Asignatura Arquitectura de Computadores
Ing. BĂĄrbara BriceĂąo
Estructura: es la forma en que los componentes están interrelacionados Función: la operación de cada componente individual como parte de la estructura.
Las funciones de un computador son:
Procesamiento de datos almacenamiento y recuperación de datos movimientos o transferencias de datos Control
perif茅ricos
Sistema procesador Unidad Central de Proceso
Computador
Memoria Principal
Sistema de interconexi贸n
Entrada Salida
L铆neas de comunicaci贸n
Componentes: •Sistema Procesador: Realiza la ejecución de los programas. •Periféricos: Medios de almacenamiento de largo plazo y
dispositivos Entrada/Salida de información (E/S).
Componentes: •Memoria: para almacenar programas y datos. •CPU (Unidad Central de Procesos): para realizar las instrucciones del programa. •Controladores de E/S: para controlar a los dispositivos periféricos. •Buses: para transportar datos y programas entre Memoria, CPU y Controladores
Sistema Procesador
CPU
Memoria
Bus Datos Bus de Direcciones
Bus de Control
Contr. E/S
PerifĂŠricos
0
Programa y datos del Sistema Operativo Programa de MEMORIA usuario Datos del programa de usuario
n-1
Libre
En lenguaje de mรกquina
Instrucciรณn 1 Instrucciรณn 2 Instrucciรณn 3 .................... Instrucciรณn n
Console Controller
CPU
Main Memory
OMNIBUS
I/O Module
I/O Module
CPU Unidad Aritm茅tica y L贸gica
Sistema procesador
Registros
I/O System Bus Memory
CPU
Interconexi贸n Interna de la CPU
Unidad de Control
Unidad de control
•Las Instrucciones del programa “viajan” por el bus de datos y llegan al “Registro de Instrucción” de la CPU
Registro de datos 0
Registro de datos n-1
CPU
Registro de Instrucción Contador de programa
UAL
•La CPU decodifica y ejecuta cada instrucción, escritas en “Lenguaje de Máquina”, en la Unidad Arimética Lógica.
•Las instrucciones son llevadas una a una a la CPU. El registro “Contador de programa” tiene la dirección de la que se debe llevar. •El procesador está diseñado de forma tal que realiza un “Ciclo de Ejecución de instrucciones”
Celdas de memoria de uso exclusivo de la CPU. Almacen temporal de los datos que se manipulan Entradas para la UAL Otros de uso especial: registro de instrucción contador de programa
A+B
A
Registradores B
A
B
Registradores de entrada a la ALU Bus de entrada a la ALU
ALU
A+B
Registrador de salida de la ALU
Para trasladar los datos entre las celdas de memoria y los registradores de la cpu Operaciones:
Cargar: memoria registrador Almacenar: registrador memoria
Medio: bus de datos
Circuitos que coordinan las actividades de la máquina
CPU ALU Internal Control Unit Bus Registers
Unidad de Control Lógica Secuencial
Unidad de control registradores y decodificadores
Memoria de control
• Dos pasos: – Fetch – busqueda y recuperación de la instrucción – Execute – ejecución de la instrucción
2. Decodificar el patrรณn de bits en el registrador de instrucciรณn
1. Recuperar la siguiente instrucciรณn desde memoria (apuntada por el program counter) y luego incrementar el program counter.
3. Ejecutar la instrucciรณn indicada en el registrador de instrucciรณn
Dirección instrucción= 0
traer instrucción dirección = dirección + 1 Decodificar instrucción Busqueda de operandos Ejecución de la operación Almacenamiento de resultados
demostración