EL SISTEMA COMPUTACIONAL Contenido Mg. Ing. CIP. Francisco Mori L El Sistema Computacional II. Componentes III. Ejecución de Programas IV. Estructura de.

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1 EL SISTEMA COMPUTACIONAL Contenido Mg. Ing. CIP. Francisco Mori L El Sistema Computacional II. Componentes III. Ejecución de Programas IV. Estructura de Interconexión V. Sistema d Buses

2 Los SC se componen de: * Hardware:  Device mecánicos y otros de la computadora  Parte fisiica o linea gris * Software  Las instrucciones de computadora  Microprogramas  Firmware * Datos  Piezas de información  El ordenador organiza y presenta los datos * Usuarios  Personas operando la computadora  Son la parte más critica e importante  Dictan el comportamiento de la computadora El Sistema Computacional - SC

3 3 El Proceso de Datos Los datos que provienen del exterior se almacenan luego serán procesados. Se realizan operaciones con los datos almacenados en memoria, produciendo información. Las instrucciones se clasifican considerando lo siguiente:  Alojamiento de operandos en la CPU: A parte de la memoria.  N° de operandos por instrucción: Que incluye una instrucción.  Posición del operando: En los RI de la CPU. especificando la dirección de memoria.  Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones.  Tipo y tamaño de operandos: Y cómo se especifican.

4 Entorno de Ejecución En Un Leng. De MN El compilador crea el código objeto y lo almacena en disco Compiler Disk El enlazador vincula el código objeto con las librerías Linker Disk............ Cargador coloca el programa en memoria Loader Memoria Principal Disk El CPU toma cada una de las instrucciones y las ejecuta, almacenando, de ser necesario, nuevos datos en la memoria Memoria Principal............ CPU Preprocesa las directivas Preprocessor Disk El programa es creado en el editor y almacenado en el disco Editor Disk 1.Editar 2.Preprocesar 3.Compilar (Compile) 4.Enlazar (Link) 5.Cargar (Load) 6.Ejecutar (Execute) Fases de la generación de programas 4

5 Se encuentran vinculados a la estructura del computador. Están diseñados para aprovechar las características físicas del computador. Características: Dependencia absoluta de la arquitectura del computador. Imposibilidad de transportar programas entre distintas máquinas, salvo que sean de la misma familia o compatibles. Instrucciones poco potentes y Programas muy largos. Tipos: * Leng. máquina. * Leng. ensamblador. La codificación en binario sobre la base del ASCII, es conveniente para la circuitería del computador, pero difícil para un programador. El Leng. Máquina: Es lo único que la circuitería de la máquina interpreta. Sus instrucciones se encuentran codificadas en binario. Leng. Ensamblador: Es la representación de la codificación binaria de un computador. Surgió para facilitar la escritura de programas de computador. Es un lenguaje simbólico que da nombres a las instrucciones de máquina, y a las posiciones de memoria que contienen instrucciones o datos. Entorno de Ejecución En Un Leng. De BN

6 Continuación…. Representados mediante códigos nemotécnicos. constituye la representación más directa del código máquina específico para cada arquitectura legible por un programador. Existe una correspondencia biunívoca entre las instrucciones de máquina y las instrucciones de un leng. ensamblador. Debe ser traducido a lenguaje máquina para poder ser interpretado y ejecutado directamente por el computador.

7 Lenguajes de AN y BN Compilador (Compiler): traductor de lenguaje de AN a lenguaje ensamblador. Hoy los compiladores traducen los programas directamente a lenguaje máquina. Ensamblador (Assembler): traductor de leng. ensamblador a leng. máquina. Montador (Linker): Crea el código máquina ejecutable final. Cargador (Loader): Carga el código ejecutable en MP para su ejecución. High-level language program La calidad de los programas ejecutables se miden por factores: Tamaño en N° de palabras de memoria Velocidad. Al respecto, hoy los compiladores generan un código de máquina de alta calidad pequeño y rápido, haciendo poco atractiva la programación en ensamblador. Sin embargo es recomendable programar en ensamblador cuando la velocidad del programa y su tamaño sean críticos. Sol. Mixta: Programar En alto nivel la mayor parte del código. En ensamblador las partes críticas en cuanto a velocidad. En ensamblador los sistemas con un tamaño de memoria muy reducido.

8 Carga y Ejecución Consiste en la transferencia del programa ejecutable a la MP desde el fichero en disco, y en el posterior lanzamiento de su ejecución, bajo algún Algoritmo de Planificación El programa ejecutable formado por instrucciones en lenguaje máquina se encuentra almacenado en posiciones consecutivas de memoria. El Contador de Programa (PC) es un registro que contiene la dirección de la posición de memoria que contiene la instrucción que va a ser ejecutada a continuación. Herramienta utilizada: Cargador pertenece al S.O. Traducción de Ensamblador a Maquina

9 Estructura de Interconexion Co njunto de conexiones físicas (cables, circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de Hw para que se comuniquen entre sí. ¿Para qué se utilizán? Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se Tx en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits ¿Como se define la velocidad del bus? Se puede determinar la velocidad de transferencia máxima del bus, la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo. Que operacion requiere esto? 9

10 Sistema de Buses 1. Bus Paralelo: La cantidad de datos enviada es grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. Hoy en los computadores que tipos de buses se conocen? 10 El Front side bus de los procesadores Intel es un bus de este tipo y como cualquier bus presenta unas funciones en líneas dedicadas: -Líneas o bus de Dirección, de que se encargan y que direccionalidad tiene? -Líneas o bus de Control, de que se encargan y que direccionalidad tiene? -Líneas o bus de Datos, de que se encargan y que direccionalidad tiene?

11 2. Bus Serie: Los datos enviados, bit a bit se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Se tienen dos buses principales: Bus interno o del sistema: que proposito tiene? Bus de expansión: que proposito tiene? 11

12 Ejercicios Explicativos 12