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Universidad Metropolitana
Introducción a la Computación
Universidad Metropolitana
Introducción a la Computación
Septiembre, 2007Septiembre, 2007
Arquitectura Von NewmanProcesador y Memoria
Arquitectura Von NewmanProcesador y Memoria
Universidad Metropolitana
Introducción a la Computación
Universidad Metropolitana
Introducción a la ComputaciónObjetivos
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
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
Modelo de Arquitectura Von Newman Modelo de Arquitectura Von Newman
Unidad Central de Procesamiento(CPU)
Unidad Central de Procesamiento(CPU)
Memoria Principal Memoria Principal
Contenido
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
La arquitectura de Von Newman
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Introducción a la Computación
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Introducción a la ComputaciónArquitectura Von Newman
Fue definida por John Von Newman, hacia 1950Fue definida por John Von Newman, hacia 1950
Proporcionó los fundamentos para la construcción y el desarrollo de las computadoras hasta el momento.
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
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
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
Dispositivos de Entrada
Dispositivos de Salida
Procesador(CPU)
MemoriaPrincipal
Almacenamiento Secundario
Arquitectura Von Newman
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
La Unidad Central de Proceso
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
• Viene a ser el cerebro del computador
• Viene a ser el cerebro del computador
• Ejecuta las instrucciones que va obteniendo de la memoria principal.
• Ejecuta las instrucciones que va obteniendo de la memoria principal.
• Es el lugar donde se manipulan los datos.• Es el lugar donde se manipulan los datos.
• Está conformado por la Unidad Aritmético-Lógica (UAL) y la Unidad de Control (UC).
• 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)
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
Unidad de Control (UC):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)
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Introducción a la Computación
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Unidad Aritmético – Lógica (UAL):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)
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Introducción a la Computación
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Introducción a la Computación
La memoria principal
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Introducción a la Computación
• Almacena los datos y programas que la computadora esté usando en un momento determinado.
• Almacena los datos y programas que la computadora esté usando en un momento determinado.
• Debe ser suficientemente grande para soportar todo el sistema.
• Debe ser suficientemente grande para soportar todo el sistema.
• Es de dos tipos: Memoria RAM: Random Access MemoryMemoria ROM: Read Only Memory
• Es de dos tipos: Memoria RAM: Random Access MemoryMemoria ROM: Read Only Memory
Memoria ´ROM
Memoria RAM
Memoria
Memoria Principal
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Introducción a la Computación
Memoria RAM: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
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Memoria RAM: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
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• La memoria se mide en múltiplos de BYTES (MegaBytes, GigaBytes, etc.)
• 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.
• 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.
• 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 RAM: Cómo afecta la velocidad?
Memoria Principal
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• Se mide en múltiplos de Hertz.• Se mide en múltiplos de Hertz.
• El reloj controla los impulsos eléctricos en un período de tiempo.
• 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.
• 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?Cómo se mide la velocidad del reloj del sistema?
MegaHertz (MHz) = Millones de ciclos por segundo
Hertz (Hz) = Ciclos por segundo
Reloj
Memoria Principal
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Memoria Caché: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
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Introducción a la Computación
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Memoria ROM: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
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• Verifica los componentes de hardware disponibles.
• Verifica los componentes de hardware disponibles.
BIOS (Basic Input/Output System)BIOS (Basic Input/Output System)
• Es el firmware encargado de cargar el sistema operativo del computador.
• Es el firmware encargado de cargar el sistema operativo del computador.
Memoria Principal
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Muchas gracias