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Darvin de Jesús Aguilar Gómez
Semestre: 5 Grupo: S5A
No. De Control
11270250
2013 Febrero 19 Tuxtla Gutiérrez,
Chiapas.
Arquitectura de Cómputo
Unidad I
Torres Robledo Walter
Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez
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INDICE
Unidad I.- Arquitectura de Cómputo
1.1 Modelos de arquitectura de cómputo
1.1.1 Clásicas………………………………………………………………………………………………..3
1.1.2 Segmentadas……………………………………………………………………………………… 3,4
1.1.3 De Multiprocesamiento…………………………………………………………………………4
1.2 Análisis de los componentes
1.2.1 CPU…………………………………………………………………………………………………….5
1.2.1.1 Arquitecturas……………………………………………………………………………………..5
1.2.1.2 Tipos………………………………………………………………………………………………..5
1.2.1.3 Características…………………………………………………………………………………….6
1.2.1.4 Funcionamiento (ALU, unidad de control, Registros y Buses internos)…6, 7, 8
1.2.2 Memoria
1.2.2.1 Conceptos básicos del Manejo de la Memoria……………………………………….9
1.2.2.2 Memoria Principal Semiconductora…………………………………………………….10
1.2.2.3 Memoria Caché………………………………………………………………………………10, 11
1.2.3 Manejo de la Entrada/Salida
1.2.3.1 Módulos de Entrada/Salida…………………………………………………………………11
1.2.3.2 Entrada/Salida Mediante Interrupciones…………………………………………......12
1.2.3.3 Acceso Directo a Memoria………………………………………………………………...12
1.2.3.4 Canales y Procesadores de Entrada/Salida………………………………………......13
1.2.4 Buses
1.2.4.1 Tipos de Buses………………………………………………………………………………….13
1.2.4.2 Estructura de los Buses…………………………………………………………………..….13
1.2.4.3 Jerarquías de los Buses……………………………………………………………………….14
1.2.5 Interrupciones………………………………………………………………………………………………..14
Cuestionario…………………………………………………………………………………………………..15, 16, 17
Referencias……………………………………………………………………………………………………………18
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Arquitectura de Computadoras
1.1 Modelos de arquitecturas de
cómputo.
1.1.1.- Arquitecturas Clásicas.
Estas arquitecturas se desarrollaron en las
primeras computadoras electromecánicas
y de tubos de vacío. Aun son usadas en
procesadores empotrados de gama baja y
son la base de la mayoría de las
arquitecturas modernas.
Arquitectura Mauchly-Eckert (Von
Newman)
La principal desventaja de esta
arquitectura, es que el bus de datos y
direcciones único se convierte en un
cuello de botella por el cual debe pasar
toda la información que se lee de o se
escribe a la memoria, obligando a que
todos los accesos a esta sean secuenciales.
Esto limita el grado de paralelismo
(acciones que se pueden realizar al mismo
tiempo) y por lo tanto, el desempeño de la
computadora. Este efecto se conoce como
el cuello de botella de Von Newman.
Los elementos principales de un
computador son: La unidad de
procesamiento central (CPU), la memoria
principal, el subsistema de entrada y salida
y algunos medios de interconexión de
todos estos componentes. La CPU, por su
parte consta de una unidad de control, una
unidad aritmético-lógica (ALU), registros
internos e interconexiones.
1.1.2.- Arquitecturas Segmentadas.
Las arquitecturas segmentadas o con
segmentación del cauce buscan mejorar el
desempeño realizando paralelamente
varias etapas del ciclo de instrucción al
mismo tiempo.
El procesador se divide en varias unidades
funcionales independientes y se dividen
entre ellas el procesamiento de las
instrucciones.
Segmentación o Entubamiento:
Consiste en dedicar unidades
específicas del procesador a cada
una de las partes del ciclo de
instrucción y ejecutarlas
paralelamente.
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Segmentación del Cause: La
unidad de control se subdivide en
dos o más funcionales, cada
encargada de llevar a cabo una
parte del ciclo de instrucción.
Segmentación del Cause (2): La
mejora en el rendimiento no es
proporcional al número de
segmentos en el cauce debido a
que cada etapa no toma el mismo
tiempo en realizarse, además de
que se puede presentar
competencia por el uso de algunos
recursos como la memoria
principal.
1.1.3.- Arquitecturas de
Multiprocesamiento.
Cuando se desea incrementar el
desempeño más allá de lo que permite la
técnica de segmentación del cauce (limite
teórico de una instrucción por ciclo de
reloj), se requiere utilizar más de un
procesador para la ejecución del programa
de aplicación.
Los Procesadores vectoriales son
computadoras pensadas para aplicar un
mismo algoritmo numérico a una serie de
datos matriciales, en especial en la
simulación de sistemas físicos complejos.
Tales como simuladores para predecir el
clima, explosiones atómicas, reacciones
químicas complejas, etc., donde los datos
son representados como grandes números
de datos en forma matricial sobre los que
se deben se aplicar el mismo algoritmo
numérico.
Sistemas SMP (Multiprocesadores
Simétricos) son varios procesadores que
comparten la misma memoria principal y
periféricos de I/O, normalmente
conectados por un bus común.
Se conocen como simétricos, ya que
ningún procesador toma el papel de
maestro y los demás de esclavos, sino que
todos tienen derechos similares en cuanto
al acceso a la memoria y periféricos y
ambos son administrados por el sistema
operativo.
Clúster es un conjunto de computadoras
independientes conectadas en una red de
área local o por un bis de interconexión y
que trabajan cooperativamente para
resolver un problema.
Las CPU de multiprocesamiento:
SISO – (Instrucción Simple de un
Solo Operando) computadoras
independientes.
SIMO – (Una Sola Instrucción de
Múltiples Operando) procesadores
vectoriales.
MISO – (Instrucción Múltiple de
un Solo Operando) No
implementado.
MIMO – (Instrucción Múltiple de
Múltiple Operando) sistemas
SMP, Clúster.
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1.2. Análisis de los componentes
1.2.1 CPU
La CPU (Unidad Central de
Procesamiento) es el cerebro de las
computadoras, su función es ejecutar
programas almacenados en la memoria
principal buscando sus instrucciones y
examinándolas para después ejecutarlas
una tras otra, los componentes están
conectados por un bus.
La unidad Central de Proceso (CPU)
contiene una serie de registros de
memoria que contienen los operando y el
resultado de las operaciones.
Los datos de los registros generales que
contienes los operando se llevan a los
registros de entrada de la unidad
Aritmético-Lógico (ALU), la cual realiza la
operación sobre los datos de entrada.
La CPU se compone de varias partes: la
unidad de control se encarga de buscar
instrucciones de la memoria principal y
determinar su tipo, la unidad aritmética y
lógica realiza operaciones como suma y
AND necesarias para ejecutar los
programas.
También contiene una memoria pequeña
de alta velocidad que sirve para almacenar
resultados temporales. Esta memoria se
compone de varios registros, cada uno de
los cuales tiene cierto tamaño y función.
Cada registro puede contener un número,
los registros pueden leerse y escribirse a
alta velocidad. El registro más importante
es el “contador del programa” (PC), otro
registro importante es el “registro de
instrucciones” (IR).
Casi todas las instrucciones pueden
dividirse en una de dos categorías; registro-
memoria o registro-registro. Las
instrucciones registro-memoria permiten
buscar palabras de la memoria a los
registros. Una instrucción registro-registro
busca dos operando de los registros, los
coloca en los registros de entrada de la
ALU, realiza algunas operaciones con ellas
y coloca el resultado en uno de los
registros.
EL proceso de hacer pasar dos operando
por la ALU y almacenar el resultado se
llama “ciclo del camino de datos” y es el
corazón de casi todas las CPU.
1.2.1.2 Tipos de CPU
Por tamaño del ALU o del Bus de
conexión al exterior (8, 16, 32, 64
bits).
De cause segmentado o no
segmentado.
Von Newman o Harvard
Instrucciones enteras y/o de punto
flotante
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Arquitectura de Harvard
1.2.1.3.- Características:
Captar instrucción: La CPU lee
una instrucción de memoria
Interpretar instrucción: la
instrucción se decodifica para
determinar qué acción es
necesaria.
Captar datos: La ejecución de una
instrucción puede exigir llevar a
cabo alguna instrucción aritmética
o lógica con datos.
Escribir datos: Los resultados de
una ejecución puede exigir leer
datos en la memoria o en un
módulo de E/S.
La CPU necesita almacenar información
temporalmente, debe recordar la posición
de la última instrucción, de forma que
pueda saber a dónde ir a buscar la
siguiente. Necesita almacenar
instrucciones y datos temporalmente
mientras una instrucción está
ejecutándose.
La ALU lleva a cabo el verdadero cálculo
o procesamiento de datos, la ALU solo
opera con datos de memoria interna del
CPU. La ALU puede tener acceso a los
MBR y a los registros visibles para el
usuario.
1.2.1.4 Funciones
Todos los CPU tienen como función
principal la ejecución de un programa
acorde a la aplicación del mismo.
Un programa es un conjunto de
instrucciones almacenadas de acuerdo al
orden en que deben ejecutarse.
Por lo tanto, toda computadora debe ser
capaz de procesar las instrucciones de su
programa en un ciclo de instrucción,
consistente en un número de etapas que
varía con casa CPU, pero que
tradicionalmente han sido tres:
Búsqueda del código de
Instrucción: Esta consiste en leer
de la memoria cual será la
siguiente instrucción a ejecutar, la
cual esta almacenada en forma de
un código numérico que indica
cuál de todas las operaciones que
puede realizar el CPU será la
siguiente y con qué operando se
ejecutara.
Decodificación: Consiste en tomar
el código numérico e identificar a
cuál de las operaciones que puede
realizar el CPU corresponde dicho
código. EL proceso contrario, la
codificación, consiste en
conociendo la instrucción,
determinar el número que la va a
representar.
Ejecución: Esta etapa se lleva a
cabo la operación sobre los datos
que se vallan a procesar. En
general, la unidad de control (CU)
genera las señales de control
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necesarias para llevar los datos a
las entradas de Unidad Aritmética-
lógica (ALU), la cual efectuará las
operaciones aritméticas y lógicas.
La CPU ejecuta cada instrucción en una
serie de pasos pequeños:
Buscar la siguiente instrucción de
la memoria y colocarla en el
registro de instrucciones.
Modificar el contador de programa
de modo que apunte a la siguiente
instrucción.
Determinar el tipo de instrucción
que se trajo.
Si la instrucción utiliza una palabra
de la memoria, determinar dónde
está.
Buscar la palabra si es necesario, y
colocarla en un registro de la CPU.
Ejecutar la instrucción.
Volver al paso 1 para comenzar a
ejecutar la siguiente función.
Este proceso se conoce como “ciclo de
búsqueda–decodificacion-ejecucion”
Registros
Los registros se pueden clasificar en las
siguientes categorías:
Uso general: pueden ser asignados
por el programador a diversas
funciones, cualquier registro de
uso general puede contener el
operando para cualquier código de
operación.
Los registros de datos: pueden
usarse únicamente para contener
datos y no se pueden emplear en
el cálculo de una dirección de
operando.
Los registros de operación: pueden
ser de uso maso menos general o
pueden estar dedicados a un modo
de direccionamiento particular.
Códigos de codificación: son bits
fijados por el hardware de la CPU
como resultado de alguna
operación.
Son esenciales cuatro registros para la
ejecución de una instrucción:
Contador de programa: contiene la
dirección de la instrucción que se
va ejecutar.
Registro de instrucción:
contiene la instrucción captada
más recientemente.
Registro de dirección de memoria:
contiene la dirección de una
posición de memoria.
Registro intermedio de memoria:
contiene la palabra de datos a
escribir en memoria.
En el sistema de organización de los
registros de control y estado entran en
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juego varios factores, una cuestión
importante es el soporte del sistema
operativo, otra decisión clave en el diseño
es la distribución de información de
control entre registros y memoria.
Unidad de control.
La unidad principal de este elemento es el
control, coordinación y la interpretación
de las instrucciones que componen un
programa, la unidad de control lleva
además un reloj electrónico, llamado reloj
del sistema que oscila con una frecuencia
de millones de veces por segundo.
La velocidad con que el procesador realiza
las operaciones viene determinada por
dicho reloj.
Buses internos:
El propósito del bus es de reducir la
cantidad de interconexiones entre la CPU
y los subsistemas. En sistemas más
complejos puede haber buses separados:
por un lado entre la CPU y la memoria, y
por otro, entre la CPU y los dispositivos
de entrada y salida.
Algunas arquitecturas pueden tener
además de los anteriores, un bus de
entrada y salida. Físicamente un bus está
constituido por conjuntos de cables
agrupados de acuerdo con su función. Un
bus de datos de 32 bits contiene 32 cables
individuales, cada uno de los cuales
soporta un bit de datos, el bus del sistema
es, en realidad, un grupo de buses
individuales clasificados de acuerdo a su
función.
Un único bus de datos cumple con la
función de transportar los datos de una
dirección a otra, nunca en ambas
direcciones en forma simultánea. Durante
una operación de lectura y escritura de
memoria, el bus de direcciones contiene la
dirección de la celda de memoria en la
que debe leerse o escribirse la
información.
1.2.2 Memoria
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1.2.2.1 Conceptos básicos del Manejo de
la Memoria.
Los dispositivos electrónicos o
electromagnéticos en donde se almacena
la información recibida del exterior antes
de ser procesada, y la ya procesada,
constituyen la memoria. En la memoria
residen el programa que será procesado,
los datos para el proceso y los resultados
del proceso.
La memoria es un conjunto de registros
direccionables en donde residen
instrucciones y datos.
Una memoria es un dispositivo que puede
mantenerse en por lo menos dos estados
estables por un cierto periodo de tiempo.
Cada uno de estos estados puede utilizarse
para representar un bit. A un dispositivo
con la capacidad de almacenar por lo
menos un bit se le conoce como celda
básica de memoria.
Clasificación de Memorias
Volátiles: En una memoria volátil,
ya que la información que contiene
no se conserva de manera
permanente. Si se interrumpe la
energía dicha información se
pierde.
RAM (Memoria de Acceso
Aleatorio) Memoria de
almacenamiento primario.
Almacena temporalmente
instrucciones de programas y
datos.
RAM Estática (SRAM): Es un
dispositivo digital, basado en los
mismos elementos que usa el
procesador. Se forma con flip-
flops. Se utiliza con memoria
caché. Rápido pero cara.
RAM Dinámica (DRAM): Se
almacenan los datos en la
capacitancia parásita de un
transistor. Como el capacitor se
descarga necesita reescribirse el
dato con frecuencia. Alta densidad,
baratas pero lentas. La presencia o
ausencia de carga en un
condensador se interpreta como el
uno (1) o el cero (0) binario.
No Volátiles: La información
permanece hasta que se modifique
intencionalmente. Conservan la
información aún sin suministro de
energía.
ROM: (Memoria sólo de lectura)
Es una memoria no volátil, porque
el computador puede leer
información de ella pero nunca
escribir información nueva. Las
ROM contienen las instrucciones
de arranque y otra información
crítica. No pueden modificarse a
menos que se destruya la unidad.
PROM: (Memoria de sólo lectura
programable) Es una variación de
la ROM, es la ROM en la que el
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usuario puede cargar programas y
datos solo de lectura que una vez
cargados rara vez o nunca se
cambian.
EPROM: Similares a la DRAM,
guardan los datos en la carga
almacenada en la compuerta
flotante de un MOSFET especial.
Se borran con Luz Ultravioleta.
Memoria FLASH: Es un tipo de
PROM que el usuario puede
alterar con facilidad.
Memoria Caché: Se usa para
facilitar una transferencia aún más
rápida de instrucciones y datos al
procesador; es decir que se usa
para mejorar el caudal de proceso.
1.2.2.2 Memoria Principal
Semiconductora
La primera aplicación de la tecnología de
circuitos integrados en computadores dejó
a un lado la construcción del procesador
(la unidad de control y la unidad
aritmética-lógica) con chips de circuitos
integrados. Sin embargo, se encontró que
está misma tecnología podía usarse para
construir memorias.
El elemento básico de una memoria
semiconductora es la celda de memoria.
Todas las celdas de memoria de
semiconductor comparten 3 propiedades:
Dos Estados Estables: Para
representar al uno (1) y al cero (0).
Se puede escribir en ellas, al
menos una vez.
Se pueden leer para conocer el
estado.
En general las celdas tienen 3 terminales
funcionales capaces de llevar una señal
eléctrica:
Selección: Selecciona una celda de
memoria.
Control: Especifica lectura o
escritura.
3.1.- Escritura: Proporciona la
señal que fija el estado de la celda
a 0 0 1.
3.2.- Lectura de Datos: El tercer
terminal se utiliza como salida del
estado de la celda.
1.2.2.3 Memoria Caché
La memoria del computador presenta una
amplia variedad de tipos, tecnologías,
organizaciones, presentaciones y costes.
Un computador típico posee una jerarquía
de subsistemas de memoria, incluyendo
tanto memoria interna (el procesador
puede acceder a ella directamente) como
externa (el procesador acceder a ella a
través de una unidad de E/S).
Se usa para facilitar una transferencia aún
más rápida de instrucciones y datos al
procesador; es decir que se usa para
mejorar el caudal de proceso (velocidad
con que un sistema de computación puede
realizar el trabajo). Al igual que la RAM, el
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caché es un área de almacenamiento de
alta velocidad para las instrucciones de los
programas y los datos, pero es 10 veces
más rápida que la RAM y mucho más
cara. Con solo una fracción de la
capacidad de la RAM, la memoria caché
sólo contiene las instrucciones y los datos
que es probable que el procesador
requiera enseguida.
Las memorias caché son de tecnología de
semiconductor de tipo estático (SRAM =
static RAM). Cuya velocidad de respuesta
se ajusta de manera muy favorable a los
tiempos del procesador.
La memoria cache se encuentra ubicada,
tanto física como lógicamente, más cerca de
la CPU que la memoria principal, lo que evita
los retardos en las transferencias sobre un
bus compartido.
1.2.3 Manejo de la Entrada/Salida
1.2.3.1 Módulos de Entrada/Salida
Los módulos de entrada y salida están
conectados con el procesador y la
memoria principal, y cada uno controla
uno o más dispositivos externos.
La arquitectura de E/S es su interfaz con el
exterior, esta arquitectura se diseña de
manera que permita una forma sistemática
de controlar las interacciones con el
mundo exterior y proporcione al sistema
operativo la información que necesita para
gestionar la actividad de E/S.
Las principales funciones y requisitos de
un módulo de entrada y salida se
encuentran dentro de las siguientes
categorías:
Control y temporización
Comunicación entre el
procesador.
Comunicación con los dispositivos.
Almacenamiento temporal de
datos.
Detección de errores.
El funcionamiento de un módulo de
entrada y salida permite que el procesador
vea una amplia gama de dispositivos de
forma simplificada. Un módulo de entrada
y salida se encarga de la mayoría de los
detalles de procesamiento presentado al
procesador una interfaz de alto nivel, se
denomina “canal de E/S”.
Hay tres técnicas de E/S principales:
1.2.3.2.- Entrada/Salida Programada
Se produce bajo el control directo y
continuo del programa que solicita la
operación de E/S. tanto en la entrada y
salida programada como con
interrupciones, el procesador es
responsable de extraer los datos de la
memoria en una salida, y almacenar los
datos en la memoria principal. El
problema con la E/S es que el procesador
tiene que esperar un tiempo considerable
hasta que el modulo en cuestión esté
preparado para recibir o transmitir datos.
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1.2.3.3.- Entrada y salida mediante
interruptores
El programa genera una orden de E/S y
después continúa ejecutándose hasta que
el hardware lo interrumpe para indicar
que la operación ha concluido. La entrada
y salida con interrupciones, aunque es más
eficiente que la sencilla, también requiere
la intervención activa del procesador para
transferir los datos entre la memoria y el
módulo de E/S.
1.2.3.4 Acceso directo a memoria
Un procesador de E/S específico toma el
control de la operación para transferir un
bloque de datos. El módulo DMA
(Acceso Directo a Memoria) es capaz de
imitar al procesador y, de hecho, es capaz
de transferir datos desde memoria a través
del bus del sistema.
El módulo DMA debe utilizar el bus solo
cuando el procesador no lo necesita, o
debe forzar al procesador a que suspenda
temporalmente su funcionamiento.
Un módulo de E/S no es únicamente un
conector mecánico que permite enchufar
el dispositivo al bus del sistema, sino que
además, está dotado de inteligencia, es
decir, contiene la lógica necesaria para
permitir la comunicación entre el
periférico y el bus.
1.2.3.5 Canales y Procesadores de
Entrada/Salida.
El canal de entrada y salida representa una
ampliación del concepto de DMA. Un
canal de entrada y salida puede ejecutar
instrucciones de entrada y salida, lo que le
confiere un control completo sobre las
operaciones de entrada y salida.
Un canal selector controla varios
dispositivos de velocidad elevada y en un
instante dado, se dedica a transferir datos a
uno de esos dispositivos, es decir el canal
de entrada y salida selecciona un
dispositivo y efectúa la transferencia de
datos. Cada dispositivo o pequeño grupo
de dispositivos es manejado por un
controlador o módulo de E/S, así el canal
de entrada y salida se utiliza en lugar de la
CPU para controlar estos controladores de
E/S.
Un canal multiplexor puede manejar la
entrada y salida de varios dispositivos al
mismo tiempo. Para dispositivos de
velocidad reducida, un multiplexor de byte
acepta o transmite caracteres tan rápido
como es posible a varios dispositivos.
1.2.4 Buses
1.2.4.1 Tipos de Buses
Las líneas de bus se pueden dividir en dos
tipo genéricos:
Dedicados
Multiplexados.
Una línea de bus dedicada está asignada a
una función o a un subconjunto físico de
componentes del computador, un ejemplo
es el uso de líneas separadas para
direcciones de datos.
La ventaja del multiplexado en el tiempo
es el uso de menos líneas, la desventaja es
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que necesita una circuitería más compleja
en cada módulo. La dedicación física se
refiere al uso de múltiples buses, cada uno
de los cuales conecta solo un subconjunto
de módulos.
En un solo esquema centralizado, un
único dispositivo hardware denominado
“controlador del bus o árbitro”, es
responsable de asignar tiempos en el bus,
el dispositivo puede estar en un módulo
separado o ser parte del procesador. El
bus incluye una línea de reloj a través de la
que transmite una secuencia en la que se
alternan intervalos regulares de igual
duración a uno y a cero. Todos los
dispositivos pueden leer la línea de reloj y
todos los eventos empiezan al principio
del ciclo del reloj.
La temporización síncrona es más fácil de
implementar y comprobar. Sin embargo,
es menos flexible que la temporización
asíncrona.
1.2.4.2 Estructura de los Buses
El bus del sistema está constituido,
usualmente entre 50 y 100 líneas. A cada
línea se le asigna un significado o función
particular. Se pueden clasificar en tres
grupos funcionales: líneas de datos, de
dirección y de control. El bus PCI puede
configurarse como un bus de 32 o 64 bits
Las líneas de datos proporcionan
un camino para transmitir datos en
tres los módulos del sistema. El
bus de datos generalmente consta
de 8, 16 0 32 líneas distintas cuyo
número se conoce como anchura
del bus de datos.
Las líneas de dirección se utilizan
para designar la fuente o el destino
del dato situado en el bus del dato,
las líneas de datos generalmente se
utilizan para direccionar puertos
de entrada y salida.
Las líneas de control se utilizan
para controlar el acceso y el uso de
las líneas de datos y direcciones.
Puesto que las líneas de datos son
compartidas debe existir una
forma de controlar su uso.
Físicamente el bus del sistema es de hecho
un conjunto de conductores eléctricos
paralelos, estos conductores son líneas de
metal grabadas en una tarjeta. El bus se
extiende a través de todos los
componentes del sistema cada uno de los
cuales se conecta a alguno o a todas las
líneas del bus.
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1.2.4.3 Jerarquía de los Buses
Si se conecta un gran número de
dispositivos al bus, las prestaciones
pueden disminuir, hay dos causas
principales:
A más dispositivos conectados al
bus, mayor es el retardo de
propagación. Este retardo
determina el tiempo que necesitan
los dispositivos para coordinarse
en el uso del bus.
El bus puede convertirse en un
cuello de botella a medida que las
peticiones de transferencia se
aproximan a la capacidad del bus.
Este problema se puede resolver
incrementando la velocidad a la
que el bus puede transferir los
datos y utilizando buses más
anchos.
Hay un bus local que conecta el
procesador a una memoria cache y al que
pueden conectarse también uno o más
dispositivos locales. Es posible conectar
controladores de E/S directamente al bus
del sistema mediante buses de expansión.
La interfaz del bus de expansión regula la
transferencia de datos entre el bus del
sistema y los controladores conectados al
bus de expansión.
1.2.5 Interrupciones
Todos los computadores disponen de un
mecanismo mediante el que otros
módulos pueden interrumpir el
procesamiento normal de la CPU. Las
interrupciones proporcionan una forma de
mejorar la eficiencia del procesador. Con
el uso de interrupciones, el procesador
puede dedicarse a ejecutar otras
instrucciones mientras una operación de
E/S está en curso.
Para permitir el uso de interrupciones, se
añade un ciclo de interrupción al ciclo del
instrucción, en el ciclo de interrupción, el
procesador comprueba si se ha generado
alguna interrupción, indicada por la
presencia de una señal de interrupción. Si
no hay señales de interrupción pendientes,
el procesador continuo con el ciclo de
captación y accede a la siguiente
instrucción del programa en curso.
Una interrupción inhabilitada
simplemente significa que el procesador
puede y debe ignorar la señal de petición
de interrupción. Así cuando un programa
de usuario se está ejecutando y se produce
una interrupción, las interrupciones se
inhabilitan inmediatamente.
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Cuestionario
1.- ¿Qué tipo de Arquitectura Segmentadas hay?
Segmentación o Entubamiento, Segmentación de Cause y Segmentación de Cause 2
2.- ¿Qué función realiza el CPU?
Es ejecutar programas almacenados en la memoria principal buscando sus instrucciones y
examinándolas para después ejecutarlas una tras otra, los componentes están conectados por
un bus.
3.- ¿Proporciona un camino para transmitir datos en tres módulos del sistema?
Las líneas de datos.
4.- ¿Se usa para facilitar una transferencia aún más rápida de instrucciones y datos al
procesador?
Memoria Caché
5.- ¿El elemento básico de una Memoria Semiconductora?
La Celda de Memoria
6.- La ROM es considerada Memoria de lectura y escritura:
Falso
7.- Los SMP son varios procesadores que comparten la misma memoria principal y
periférica de I/O:
Verdadero
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8.- Cuando la CPU ejecuta cada instrucción en una serie de pasos pequeños este proceso se
conoce como “ciclo de búsqueda–decodificacion-ejecucion”
Verdadero
9.- Los dedicados y los Multiplexados son las divisiones genéricas del bus:
Verdadero
10.- La Memoria RAM está dividida por No Volátil y Volátil:
Falso
11.- Puede transportar los datos de una dirección a otra, nunca en ambas direcciones en
forma simultánea
a) ROM
b) Caché
c) Bus
12.- Es el cerebro de las computadoras y su función es ejecutar programas almacenados:
a) CPU
b) Procesador
c) RAM
13.- Almacena los contenidos de las direcciones a las que accede con mayor frecuencia:
a) PROM
b) Memoria Flash
c) Caché
14.- Lleva a cabo el verdadero cálculo o procesamiento de datos:
a) Unidad de Control
b) ALU
c) Buses
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15.- El bus del sistema está compuesto por:
a) 50 a 100 líneas
b) 150 a 200 líneas
c) 0 a 50 líneas
16.- Las líneas de_______se utilizan para designar la______ o el destino del dato situado en
el bus del dato.
Dirección, Fuente
17.- Las_________proporcionan una forma de mejorar la eficiencia del procesador.
Interrupciones
18.- El bus_________puede configurarse como un bus de 32 o _____bits.
PCI, 64
19.- RAM__________se almacenan los datos en la capacitancia parásita de un transistor.
Dinámica
20.- Una_____________es un dispositivo que puede mantenerse en por lo menos
dos__________estables por un cierto periodo de _____________.
Memoria, estados y tiempo
I n g . S i s t e m a s C o m p u t a c i o n a l e s
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Referencia
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Arquitectura de Computadoras
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