Estructura basica de los computadores

Estructura basica de los computadores

Mariana Barrios y Josue Martinez

INDICE

1. ESTRUCTURA BASICA DE LOS COMPUTADORES

2. REPERTORIO DE INSTRUCCIONES

3. PARAMETROS DE DISEÑO

4. COMO CALCULAR EL RENDIMIENTO DE UN COMPUTADOR

¿Cuales son los modulos que componen la estructura basica?

• Unidad Central de Procesamiento (CPU)

• Memoria

• Dispositivos de Entrada y Salida (E/S)

• Sistema de almacenamiento

¿Cuales son las fases de ejecucion de una instruccion?

• Fetch (Obtención)

• Decode (Decodificación)

• Ejecutar (Ejecución)

• Memory Access (Acceso a Memoria)

• Write Back (Escritura de Resultados)

¿Que es un repertorio de instrucciones?

Es el conjunto completo de instrucciones que un procesador puede ejecutar. Incluye operaciones aritméticas, lógicas, acceso a memoria, control de flujo y movimientos de datos. La variedad y diseño de estas instrucciones dependen de la arquitectura del procesador y afectan el rendimiento y la eficiencia del sistema.

¿Sus tipos son?

• Instrucciones Aritméticas : Realizan operaciones matemáticas (suma, resta, etc.)

• Instrucciones Lógicas : Ejecutan operaciones lógicas (Y, O, NO).

• Instrucciones de Control de Flujo : Alteran el flujo del programa (saltos y bifurcaciones).

• Instrucciones de Movimiento de Datos : Mueven datos entre registros, memoria y E/S.

• Instrucciones de Comparación : Comparan valores y establecen condiciones.

• Instrucciones de Entrada/Salida : Manejan la comunicación con dispositivos externos.

• Instrucciones de Manipulación de Bits : Manipulan bits individuales (desplazamientos y rotaciones).

PARAMETROS DE DISEÑO¿Que se debe tener en cuenta para el diseño de un computador?

1. Arquitectura del Procesador : Conjunto de instrucciones y organización interna.2. Memoria : Cantidad y tipo de RAM y caché.3. Almacenamiento : Tipos de dispositivos (HDD, SSD) y su capacidad.4. Sistema de Entrada/Salida (E/S) : Tipos y cantidad de dispositivos de E/S.5. Bus del Sistema : Especificaciones de bus de datos, direcciones y control.6. Energía y Eficiencia Térmica : Consumo de energía y gestión del calor.7. Escalabilidad : Capacidad de ampliar o mejorar el sistema.8. Costo : Equilibrio entre rendimiento y presupuesto.9. Compatibilidad : Capacidad de trabajar con diferentes software y dispositivos

TIPOS DE OPERADORES

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

FORMATO DE LAS INSTRUCCIONES

Es el "cerebro" del computador, encargado de ejecutar instrucciones y procesar datos, compuesto por la Unidad de Control y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

Unidad central de procesamiento CPU

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit

Almacena temporalmente datos e instrucciones para la CPU, incluyendo la Memoria Principal (RAM) y, a veces, la Memoria Caché para mejorar la velocidad de acceso.

Memoria

Permiten la interacción entre el usuario y el sistema, como teclados y ratones (entrada) y monitores.

Dispositivos de Entrada y Salida (E/S)

Almacena permanentemente los datos y programas, como discos duros, SSD y otros medios de almacenamiento.

Sistema de almacenamiento

La CPU recupera la instrucción desde la memoria:Contador de Programa : Indica la dirección de la próxima instrucción a ejecutar.Acceso a la Memoria : La CPU envía una solicitud a la memoria para obtener la instrucción.Transferencia de Datos : La memoria envía la instrucción a la CPU a través del bus de datos.Actualización del contador de programa : El contador se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción.

Fetch (Obtencion)

Es el "cerebro" del computador, encargado de ejecutar instrucciones y procesar datos, compuesto por la Unidad de Control y la Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

Unidad central de procesamiento CPU

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit

Almacena temporalmente datos e instrucciones para la CPU, incluyendo la Memoria Principal (RAM) y, a veces, la Memoria Caché para mejorar la velocidad de acceso.

Memoria

Permiten la interacción entre el usuario y el sistema, como teclados y ratones (entrada) y monitores.

Dispositivos de Entrada y Salida (E/S)

Almacena permanentemente los datos y programas, como discos duros, SSD y otros medios de almacenamiento.

Sistema de almacenamiento

La CPU recupera la instrucción desde la memoria:Contador de Programa : Indica la dirección de la próxima instrucción a ejecutar.Acceso a la Memoria : La CPU envía una solicitud a la memoria para obtener la instrucción.Transferencia de Datos : La memoria envía la instrucción a la CPU a través del bus de datos.Actualización del contador de programa : El contador se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción.

Fetch (Obtencion)

Decode ( Decodificar)

La CPU interpreta la instrucción para determinar la operación a realizar. Esto incluye identificar operandos, traducir la instrucción en señales de control, activar módulos internos (como la ALU) y preparar recursos para la ejecución. Esta fase es esencial para el procesamiento correcto y eficiente de las instrucciones.

La CPU interpreta la instrucción para determinar qué operación se realiza.

la CPU realiza la operación especificada por la instrucción, activando la ALU, modificando el flujo del programa, accediendo a la memoria, actualizando registros y preparándose para la siguiente instrucción. Esta fase es esencial para llevar a cabo las tareas del programa.

Ejecutar (Ejecute)

La CPU lleva a cabo la operación especificada por la instrucción.

la CPU gestiona la lectura y escritura de datos. Determina la dirección de memoria, envía una solicitud, y luego transfiere datos: si se lee, recibe los datos; si se escribe, los almacena. También se asegura la coherencia de datos en sistemas multiprocesadores. Tras la operación, la CPU continúa con el procesamiento, lo que es crucial para su interacción con la memoria.

Memory Access

Si la instrucción requiere leer o escribir datos en la memoria, se realiza en esta fase.

Los resultados de la operación se almacenan en registros de la CPU o se escriben de nuevo en la memoria, según sea necesario. Esto permite que los datos estén disponibles para futuras operaciones o para su recuperación en ejecuciones posteriores.

Write Back

Los resultados de la operación se almacenan de nuevo en la memoria o en registros.

Plásmala en una ventana interactiva. Crea una nueva capa con todas las funcionalidades de Genially. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡Incluso preguntas interactivas!

¿Tienes una idea?

¡QUIZ!