Arquitectura de Computadoras
Historia y Conceptos
1Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Introducción ¿Por qué?
Cambios vertiginosos Tecnologías en constante cambio (tubos de
vacio, transistor, IC, VLSI). Se duplica cada 18 meses
Capacidad de memoria Velocidad del procesador (x avances de la
tecnología y organización).
¿De qué trata este curso? ¿Cómo funcionan los computadores? ¿Cómo analizar su funcionamiento?
2Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Introducción ¿Para qué?
Entender el funcionamiento para construir programas y sistemas.
Conocer alternativas de compra; asesoramiento experto.
Entender técnicas de diseño, estructuras de máquinas, factores tecnológicos.
3Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Historia Evolución de la tecnología
4Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Ley de Moore
5Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Ley de Moore:Transistores x CPU, familia INTEL
6Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Plataforma PC de IBM
El IBM PC™ (Personal Computer -computador u ordenador personal) es una marca comercial de IBM.
Debido al éxito del IBM PC, el término genérico PC se convirtió en algo común para todos los microordenadores compatibles con la especificación IBM. El término es normalmente utilizado para referirse a todos los tipos de ordenadores personales, no sólo los compatibles con IBM.
7Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
PC de IBM (2)
IBM PC 5150 con teclado y monitor monocromo verde (5151), ejecutando MS-DOS 5.0
8Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
El concepto IBM PC (3)
El predecesor de los actuales ordenadores personales y progenitor de la plataforma IBM PC compatible, fue lanzado en agosto de 1981. El modelo original fue llamado IBM 5150.
La frase "ordenador personal" era de uso corriente antes de 1981, y fue usada por primera vez en 1972 para denominar al Xerox PARC's. Sin embargo, debido al éxito del IBM PC, lo que había sido un término genérico llegó a significar específicamente un ordenador compatible con las especificaciones de IBM.
El PC original fue un intento de IBM para entrar en el mercado de los ordenadores domésticos, entonces dominado por el Apple II de Apple Computer
9Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
IBM PC (4)
En lugar de utilizar el proceso de diseño normal de IBM, el cual ya había fallado en el diseño de un ordenador económico (como el IBM 5100), decidieron construir la máquina con partes disponibles en el mercado de una variedad de distintos fabricantes.
Anteriormente IBM había desarrollado sus propios componentes. Luego diseñaron una arquitectura abierta para que otros fabricantes pudieran producir y vender máquinas compatibles (las compatibles con IBM PC), así que la especificación de la ROM BIOS fue publicada. IBM esperaba mantener su posición en el mercado al tener los derechos de licencia de la BIOS, y manteniéndose delante de la competencia.
Desafortunadamente para IBM, otros fabricantes rápidamente hicieron ingeniería inversa del BIOS y produjeron sus propias versiones sin pagar derechos de uso a IBM. (Compaq Computer Corporation fabricó el primer clon compatible de la IBM PC en 1983).
10Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Modelos de la IBM PC (5)
La PC original tenía:
Una versión de BASIC en ROM. La tarjeta de video CGA [Colour Graphics Adapter] podía
usar una TV estándar como pantalla. Dispositivo de almacenamiento estándar de cinta
magnética. Una unidad de disco flexible. No estaba disponible el disco duro. Solo tenía cinco ranuras de expansión. El máximo de memoria usando partes de IBM fue 256 K,
64 en la tarjeta principal y tres tarjetas de expansión de 64 K.
Un procesador Intel 8088 corriendo a 4.77 MHz.
11Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Modelos de la IBM PC (6)
La PC XT fue una máquina mejorada diseñada para uso en los negocios. Tenía:
8 ranuras de expansión Un disco duro de 10 megabytes. 256 K de memoria en la tarjeta principal. Fue
vendida con un MDA [Monochrome Display Adapter - Adaptador de Pantalla Monocromática-].
El procesador aún era un Intel 8088 de 4.77 MHz.
12Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Modelos de la IBM PC (6)
13Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Modelos de la IBM PC (7)
14Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Modelos de la IBM PC (8)
15Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
¿Qué es un computador?
Es una máquina electrónica, analógica o digital dotada de una gran capacidad para el tratamiento de información, capaz de resolver problemas matemáticos y lógicos mediante la utilización automática de programas.
16Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
¿Cuál es su función?
Funciones de un computador Procesamiento de datos Almacenamiento de datos Transferencia de datos Control
17Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
¿Qué es un programa?
Es una secuencia de pasos entendibles por el computador para realizar una tarea.
Por cada paso se completa una operación aritmética o lógica.
Para cada operación se necesitan un conjunto particular de señales de control.
18Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
¿Qué es arquitectura y organización de computadores?
19Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Estructura y funcionalidad
20Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Estructura del computador: Alto nivel
21Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Estructura de la unidad central de procesamiento
22Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Estructura: Unidad de control
23Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Plataforma informática ó Plataforma de computación
Se refiere a tipos de computadora en el mercado. Acer Acorn Amiga Amstrad Atari Commodore EETOOLS Gateway Lenovo Macintosh MSX Spectrum PC de IBM Toshiba
24Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Arquitectura del Hardware
Se refiere únicamente al tipo de procesador. ARM
StrongARM DEC Alpha IA32, x86 o i386
IA64 AMD64
MIPS PowerPC PA-RISC Sparc
UltraSparc Motorola 68000
25Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Línea de diseño de la arquitectura
Entran aquí conceptos como los siguientes: CISC RISC VLIW EPIC FORTH BIOS Endianness
26Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Clases de ordenadores
Arquitectura Von Neumann Arquitectura Harvard
27Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Arquitectura Von Neumann
La arquitectura Von Neumann se refiere a las arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.
28Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Arquitectura Harvard
El término Arquitectura Harvardoriginalmente se refería a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente separados para las instrucciones y para los datos
Ejecuta instrucciones en menor cantidad de ciclos por instrucción.
Es muy utilizado en DSP.
29Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Arquitectura Harvard
30Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Arquitectura multinivel
Nivel 5 Lenguaje orientado a problemas
Nivel 4 Sistema operativo
Nivel 3 Lenguaje ensamblador
Nivel 2 Nivel máquina convencional
Nivel 1 Nivel de microprogramación
Nivel 0 Nivel de lógica digital
31Dr. Adrián Antonio Castañeda Galván
Top Related