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InformáticaIC.1.02

Organización del Computador

Profesor:Ing. Eduardo Tusa M.Sc.

Unidad Académica de Ingeniería CivilUniversidad Técnica de Machala

10 de octubre de 2016

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 1/17 10 de octubre de 2016 1 / 17

1 Informática

2 Computador

3 Clasificación del Computador

4 OrganizaciónUnidad Central de ProcesamientoMemoria PrincipalSubsistema de Entrada y Salida

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 2/17 10 de octubre de 2016 2 / 17

Informática

¿Qué es la Informática?

Definición 1Ciencia que estudia el tratamiento de la información por medio demáquinas automáticas.

Definición 2Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible eltratamiento automático de la información por medio de ordenadores.

Definición 3Campo del conocimiento que abarca todos los aspectos de diseño y uso deordenadores.

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 3/17 10 de octubre de 2016 3 / 17

Computador

¿Qué es un computador?

ComputadorEs una máquina que comprende un conjunto de elementos mecánicos,eléctricos y electrónicos; capaz de procesar una gran cantidad deinformación a alta velocidad.

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 4/17 10 de octubre de 2016 4 / 17

Clasificación del Computador

Clasificación del Computador

Criterio: Información1 Analógicas: operan con voltajes o intensidad de corriente.2 Digitales: operan con información binaria. Tienen mayor precisión.

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 5/17 10 de octubre de 2016 5 / 17

Clasificación del Computador

Clasificación del Computador

Criterio: Generación1 1ra generación: constituida por válvulas (dispositivos electrónicos

consistentes en tubos que requerían mucha energía).2 2da generación: aparición del transistor (miniaturización). Aparición

de los compiladores.3 3ra generación: circuitos integrados (muchos componentes en una

misma pastilla). Aparición de los Sistemas Operativos.4 4ta generación: circuitos con alto grado de integración. Aparición de

los lenguajes de 4◦ generación.5 5ta generación: permiten procesamiento en paralelo.

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 6/17 10 de octubre de 2016 6 / 17

Organización

Organización del Computador

ComponentesPodemos dividir las partes que componen un ordenador en tres grandescategorías o subsistemas: la unidad de procesamiento central (CPU), lamemoria principal y el subsistema de entrada/salida.

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Organización Unidad Central de Procesamiento

Organización: Unidad Central de Procesamiento

Unidad Central de ProcesamientoLa unidad de procesamiento central (CPU) realiza operaciones en losdatos. En la mayoría de las arquitecturas consta de tres partes: una unidadaritmética lógica (ALU), una unidad de control y un conjunto de registros,ubicaciones de almacenamiento rápido.

Ing. Eduardo Tusa M.Sc. (UTMACH) Informática 8/17 10 de octubre de 2016 8 / 17

Organización Unidad Central de Procesamiento

Organización: Unidad de procesamiento central (CPU)

Unidad Aritmética Lógica (ALU)Realiza operaciones lógicas, de desplazamiento y aritméticas en los datos.

RegistrosSon lugares de almacenamiento rápido independiente que guardan datosen forma temporal. Registros múltiples son necesarios para facilitar elfuncionamiento del CPU.

Unidad de ControlControla el funcionamiento de cada subsistema. El control se logra através de señales enviadas desde la unidad de control a otros subsistemas.

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Organización Memoria Principal

Organización: Memoria Principal

Memoria PrincipalLa memoria principal es el segundo subsistema importante en un equipo.Se trata de una colección de lugares de almacenamiento, cada uno con unidentificador único, llamado dirección. Los datos se transfieren hacia ydesde la memoria en grupos de bits llamados palabras. Una palabra puedeser un grupo de 8 bits, 16 bits, 32 bits o 64 bits (y creciendo). Si lapalabra es de 8 bits, se conoce como un byte. El término ”byte” es tancomún en Ciencia de la Computación que a veces una palabra de 16 bitsse conoce como una palabra de 2-bytes, o una palabra de 32 bits seconoce como una palabra de 4-bytes.

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Organización Memoria Principal

Organización: Memoria Principal

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Organización Memoria Principal

Organización: Memoria Principal

Espacio de direccionesPara acceder a una palabra en la memoria se requiere un identificador.Aunque los programadores utilizan un nombre para identificar una palabra(o una colección de palabras), a nivel de hardware se identifica cadapalabra por una dirección. El número total de localidades únicasidentificables en la memoria se llama el espacio de direcciones. Porejemplo, una memoria de 64 kilobytes y un tamaño de palabra de 1 bytetiene un espacio de direcciones que va desde 0 a 65,535.

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Organización Memoria Principal

Organización: Memoria Principal

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Organización Memoria Principal

Organización: Memoria Principal

Ejercicio 1Un computador tiene 32 MB (megabytes) de memoria.¿Cuantos bits sonnecesarios para direccionar un byte en memoria?

Ejercicio 2Un computador tiene 128 MB de memoria. Cada palabra en estecomputador es de 8 bytes. ¿Cuantos bits son necesarios para direccionaruna palabra en memoria?

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Organización Memoria Principal

Organización: Tipos de Memoria Principal

Memoria RAMEs un espacio de almacenamiento temporáneo utilizado por elmicroprocesador y otros componentes. A Diferencia de las Unidades dealmacenamiento, ésta es volátil, lo que significa que su contenido se borracada vez que se apaga o reinicia el PC; también es más rápida, es decirque el acceso a los datos que mantiene es muy veloz.

Memory ROMGuarda el conjunto de instrucciones que permiten arrancar a la PC yposibilita la carga del sistema operativo. Por lo tanto es de vitalimportancia para el funcionamiento del sistema.

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Organización Subsistema de Entrada y Salida

Organización: Subsistema de Entrada y Salida

Subsistema de Entrada y SalidaEl tercer subsistema importante en un computador es la colección dedispositivos referidos como el subsistema de entrada/salida (E/S). Estesubsistema permite al computador comunicarse con el mundo exterior yalmacenar programas y datos incluso cuando el aparato está apagado.Dispositivos de entrada/salida pueden ser dividido en dos grandescategorías: dispositivos de no almacenamiento y de almacenamiento

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Organización Subsistema de Entrada y Salida

Organización: Tipos de Subsistema de Entrada y Salida

Dispositivos de no almacenamientoPermiten a la CPU comunicarse con el mundo exterior, pero ellos nopueden almacenar información.

Dispositivos de almacenamientoDispositivos de almacenamiento pueden almacenar grandes cantidades deinformación a ser recuperada en un momento posterior. Son más baratosque la memoria principal, y sus contenidos no son volátiles, es decir; no seborra cuando el computador está apagado.

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