[ Arquitectura de Computadores ] INTRODUCCIÓN Präsentat ion Universidad Técnica Federico Santa María Escuela de Ingeniería Departamento de Informática.

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1 [ Arquitectura de Computadores ] INTRODUCCIÓN Präsentat ion Universidad Técnica Federico Santa María Escuela de Ingeniería Departamento de Informática Semestre 2011-1 Luis Ríos Sepúlveda L. Rios 1 Arquitectura de Computadores

2 [ Introducción ] Präsentat ion ¿Qué es un computador? L. Rios 2 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.

3 [ Introducción ] Präsentat ion ¿Qué es un computador? L.Rios 3 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.

4 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento L.Rios 4 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos

5 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento L.Rios 5 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos TRANSFERENCIA

6 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento L:Rios 6 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos ALMACENAMIENTO

7 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento L.Rios 7 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos PROCESAMIENTO CON USO DE MEMORIA

8 [ Introducción ] Präsentat ion Funcionamiento L.Rios 8 Arquitectura de Computadores Transferencia de datos Control Almacenamiento de datos Procesamiento de datos PROCESAMIENTO CON USO DE MEMORIA Y TRANSFERENCIA

9 [ Introducción ] Präsentat ion Estructura L.Rios 9 Arquitectura de Computadores Computer Main Memory Input Output Systems Interconnection Peripherals Communication lines Central Processing Unit Computer

10 [ Introducción ] Präsentat ion Estructura L.Rios 10 Arquitectura de Computadores Computer Arithmetic and Login Unit Control Unit Internal CPU Interconnection Registers CPU I/O Memory System Bus CPU

11 [ Introducción ] Präsentat ion Estructura L.Rios 11 Arquitectura de Computadores CPU Control Memory Control Unit Registers and Decoders Sequencing Login Control Unit ALU Registers Internal Bus Control Unit

12 [ 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 L.Rios 12 Arquitectura de Computadores

13 [ Introducción ] Präsentat ion Historia La generación 0 (hasta 1945) Ábacos Calculadoras mecánicas. Sistemas basados en relés. L.Rios 13 Arquitectura de Computadores

14 [ 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. L.Rios 14 Arquitectura de Computadores

15 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Harvard Mark I (1930) Usada para computar tablas matemáticas y de navegación. L.Rios 15 Arquitectura de Computadores

16 [ 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. L.Rios 16 Arquitectura de Computadores

17 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Usada en la Segunda Guerra Mundial para decifrar los mensajes de los alemanes. Colossus (1945) L.Rios 17 Arquitectura de Computadores

18 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ENIAC (1946) L.Rios 18 Arquitectura de Computadores

19 [ Introducción ] Präsentat ion Historia UNIVAC (1946) L.Rios 19 Arquitectura de Computadores

20 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Manchester Mark I (1948) Primera máquina que funcionó con un programa almacenado. John von Neumann, Princeton L.Rios 20 Arquitectura de Computadores

21 [ 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. L.Rios 21 Arquitectura de Computadores

22 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Transistor (1947) L.Rios 22 Arquitectura de Computadores

23 [ Introducción ] Präsentat ion Historia JOHNNIAC (1954) Máquina que funcionaba con tarjetas. L.Rios 23 Arquitectura de Computadores

24 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Tarjeta sin perforar L.Rios 24 Arquitectura de Computadores

25 [ Introducción ] Präsentat ion Historia A = 1 5 6 Tarjeta perforada Línea de programa L.Rios 25 Arquitectura de Computadores

26 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 704 (1955) Primera máquina comercial con hardware de punto flotante (5kFLOPS). L.Rios 26 Arquitectura de Computadores

27 [ Introducción ] Präsentat ion Historia FORTRAN (1957) Primer compilador FORTRAN para IBM 704 (Formula Translator) L.Rios 27 Arquitectura de Computadores

28 [ 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.) L.Rios 28 Arquitectura de Computadores

29 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 1401: Centro de Cómputo L.Rios 29 Arquitectura de Computadores

30 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 7094 Buena para hacer cómputos, se utilizaba con fines científicos. L.Rios 30 Arquitectura de Computadores

31 [ 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 L.Ríos 31 Arquitectura de Computadores

32 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Trabajo en FORTRAN Fortran Monitor System L.Ríos 32 Arquitectura de Computadores

33 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ERMA, General Electric (1959) L.Ríos 33 Arquitectura de Computadores

34 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Primer video-juego. Estudiantes de MIT (1962) L.Ríos 34 Arquitectura de Computadores

35 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Invención del mouse (1964). L.Ríos 35 Arquitectura de Computadores

36 [ 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. L.Ríos 36 Arquitectura de Computadores

37 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 360 (1964) Software compatible con IBM 7094, 1401 entre otros. L.Ríos 37 Arquitectura de Computadores

38 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Circuitos integrados L.Ríos 38 Arquitectura de Computadores

39 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM 360 L.Ríos 39 Arquitectura de Computadores

40 [ Introducción ] Präsentat ion Historia GE 625 (1965) L.Ríos 40 Arquitectura de Computadores

41 [ Introducción ] Präsentat ion Historia DEC PDP-1 (1961) 4K de palabras de 18 bits. US$ 120.000 < 5% del precio de la IBM 7094 L.Ríos 41 Arquitectura de Computadores

42 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Fundación de Intel (1968) L.Ríos 42 Arquitectura de Computadores

43 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Laboratorio Bell desarrolla el lenguaje C (1972) L.Ríos 43 Arquitectura de Computadores #include main() { for(;;) printf("Hello world..."\n); }

44 [ Introducción ] Präsentat ion Historia MULTICS (1976) L.Ríos 44 Arquitectura de Computadores

45 [ Introducción ] Präsentat ion Historia PDP-11/70 (1974) L.Ríos 45 Arquitectura de Computadores

46 [ 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. L.Ríos 46 Arquitectura de Computadores

47 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Primer microprocesador en un chip Intel 4004 (1971) L.Ríos 47 Arquitectura de Computadores

48 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Intel 4004 (1971) L.Ríos 48 Arquitectura de Computadores

49 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Appel I (1976) L.Ríos 49 Arquitectura de Computadores Steve Jobs & Steve Wosniak

50 [ Introducción ] Präsentat ion Historia ALTAIR 8800 (1975) L.Ríos 50 Arquitectura de Computadores

51 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Apple II (1978) US$ 1930 L.Ríos 51 Arquitectura de Computadores

52 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Microsoft (1978) L.Ríos 52 Arquitectura de Computadores

53 [ 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 L.Ríos 53 Arquitectura de Computadores

54 [ 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… L.Ríos 54 Arquitectura de Computadores

55 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM PC (1981) L.Ríos 55 Arquitectura de Computadores

56 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Commodore 64 (1982) L.Ríos 56 Arquitectura de Computadores

57 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Disco Duro Seagate 40 MB (1978) L.Ríos 57 Arquitectura de Computadores

58 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Disco Duro Memorex 10MB (1983) L.Ríos 58 Arquitectura de Computadores

59 [ Introducción ] Präsentat ion Historia AT&T y Laboratorio Bell desarrollan C++ (1983) L.Ríos 59 Arquitectura de Computadores #include main() { char *s1, *s2; par{ s1 = "Hello"; s2 = "world\n"; } cout << s1 << s2 << endl; return(0); }

60 [ Introducción ] Präsentat ion Historia IBM PC/AT (1983) L.Ríos 60 Arquitectura de Computadores

61 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Sony introduce el CD (1984) L.Ríos 61 Arquitectura de Computadores

62 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Commodore Amiga (1985) L.Ríos 62 Arquitectura de Computadores

63 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Macintosh (1984) L.Ríos 63 Arquitectura de Computadores

64 [ Introducción ] Präsentat ion Historia X Windows para UNIX (1984) L.Ríos 64 Arquitectura de Computadores

65 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Sparcstation (1989) L.Ríos 65 Arquitectura de Computadores

66 [ 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 L.Ríos 66 Arquitectura de Computadores

67 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Intel Pentium (1993) L.Ríos 67 Arquitectura de Computadores

68 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Appel Newton (1993) L.Ríos 68 Arquitectura de Computadores

69 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Windows 95 (1995) L.Ríos 69 Arquitectura de Computadores

70 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Power Macintosh (1994) L.Ríos 70 Arquitectura de Computadores

71 [ Introducción ] Präsentat ion Historia L.Ríos 71 Arquitectura de Computadores

72 [ Introducción ] Präsentat ion Historia Continuará... L.Ríos 72 Arquitectura de Computadores