estructura del computador

Componentes, ejecución de instrucciones, diseño y rendimiento

Subtítulo

Estructura del computador

Ana Gabriela Caro Guzmán Pedro Luis Moreno Martinez

Indice

1.2. Estructura Basica de los computadores

1.3. Repertorio de instrucciones

1.4. Parametros de diseño

1.5. Como calcular el rendimiento de un computador

1.6. Conclusión

1.1 Objetivos

Propósito: Conocer los módulos básicos de los computadores, el repertorio de instrucciones, parámetros de diseño y medidas de rendimiento. Audiencia: Estudiantes de computación o interesados en arquitectura de computadores.

Objetivos

Estructura Basica de los computadores

Modulos que componen la estructura basica: Unidad Central de Procesamiento (CPU): Unidad de Control (UC): Interpreta y controla el flujo de instrucciones. Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza operaciones matemáticas y lógicas. Memoria Principal: Almacena datos e instrucciones en ejecución. Dispositivos de Entrada/Salida (E/S): Permiten la comunicación con el exterior. Sistema de Buses: Conecta los módulos para transferir datos, direcciones y control. Fases de Ejecución de una Instrucción: Búsqueda (Fetch): La CPU obtiene la instrucción de la memoria. Decodificación (Decode): Traduce la instrucción en señales de control. Ejecución (Execute): Realiza la operación especificada. Escritura (Write-back): Guarda el resultado en los registros o memoria.

Repertorio de instrucciones

Definición: Conjunto de todas las instrucciones que una CPU puede ejecutar.Ejemplo de instrucción: ADD R1, R2 (suma valores de los registros R1 y R2). Importancia: Define las capacidades operativas del procesador. Tipos de Instrucciones: Contenido: Transferencia de datos: Ej., MOV, LOAD, STORE. Aritméticas: Ej., ADD, SUB, MUL, DIV. Lógicas: Ej., AND, OR, XOR, NOT. Control de flujo: Ej., JMP, CALL, RET. Manejo de bit: Ej., SHIFT, ROTATE.

parametros de diseño

Qué se debe tener en cuenta para el diseño de un computador: Arquitectura del conjunto de instrucciones: Tipo y número de instrucciones. Estructura de la memoria: Capacidad, organización y velocidad de acceso. Sistema de entrada/salida: Cantidad y tipo de dispositivos soportados. Interconexiones (buses): Velocidad y capacidad de transferencia. Tipos de operadores: Aritméticos: Suma, resta, multiplicación, división. Lógicos: AND, OR, NOT. Comparativos: Mayor que, menor que, igual a. Desplazamiento: Operaciones de desplazamiento de bits (SHIFT). Modos de Direccionamiento: Directo: Dirección en la instrucción apunta directamente al operando. Indirecto: Dirección señala otra dirección donde está el operando. Inmediato: El valor del operando está en la instrucción. Relativo: Dirección calculada con base en un registro o puntero. Formato de las Instrucciones: Código de Operación (Opcode): Define la operación (ej. ADD). Operandos: Los datos sobre los que se opera (ej. registros, valores). Modo de Direccionamiento: Especifica cómo acceder al operando. Ejemplo: ADD R1, R2 - Operación de suma entre dos registros.

Medidas de rendimiento: Latencia: Tiempo total que toma completar una tarea. Throughput: Cantidad de tareas que se pueden completar en un tiempo determinado. Benchmarks: Evaluaciones prácticas de rendimiento. Programas para Evaluar Rendimientos: SPEC: Evaluación estándar de rendimiento para diferentes arquitecturas. Linpack: Popular para medir rendimiento en cálculos de alta intensidad. Cinebench y Geekbench: Evaluaciones gráficas y de uso general.

como calcular el rendimiento de un computador

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