Post on 23-Jan-2016
transcript
ENTRADA
Ingreso de Datos
Dispositivos de Entrada
PROCESO
Trabajo de la CPU
Unidad Central de Proceso
SALIDA
Entrega de Resultados
Dispositivos de Salida
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 11
U NIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (LA DECANA DE AMERICA )
LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESOLA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO– Funciones que realizaFunciones que realiza
– La Unidad central de proceso o CPU, se puede definir La Unidad central de proceso o CPU, se puede definir como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en los computadores. Habitualmente, la CPU es de datos en los computadores. Habitualmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. electrónicos.
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 22
El microprocesador de la CPU está formado por una El microprocesador de la CPU está formado por una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas comparaciones, y toma decisiones lógicas (determina si una afirmación es cierta o falsa (determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole); por una mediante las reglas del álgebra de Boole); por una serie de registros donde se almacena información serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que temporalmente, y por una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. interpreta y ejecuta las instrucciones.
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 33
Elementos que la componen Elementos que la componen – Unidad de controlUnidad de control: controla el funcionamiento de la : controla el funcionamiento de la
CPU y por tanto del computador.CPU y por tanto del computador.– Unidad aritmético-lógica (ALU)Unidad aritmético-lógica (ALU): encargada de llevar a : encargada de llevar a
cabo las funciones de procesamiento de datos del cabo las funciones de procesamiento de datos del computador. computador.
– Registros:Registros: proporcionan almacenamiento interno a la proporcionan almacenamiento interno a la CPU. CPU.
– Interconexiones CPU:Interconexiones CPU: Son mecanismos que Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros. control, la ALU y los registros.
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 44
Periféricos
De
Entrada
MemoriaPrincipal
Unidad de Control
UnidadAritmética
Periféricos
De
Salida
CPU
Unidad Central de ProcesoUnidad Central de Proceso
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 55
TiposTiposBásicamente nos encontramos con dos tipos de Básicamente nos encontramos con dos tipos de diseño de los microprocesadores: RISC diseño de los microprocesadores: RISC (Reduced-Instruction-Set Computing) y CISC (Reduced-Instruction-Set Computing) y CISC (complex-instruction-set computing). Los (complex-instruction-set computing). Los microprocesadores RISC microprocesadores RISC se basan en la idea se basan en la idea de que la mayoría de las instrucciones para de que la mayoría de las instrucciones para realizar procesos en el computador son realizar procesos en el computador son relativamente simples por lo que se minimiza el relativamente simples por lo que se minimiza el número de instrucciones y su complejidad a la número de instrucciones y su complejidad a la hora de diseñar la CPU. hora de diseñar la CPU.
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 66
Medidas de desempeñoMedidas de desempeño– Cantidad de DatosCantidad de Datos– TiempoTiempo– Taza de TransferenciaTaza de Transferencia– Frecuencia de trabajo InternoFrecuencia de trabajo Interno– Velocidad de EjecucionVelocidad de Ejecucion
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 77
Cantidad de DatosCantidad de Datos– Kilobyte (KB) 1,024 bytesKilobyte (KB) 1,024 bytes– Megabyte (MB) 1,048 KbytesMegabyte (MB) 1,048 Kbytes– Gigabyte (GB) Gigabyte (GB) 1,024 Mbytes1,024 Mbytes– Terabyte (TB) aprox. 1,000 GigabytesTerabyte (TB) aprox. 1,000 Gigabytes– Exabyte (EB) aprox. 1,000 TerabytesExabyte (EB) aprox. 1,000 Terabytes
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 88
TiempoTiempo– Milisegundo Milisegundo 1010-3-3 segundos segundos – Microsegundo Microsegundo 1010-6-6 segundos segundos– NanosegundoNanosegundo 1010-9-9 segundos segundos– PicosegundoPicosegundo 1010-12-12 segundos segundos
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 99
Tazas de transferenciaTazas de transferencia– bps (bits por segundo)bps (bits por segundo)– kbps (kilobits por segundo)kbps (kilobits por segundo)– mbps (megabits por segundo)mbps (megabits por segundo)– Gbps (Gigabits por segundo)Gbps (Gigabits por segundo)
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 1010
Frecuencia de trabajo InternoFrecuencia de trabajo Interno– HertzHertz 1 ciclo por segundo1 ciclo por segundo– KilohertzKilohertz 101033 ciclos por segundo ciclos por segundo– MegahertzMegahertz 101066 ciclos por segundo ciclos por segundo– GigahertzGigahertz 101099 ciclos por segundo ciclos por segundo
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 1111
VELOCIDAD DE EJECUCIONVELOCIDAD DE EJECUCION– MIPSMIPS Millones de instrucciones por segundoMillones de instrucciones por segundo– FLOPSFLOPS Operaciones de Punto flotante Operaciones de Punto flotante
por por segundosegundo
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 1212
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 1313
¿Dónde se lleva a cabo el procesamiento de datos en una computadora?
En la Unidad Central de Procesamiento (CPU)
¿Cuáles son los componentes del CPU?
• Procesador• Memoria principal
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 1414
¿Qué unidades conforman el procesador?
¿Cuál es la función de la UAL?
Ejecutar las operaciones aritméticas y lógicas con los datos.
• La Unidad Aritmética – Lógica (UAL)• La Unidad de Control (UC)
¿Cuál es la función de la UC?
• Administrar los recursos de la computadora.• Dirigir el flujo de datos e instrucciones entre el CPU y el resto de los dispositivos.
UNIDAD II. ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA
TEMA 2: ESTRUCTURA LOGICA
C.P.C. RAUL J. VERGARA M.C.P.C. RAUL J. VERGARA M. 1515