FUNCIONAMIENTO DEL ORDENADOR


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1 FUNCIONAMIENTO DEL ORDENADOR COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA

2 Datos de entrada Dispositivos de Entrada ORDENADOR PROGRAMA Datos de salida Dispositivos de Salida LOS ORDENADORES FUNCIONAN CON PROGRAMAS Los ordenadores necesitan para su funcionamiento programas. Sin un programa un ordenador es completamente inútil. Para escribir estos programas necesitamos usar un determinado lenguaje de programación.

3 UN ORDENADOR ES COMO UNA OFICINA El PROCESADOR (CPU) es la parte del ordenador que se encarga de realizar las operaciones matemáticas que constituyen los programas informáticos, es decir, es el encargado de procesar la información entrante y producir una in- formación saliente. El RELOJ impone el ritmo de trabajo. La MEMORIA CACHÉ es un espacio pequeño al que el procesador puede acceder rápidamente y donde deja la información que está usando en ese momento. La MEMORIA RAM es un espacio auxiliar de pequeña capacidad. Es más grande que la memoria caché, pero su acceso es más lento. Aquí el procesador puede dejar información que necesita con frecuencia para realizar la tarea que le ocupa. El DISCO DURO es una unidad de almacenamiento de datos de gran capacidad. Pero el procesador tiene un acceso muy lento. Se almacena la información que el procesador no necesita en aquel momento para realizar la tarea que le ocupa.

4 JERARQUÍA DE NIVELES Cada capa es una máquina virtual que abstrae a las maquina del nivel inferior. Las máquinas, en su nivel, interpretan sus instrucciones particulares, utilizando servicios de su capa inferior para implementarlas. En última instancia los circuitos terminan haciendo el trabajo

5 LEVEL 6: NIVEL DE USUARIO USER: Executable Programs Ejecución de programas e interfaces de usuario. Pensamos en terminos de la aplicación que se ejecuta

6 LEVEL 5: HIGH LEVEL LANGUAGE El nivel donde interactuamos cuando escribimos programas en Haskell, C, Java, etc. Pensamos en algoritmos, TADs, etc.

7 LEVEL 4: ASSEMBLY LANGUAGE Lenguaje ensamblador, en general producido por compiladores, o escrito directamente por programadores. Muy cercano a la arquitectura de la computadora.

8 LEVEL 3: Controla la ejecución de los procesos del sistema. Protege los recursos. Brinda servicios para acceder a dispositivos de E/S Muchas instrucciones en Assembler pasan este nivel sin modificación.

9 LEVEL 2: También conocido como nivel ISA (Instruction Set Architecture). Consiste en las instrucciones particulares para la arquitectura de la maquina. Los programas escritos en lenguaje de maquina no necesitan compilación ni ensamblado.

10 LEVEL 1: La unidad de control (UC) decodifica y ejecuta instrucciones y mueve datos a traves del sistema. Puede ser microprogramada o cableada. Un microprograma es un programa escrito en un lenguaje de bajo nivel que puede ser implementado enl hardware. Las UC cableadas tienen hardware que ejecuta directamente las instrucciones en codigo de maquina

11 LEVEL 0: DIGITAL LOGIC Aquí encontramos los circuitos digitales (chips). Son básicamente compuertas y cables. Implementan la lógica matemática de los niveles superiores.

12 COMPONENTES DE UN ORDENADOR Estructura Von Neumann COMPONENTES BÁSICOS DE UN ORDENADOR: Unidades de almacenamiento (memoria) Unidad Central de Proceso (CPU) o procesador Unidad aritmético-lógica (ALU) Unidad de control (UC) Unidad de entrada/salida (E/S) Buses UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU) REGISTRO A.L.U. ACUMULADOR CONTROL U.C. RELOJ BUSES DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA MEMORIA M. Principal ROM RAM M. Secundaria CONTROLADORES

13 UNIDAD DE CONTROL (U.C.) Controla todos los componentes Interpreta instrucciones: Decodifica y Ejecuta instrucciones. Transforma instrucciones en órdenes a otros componentes Puede ser programada por hardware (cableada) y microprogramada (varias microinstrucciones por instrucción) UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU) REGISTRO A.L.U. ACUMULADOR U.C. RELOJ

14 UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA (ALU) UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU) Realiza operaciones matemáticas y lógicas: Sumas, restas, multiplicaciones Operaciones lógicas: And, Or, Xor Desplazamientos y rotaciones de datos REGISTRO A.L.U. ACUMULADOR U.C. RELOJ

15 REGISTROS Almacenan datos binarios Acceso rápido Tamaño fijo De propósito general (programas) Específicos Acumulador Contador de programa Puntero a memoria UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU) REGISTRO A.L.U. ACUMULADOR U.C. RELOJ

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