Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Septiembre, 2007 Arquitectura Von Newman.

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1 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Septiembre, 2007 Arquitectura Von Newman Procesador y Memoria Arquitectura Von Newman Procesador y Memoria

2 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Objetivos Identificar los elementos que conforman el Modelo de Arquitectura Von Newman Identificar las piezas de hardware que se asocian a la arquitectura Von Newman Entender el funcionamiento de las computadoras mediante un modelo sencillo Identificar los elementos que conforman el Modelo de Arquitectura Von Newman Identificar las piezas de hardware que se asocian a la arquitectura Von Newman Entender el funcionamiento de las computadoras mediante un modelo sencillo

3 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Contenido

4 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación La arquitectura de Von Newman

5 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Arquitectura Von Newman Fue definida por John Von Newman, hacia 1950 Proporcionó los fundamentos para la construcción y el desarrollo de las computadoras hasta el momento. La idea era construir una máquina que “memorizara” una serie de órdenes y un grupo de datos, para que luego “trabajara sola” y obtuviera un resultado

6 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Dispositivos de Entrada Dispositivos de Salida Procesador (CPU) Memoria Principal Almacenamiento Secundario Arquitectura Von Newman

7 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación La Unidad Central de Proceso

8 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Viene a ser el cerebro del computador Ejecuta las instrucciones que va obteniendo de la memoria principal. Es el lugar donde se manipulan los datos. Está conformado por la Unidad Aritmético-Lógica (UAL) y la Unidad de Control (UC). Unidad de Control (UC) Unidad Aritmético – Lógica (UAL) CPU Unidad Central de Proceso (CPU)

9 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Unidad de Control (UC): 1.Administra los recursos de la computadora: Memoria, dispositivos de entrada, dispositivos de salida y dispositivos de almacenamiento secundario. 2.Sus instrucciones básicas le permiten llevar a cabo este control. 3.Transfiere los datos a la UAL para que sean procesados. 1.Administra los recursos de la computadora: Memoria, dispositivos de entrada, dispositivos de salida y dispositivos de almacenamiento secundario. 2.Sus instrucciones básicas le permiten llevar a cabo este control. 3.Transfiere los datos a la UAL para que sean procesados. Unidad de Control (UC) Unidad Aritmético – Lógica (UAL) CPU Memoria Principal Dispositivos de E/S Unidad Central de Proceso (CPU)

10 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Unidad Aritmético – Lógica (UAL): 1.Es donde se efectúan las operaciones aritméticas (suma, resta, etc.) y las lógicas (and, or, not). 2.Manipula números, letras y símbolos, para producir un resultado. 1.Es donde se efectúan las operaciones aritméticas (suma, resta, etc.) y las lógicas (and, or, not). 2.Manipula números, letras y símbolos, para producir un resultado. Unidad Central de Proceso (CPU)

11 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación La memoria principal

12 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Almacena los datos y programas que la computadora esté usando en un momento determinado. Debe ser suficientemente grande para soportar todo el sistema. Es de dos tipos: Memoria RAM: Random Access Memory Memoria ROM: Read Only Memory Es de dos tipos: Memoria RAM: Random Access Memory Memoria ROM: Read Only Memory Memoria ´ROM Memoria RAM Memoria Memoria Principal

13 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Memoria RAM: 1.Su velocidad es bastante rápida. 2.El acceso a los datos es aleatorio. 3.Es volátil, es decir, sólo almacena los datos temporalmente para ser usados mientras se ejecuta el programa en curso. 4.Todos los programas y datos deben ser transferidos a la memoria RAM durante el procesamiento, desde un dispositivo de entrada o de almacenamiento secundario. 5.Cada dato programa tiene una ubicación o dirección en la memoria RAM. 6.El contenido de cada dato puede cambiar, según se procesan nuevos datos y se ejecutan nuevos programas. 1.Su velocidad es bastante rápida. 2.El acceso a los datos es aleatorio. 3.Es volátil, es decir, sólo almacena los datos temporalmente para ser usados mientras se ejecuta el programa en curso. 4.Todos los programas y datos deben ser transferidos a la memoria RAM durante el procesamiento, desde un dispositivo de entrada o de almacenamiento secundario. 5.Cada dato programa tiene una ubicación o dirección en la memoria RAM. 6.El contenido de cada dato puede cambiar, según se procesan nuevos datos y se ejecutan nuevos programas. Memoria Principal

14 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Memoria RAM: Módulos de memoria: Son placas que contienen los chips de memoria. Se conectan a la tarjeta principal de la computadora. La cantidad de memoria RAM influye en la velocidad de procesamiento de la computadora. Se pueden adquirir por separado para aumentar la memoria RAM del computador. Módulos de memoria: Son placas que contienen los chips de memoria. Se conectan a la tarjeta principal de la computadora. La cantidad de memoria RAM influye en la velocidad de procesamiento de la computadora. Se pueden adquirir por separado para aumentar la memoria RAM del computador. Memoria Principal

15 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación La memoria se mide en múltiplos de BYTES (MegaBytes, GigaBytes, etc.) Cuando la cantidad de memoria RAM es pequeña, la paginación (swapping o transferencia de datos y programas entre la memoria y el disco duro) debe ser más frecuente. Una paginación frecuente, hace más lenta a una computadora. Si la memoria es mayor, la computadora podrá ejecutar programas complejos y podrá guardar en memoria más datos y programas. Memoria RAM: Cómo afecta la velocidad? Memoria Principal

16 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Se mide en múltiplos de Hertz. El reloj controla los impulsos eléctricos en un período de tiempo. Ciclo de reloj del sistema: Tiempo que le toma a un transistor apagarse y encenderse nuevamente. Cómo se mide la velocidad del reloj del sistema? MegaHertz (MHz) = Millones de ciclos por segundo Hertz (Hz) = Ciclos por segundo Reloj Memoria Principal

17 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Memoria Caché: Son memorias de alta velocidad. Se puede encontrar dentro del CPU (Caché L1) o entre el CPU y la memoria RAM (Caché L2). Almacena las instrucciones de uso frecuente. Ayudan a que la velocidad de la computadora sea más rápida. Son memorias de alta velocidad. Se puede encontrar dentro del CPU (Caché L1) o entre el CPU y la memoria RAM (Caché L2). Almacena las instrucciones de uso frecuente. Ayudan a que la velocidad de la computadora sea más rápida. Memoria Principal

18 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Memoria ROM: 1.Es de sólo lectura, es decir, no es posible escribir en ella. 2.Los datos son almacenados de manera permanente (no es volátil). 3.Es programada por el proveedor de la computadora. 4.Contiene la información necesaria para iniciar la operación de la computadora. 5.Forma parte de la categoría conocida como “firmware”. 1.Es de sólo lectura, es decir, no es posible escribir en ella. 2.Los datos son almacenados de manera permanente (no es volátil). 3.Es programada por el proveedor de la computadora. 4.Contiene la información necesaria para iniciar la operación de la computadora. 5.Forma parte de la categoría conocida como “firmware”. Memoria Principal

19 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Verifica los componentes de hardware disponibles. BIOS (Basic Input/Output System) Es el firmware encargado de cargar el sistema operativo del computador. Memoria Principal

20 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación

21 Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Universidad Metropolitana Introducción a la Computación Muchas gracias