [ Índice ]  1.1. Algunas reflexiones  1.2 ¿Qué es un computador?  1.3. Perspectiva histórica

30 [ Introducción ] Präsentat ion Historia GeneraciónAñosCaracterísticas 0hasta 1945Sistemas mecánicos y electro-mecánicos 11945 – 1955Tubos al vacío, tableros 21955 – 1965Transistores y sistemas por lotes 31965 – 1980Circuitos integrados y multiprogramación 4desde 1980Computadores personales D.Mery 30 Arquitectura de Computadores

31 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La generación 0 (hasta 1945) Ábacos Calculadoras mecánicas. Sistemas basados en relés. D.Mery 31 Arquitectura de Computadores

32 [ Introducción ] Präsentat ion Historia D.Mery 32 Arquitectura de Computadores El ábaco (Babilonia 3500AC, China 1300AC)

33 [ Introducción ] Präsentat ion Historia D.Mery 33 Arquitectura de Computadores El quipu (Perú, 1400 DC )

34 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Difference Engine (1822) Primera Computadora Digital (mecánica) Usada para calcular tablas numéricas, calculaba cualquier función algebraica y almacenaba números. Se programaba con tarjetas. Charles Babbage y Ada Lovelace. D.Mery 34 Arquitectura de Computadores

35 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Census Tabulator (1890) D.Mery 35 Arquitectura de Computadores

36 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Máquinas de escribir (1890) D.Mery 36 Arquitectura de Computadores

37 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Harvard Mark I (1930) Usada para computar tablas matemáticas y de navegación. D.Mery 37 Arquitectura de Computadores

38 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La primera generación (1940-1955) Luego se utilizan tubos al vacío Eran enormes (20.000 tubos) y lentas (un ciclo  1 seg.) Un solo grupo diseñaba, construía, programaba, operaba y mantenía cada máquina. Toda la programación se hacía en lenguaje máquina (alambrando tableros por ejemplo). No existían los sistemas operativos. En 1950 se introducen las tarjetas perforadas. D.Mery 38 Arquitectura de Computadores

39 [ Introducción ] Präsentat ion Historia D.Mery 39 Arquitectura de Computadores Tubo al vacío

40 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Usada en la Segunda Guerra Mundial para decifrar los mensajes de los alemanes. Colossus (1945) D.Mery 40 Arquitectura de Computadores

41 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IAS (1952) D.Mery 41 Arquitectura de Computadores 2300 tubos US$ 500.000 Primer problema: T=60 días!!

42 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ENIAC (1946) D.Mery 42 Arquitectura de Computadores

43 [ Introducción ] Präsentat ion Historia UNIVAC (1946) D.Mery 43 Arquitectura de Computadores

44 [ Introducción ] Präsentat ion Historia UNIVAC (1946) D.Mery 44 Arquitectura de Computadores 7200 kg 5000 tubos 1000 cálculos/seg

45 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Manchester Mark I (1948) Primera máquina que funcionó con un programa almacenado. John von Neumann, Princeton D.Mery 45 Arquitectura de Computadores

46 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La segunda generación (1955-1965) Se introducen los transistores. Distinción entre diseñadores, constructores, programadores, operadores y personal de mantenimiento. Mainframes en salas acondicionadas. Se escribían los programas en papel, luego se perforaban las tarjetas, cuarto de entrada, café, esperar la salida. Los operadores toman las tarjetas del programa y colocan también los del compilador. Se crea el proceso por lotes que agrupa trabajos. D.Mery 46 Arquitectura de Computadores

47 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Transistor (1947) D.Mery 47 Arquitectura de Computadores

48 [ Introducción ] Präsentat ion Historia JOHNNIAC (1954) Máquina que funcionaba con tarjetas. D.Mery 48 Arquitectura de Computadores

49 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Tarjeta sin perforar D.Mery 49 Arquitectura de Computadores

50 [ Introducción ] Präsentat ion Historia A = 1 5 6 Tarjeta perforada Línea de programa D.Mery 50 Arquitectura de Computadores

51 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 704 (1955) Primera máquina comercial con hardware de punto flotante (5kFLOPS). D.Mery 51 Arquitectura de Computadores

52 [ Introducción ] Präsentat ion Historia FORTRAN (1957) Primer compilador FORTRAN para IBM 704 (Formula Translator) D.Mery 52 Arquitectura de Computadores

53 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 1401(1959) 4KB de memoria expandible a 16KB. Buena para leer tarjetas, copiar cintas e imprimir resultados, pero mala para cáclulos numéricos. Se utilizaba con fines comerciales (bancos, etc.) D.Mery 53 Arquitectura de Computadores

54 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 1401: Centro de Cómputo D.Mery 54 Arquitectura de Computadores

55 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 7094 Buena para hacer cómputos, se utilizaba con fines científicos. D.Mery 55 Arquitectura de Computadores

56 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 1401 – IBM 7094: a)los programadores llevan tarjetas b)La 1401 lee un lote de tarjetas y los graba en la cinta c)Un operador lleva la cinta a la 7094 d)La 7094 realiza los cómputos e)Un operador lleva la cinta a una 1401 f)La 1401 imprime las salidas D.Mery 56 Arquitectura de Computadores

57 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Trabajo en FORTRAN Fortran Monitor System D.Mery 57 Arquitectura de Computadores

58 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ERMA, General Electric (1959) D.Mery 58 Arquitectura de Computadores

59 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Primer video-juego. Estudiantes de MIT (1962) D.Mery 59 Arquitectura de Computadores

60 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Invención del mouse (1964). D.Mery 60 Arquitectura de Computadores

61 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La tercera generación (1965-1980) Se introducen los circuitos integrados, lo cual es una gran ventaja en el precio y desempeño del computador. Se introduce el sistema IBM 360 altamente compatible. Se introduce la multiprogramación Se introducen los discos duros. Se introduce el tiempo compartido entre usuarios. D.Mery 61 Arquitectura de Computadores

62 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 360 (1964) Software compatible con IBM 7094, 1401 entre otros. D.Mery 62 Arquitectura de Computadores

63 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Circuitos integrados D.Mery 63 Arquitectura de Computadores

64 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 360 D.Mery 64 Arquitectura de Computadores

65 [ Introducción ] Präsentat ion Historia GE 625 (1965) D.Mery 65 Arquitectura de Computadores

66 [ Introducción ] Präsentat ion Historia DEC PDP-1 (1961) 4K de palabras de 18 bits. US$ 120.000 < 5% del precio de la IBM 7094 D.Mery 66 Arquitectura de Computadores

67 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Fundación de Intel (1968) D.Mery 67 Arquitectura de Computadores

68 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Laboratorio Bell desarrolla el lenguaje C (1972) D.Mery 68 Arquitectura de Computadores #include main() { for(;;) printf("Hello world..."\n); }

69 [ Introducción ] Präsentat ion Historia MULTICS (1976) D.Mery 69 Arquitectura de Computadores

70 [ Introducción ] Präsentat ion Historia PDP-11/70 (1974) D.Mery 70 Arquitectura de Computadores

71 [ Introducción ] Präsentat ion Historia De MULTICS nace UNICS (UNiplexed Information and Computing Service) luego se cambió a UNIX. Era un sistema abierto lo que generó un caos. IEEE generó un estándar llamado POSIX. D.Mery 71 Arquitectura de Computadores

72 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Primer microprocesador en un chip Intel 4004 (1971) D.Mery 72 Arquitectura de Computadores

73 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Intel 4004 (1971) D.Mery 73 Arquitectura de Computadores

74 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IMSAI 8080 (1975) D.Mery 74 Arquitectura de Computadores 4K RAM I/O botones y leds diskettes 8”

75 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Appel I (1976) D.Mery 75 Arquitectura de Computadores Steve Jobs & Steve Wosniak

76 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ALTAIR 8800 (1975) D.Mery 76 Arquitectura de Computadores

77 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ALTAIR 8800 (1975) D.Mery 77 Arquitectura de Computadores 2MHz 8088 256 bytes RAM I/O botones y leds diskettes 8”

78 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Mark 8 (1974) & IBM 5100 (1975) D.Mery 78 Arquitectura de Computadores Mark 8 Intel 8088 256 bytes RAM sin ROM Se vendieron 1500 US$ 12.000

79 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Apple II (1978) US$ 1930 D.Mery 79 Arquitectura de Computadores

80 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Microsoft (1978) D.Mery 80 Arquitectura de Computadores

81 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La cuarta generación (desde 1980) Usan LSI (large scale integration). Intel 8080 (8 bits) -> IBM PC (1980) con DOS. Intel 80286 (1983), 80386 (1985) y 80486 (1989). GUI (graphical User Interface) -> Macintosh Microsoft adopta GUI y desarrolla Windows (sobre DOS) Microsoft saca Windows 95 como sistema operativo, luego Windows 98 (basado en 16 bits), Windows NT (32 bits) con ideas de VAX VMS. Windows NT 5.0 se transformó en Windows 2000 Windows 98 se transformó en Windows Me. Windows XP D.Mery 81 Arquitectura de Computadores

82 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La cuarta generación (desde 1980) UNIX se mantiene más fuerte en computadores potentes Se basa en chips RISC de alto desempeño. Pentium Liunx es una alternativa a Windows Unix saca X Windows basado en GUI Se introducen sistemas operativos en red (varios computadores conectados) y sistemas operativos distribuidos (múltiples procesadores). continuará… D.Mery 82 Arquitectura de Computadores

83 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM PC (1981) D.Mery 83 Arquitectura de Computadores

84 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Commodore 64 (1982) D.Mery 84 Arquitectura de Computadores

85 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Kaypro2 “portable” (1983) D.Mery 85 Arquitectura de Computadores 11 kg CPU Z80

86 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Osborne “portable” (1981) D.Mery 86 Arquitectura de Computadores 10.6 kg CPU Z80 Monitor 5” diskette 5.25” 91K 64K RAM

87 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Gavilan Laptop (1983) D.Mery 87 Arquitectura de Computadores 64K RAM expandible a 128K DOS CPU 8088 4kg 6.3 kg con printer touchpad mouse

88 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Disco Duro Seagate 40 MB (1978) D.Mery 88 Arquitectura de Computadores

89 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Disco Duro Memorex 10MB (1983) D.Mery 89 Arquitectura de Computadores

90 [ Introducción ] Präsentat ion Historia AT&T y Laboratorio Bell desarrollan C++ (1983) D.Mery 90 Arquitectura de Computadores #include main() { char *s1, *s2; par{ s1 = "Hello"; s2 = "world\n"; } cout << s1 << s2 << endl; return(0); }

91 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM PC/AT (1983) D.Mery 91 Arquitectura de Computadores

92 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Sony introduce el CD (1984) D.Mery 92 Arquitectura de Computadores

93 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Commodore Amiga (1985) D.Mery 93 Arquitectura de Computadores

94 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Macintosh (1984) D.Mery 94 Arquitectura de Computadores

95 [ Introducción ] Präsentat ion Historia X Windows para UNIX (1984) D.Mery 95 Arquitectura de Computadores

96 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Sparcstation (1989) D.Mery 96 Arquitectura de Computadores

97 [ Introducción ] Präsentat ion Historia “Estoy construyendo un sistema operativo gratuito (no es más que un hobby, no será una cosa grande y profesional como GNU) para clónicos AT (con un 386 o 346).” Linus Torvalds, Helsinki, Oct. 91 Nace LINUX D.Mery 97 Arquitectura de Computadores

98 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Intel Pentium (1993) D.Mery 98 Arquitectura de Computadores

99 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Appel Newton (1993) D.Mery 99 Arquitectura de Computadores

100 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Windows 95 (1995) D.Mery 100 Arquitectura de Computadores

101 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Power Macintosh (1994) D.Mery 101 Arquitectura de Computadores

102 [ Introducción ] Präsentat ion Historia D.Mery 102 Arquitectura de Computadores

103 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Continuará... D.Mery 103 Arquitectura de Computadores