Clasificacion de memorias

Según las características:
Tamaño: Cantidad de datos que puedan almacenar
-Por el tamaño de celda: 8 Bits, dos bytes, 4 bytes, 8 bytes, etc
-Por su velocidad de acceso
-Por su disponibilidad para todo o parte del ordenador
-Por su accesibilidad
-De solo lectura
-De solo escritura
-De lectura/escritura
-Por su estabilidad mantiene con seguridad los datos que contienen
-Persistencia: Permanentes volátiles
-Programas estáticos(DROM) o re-programables estáticos
-Compartimiento: Cualquier mecanismo de protección que se implemente debe tener la flexibilidad de permitir el acceso de varios procesos debe permitir accesos controlados a las áreas compartidas que la memoria sin comprometer la protección básica

Jerarquía de las memorias

/ Capacidad / Tiempo de acceso
Requisitos CPU/8-128 bits /menor de 1 NS
Caché /10KB a 512 MB/ Menor de 5 NS
Principal(RAM)/10MB a 10GB / Menor o igual a 15 NS
Secundaria /de GB a TB / Menor de 10 MS
Auxiliar /1.44 GB a TB / 100 Milisegundos a minutos

Ejercicios

Si el bus de direcciones de una cpu tiene 6 bits, ¿a cuantas posiciones de memoria podrá direccional?
-2 a la 6 es igual a 64 direcciones
si el bus de direcciones tiene 10 bits, ¿a cuantas posiciones de memoria podrá direccionar?
-2 a la 10 es igual a 1024 direcciones

En la memoria principal se almacenan:
-DATOS
-LOS PROGRAMAS QUE SE EJECUTAN

Procesador: UAL, CPU, registro acumulador,
Unidad de control: el reloj

1º generación: válvulas de vacío
2º generación: transistores
3º generación: chips
4º generación: disquetes

¿Cual de estas, es la que no controla el sistema operativo?
La D, la controla la BIOS

¿Quien estableció los principios dfe funcionamiento de los ordenadores electrónicos?
Von Neuman

Tipos de memoria

-Memoria ROM-> Read Only Memory (memoria de solo lectura)
" RAM-> Random access mode. Modo de accso aleatorio [La memoria ROM es RAM tambien en este sentido]

-Memorias RAM
- Estáticas y Dinámicas
- Volátiles y no Volátiles

-Memorias DRAM
-Memorias PROM, EPROM
-Memorias FLASH
-Memorias CACHÉ

Memoria(s) de un ordenador

Las unidades de almacenamiento se llaman memorias. Los idstintos tipos de datos pueden ser recogidos en distintos tipos de memoria:
Registros
Caché nivel 1
Caché nivel 2
Memoria principal
Disco duro
Disco Óptico
Cinta Magnética

De mas o menos precio, y de menos a mas rápido.

Modo de Funcionamiento de la CPU

Fase de captación de instrucción:
-El registro de programa (PC) contiene la dirección de la instrucción a ejecutar
-El procesador carga en el registro de instrucción(IR) La instrucción señalada por el PC
-El procesador incrementa el contador de `programa para apunte a la siguiente instrucción (El incremento depende del tamaño de la instrucción)
-Fase de ejecución: Según el tipo de instrucción:
-Movimiento de datos: Transferencia de datos desde la CPU a la memoria o al revés
-Procesamiento de datos: La CPU ja de realizar alguna operación aritmética o lógica con los datos
-Control de secuencia: Una instrucción puede especificar que la secuencia de ejecución sea alterada.

Placa Base

Placa Base

Registros de CPU

- Contador de programa guarda la direccion de la siguiente instruccion a ser ejecutado
- Registro de instrucciones guarda la instroduccion en curso de ejecucion
-Registro de estado mantienen "Bits de estado" o "Flags" con informacion sobre lo que me ha pasado en la operacion realizada por la alu
-Registro de direcciones de memoria (MAR) guarda la direccion  del dato que va a ser accedido en la memoria




 El reloj marca los instantes en que han de comenzar los distintos pasos de consta cada instruccion la frecuencia es el parametro por el que se mide la capacidad de esterelos indicando el numero de paso operaciones elementales que puede realizar la CPU por segundo se mide en ciclo/s(HZ)

Bus: Proviene de la palabra omnibus indica la capacidad de conducir todo tipo de datos entre dos puntos. Los buses son en el ordenador los canales de comunicacion entre las distintas partes del mismo ya sean funcionales o fisicas(Electronica )en este contesto solo hablaremos de los buses dentro de las caracteristicas funcionales del ordenador como sistemas de comunicacion entre elementos funcionales del mismo.
La operacion basica del bus se denomina ciclo de bus que permite realizar una transferencia elemental entre dos de los dispositivos conectados a el 




Esquema


El programa de las prioridades hace referencia a un mecanismo para decidir quien sera atendido primero y establecer el ritmo de servicio tanto a este como los demás  en el sistema de sondeo la prioridad implanta de forma según el orden frecuencia en que se consultan los periféricos.

Bus de Datos y Bus de Control

Datos: Aquel por donde la CPU recibe datos del exterior o por donde la CPU manda datos al exterior bus de direcciones: Aquel utilizado por la CPU para mandar el valor de la dirección de memoria o de un periférico externo al que la CPU quiere acceder.
Control: Aquel que usa una serie de lineas por las que salen o entran diversas señales de control utilizados para mandar acciones a otras partes del ordenador.

Componentes Microprocesador

-Encapsulado
-memoria de cache l1 y l2
-decodificador de instrucciones
-Coporcesador matematico
-registros
-memoria
-puertos

Bus

Un bus es un canal de comunicaciones. El bus mas relacionado con la cpu es el bus del procesador. Es la via de comunicacion entre la CPU y los chips inmediatos a él, comunmente llamado chipset en los sistemas modernos. Este bus es usado para transferir datos entre la CPU y el bus del sistema principal, por ejemplo, o entre el micorporcesador y la memoria externa del tipo caché. El proposito de este bus es conseguir mayor velocidad en la entrega de informacion y desde la CPU, este opera a una mayor rapidez que cualquier otro bus en ordenador. Este bus opera con la misma velocidad de reloj a como lo hace la CPU exyernamente, ya qeu internamente la CPU puede trabajar a mayores velocidades.

la integracion de todos los circuitos electronicos-Ejercicio

Del ordenador se realiza en una placa de circuito impreso llamado placa madre
-Realizar una presentacion detallada y RAZONADA y editada de los distintos tipos de  placa base que hay
-incrustar la presentacion en el blog
-Google docs--> Settings-->Español-->Nueva presentacion

los componentes funcionales de una CPU

Se resumen en los siguientes:
-La unidad unidad de control (CU)->Reloj/Contador de programa/registro de instrucciones
-La unidad Aritmerico-Logica (ALU)-> Registros:Operando/de entrada/registro de estado/Acumulador
  [Operaciones Aritmeticas y Logicas]
       Condiciones de decision                 Circuitos: Secuenciales/Combinaciones
          condiciones de bucle
          comparaciones logicas
        Saltos o desplazamientos

-El reloj (dentro de la CU) se  mide en Ghz u operaciones/segundo

Componente, Estructura y funcionamiento de la CPU

Desde mediados de los 70, los microporcesadores ed un solo circuito integrado (Chip) han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU y hoy en dia el termino "CPU" es aplicable usualmente a todos los microprocesadores
La funcionalidad de una CPU se mide
Entre los que destacan
-Frecuencia de reloj--> Velocidad de proceso
-Potencia de calculo--> Flops, Mips
-Conjunto de instrucciones--> Instrucciones implementadas por medio electronicos fisicos
-Ancho del bus de datos
-Numero y tipo de buses de direcciones
-Numero y capacidad de los registros--> circuitos de memoria ultrarapida accesible por CPU
-Tipos de interrupciones habilitadas--> subjuntivo de instrucciones que permiten interrumpir el proceso de la CPU

Historia de la Inofrmatica (Esquema)

Intel, AMD, Ciryx

• 1985: EL MICROPROCESADOR INTEL 386

El procesador Intel 386 ofreció 275 000 transistores, más de 100 veces tantos como en el original 4004. El 386 añadió una arquitectura de 32 bits, poseía capacidad multitarea, que significa que podría ejecutar múltiples programas al mismo tiempo y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más sencillo implementar sistemas operativos que emplearan memoria virtual.

• 1996: AMD K5

Habiendo abandonado los clones se fabricada AMD de tecnologías análogas a Intel. AMD sacó al mercado su primer procesador propio, el K5, rival del Pentium. La arquitectura RISC86 del AMD K5 era más semejante a la arquitectura del Intel Pentium Pro que a la del Pentium. El K5 es internamente un procesador RISC con una Unidad x86- decodificadora que transforma todos los comandos x86 de la aplicación en comandos RISC. Este principio se usa hasta hoy en todos los CPUs x86. En todos los aspectos era superior el K5 al Pentium, sin embargo AMD tenía poca experiencia en el desarrollo de microprocesadores y los diferentes hitos de producción marcados se fueron superando sin éxito y fué retrasado 1 año de su salida, a razón de éste retraso, sus frecuencias de trabajo eran inferiores a la competencia y por tanto, los fabricantes de PC dieron por hecho que era peor.

Productos Ciryx

Entre sus primeros productos se incluyeron los procesadores 486SLC y 486DLC, lanzados en 1992,y que a pesar de sus nombres eran compatibles a nivel de pines con las arquitecturas 386SX y DX, respectivamente. Aunque incluían un caché L1 integrado en el chip, así como el conjunto de instrucciones 486, se situaban en cuanto a rendimiento entre un 386 y un 486. Estos procesadores eran generalmente usados como actualizaciones por aquellos usuarios que buscaban mejorar el rendimiento de sus viejos sistemas 386, y especialmente por los integradores, quienes cambiando el procesador convertían las viejas y difíciles de vender placas 386 en sistemas 486 de bajo precio. Estos procesadores fueron ampliamente criticados en los análisis especializados por no ofrecer el rendimiento que sugerían sus nombres y por la confusión que causaba el uso de nomenclaturas parecidas a la línea de procesadores SL de Intel y al SLC de IBM, ninguno de los cuales estaba relacionado con el SLC de Cyrix. Los procesadores fueron usados principalmente en PC clónicos y laptops de bajo coste.

Microprocesador moviles:

nLos microprocesadores móviles se pueden usar en muchas aplicaciones. Ej.Laptops, PDAs, etc.

nTiempo precede a rendimiento.

nCaracterísticas:

  Programación limitada, High I/O, Procesamiento de datos más rápido.

nCuatro tipos:

Orientados a la computación, Orientados a la comunicación, Orientados a los medios lógicos y Orientados a las aplicaciones emergentes.

Conclusion:

Distribución de potencia eficiente.

Vida de batería alargada.

Avanzada Predicción de Instrucciones.

Computadoras más compactas.

Menor potencia térmica.

Concluimos que el mejor procesador entre los dos comparados es el Pentium 4-M

Funcionamiento básico de un ordenador digital

-Esquema de funcionamiento básico de un ordenador que se describirá es el establecido por la arquitectura Von Newman:

-los datos se encuentran almacenados junto con las instrucciones que los procesan

-ruptura de secuencia al llegar a una bifurcación el programa puede tomar una decisión u otra dependiendo de la información que se le haya suministrado

-Las principales unidades son:

.Unidad control de proceso o CPU

.Memoria:

                -Memoria central

                -memoria periférica

.Unidad Aritmético- Lógico (UAL)

.Unidad de control

.Reloj

Esquema:

               

-Funciones de la unidad de control

-Extrae de la memoria central la nueva o la siguiente instrucción a ejecutar

-Analiza ducha instrucción y establece las conexiones electrónicas correspondientes dentro de la unidad aritmética lógica

- Extrae de la memoria  principal los datos implicados

-Desencadena el tratamiento de dichos datos en la unidad aritmético-lógica

-Eventualmente almacénalos resultados en la memoria principal

La memoria principal o memoria RAM tiene la característica de ser volátil, su contenido se pierde al apagar el ordenador y puede considerarse como un conjunto de celdas y puede considerarse como un conjunto de celdas, cada una con posibilidad de almacenar una información, dato o instrucción.

-Instrucciones de procesamiento  sobre operaciones en memoria

-Instrucciones de ruptura de secuencia

-Instrucciones de intercambio

La CPU se encarga de realizar las operaciones de cálculo y también de controlar el flujo de datos entre los diversos elementos que forman un ordenador a escala reducida en un único componente que se denomina microprocesador. En el microprocesador reside la potencia de ejecución del ordenador, pero solo puede almacenar en su interior pequeñas cantidades de datos. Cuando la cantidad de datos a procesar es elevada se necesitará de un sistema de almacenamiento asociado al microprocesador  que se denomina memoria principal en esta memoria se guardan los resultados de los cálculos. Más exactamente la memoria debe cumplir la doble  función de mantener tanto las instrucciones como los datos que se utilizan en el proceso de la CPU.

La memoria central del ordenador es una memoria volátil y de acceso aleatorio (RAM) esta, memoria central es donde están almacenados los datos y las instrucciones necesarios para que un proceso pueda ser realizado. Ningún programa puede ser ejecutado si no se carga en la memoria central del ordenador para que desde ella pueda ser accesible por el procesador.

Para pedir al ordenador una operación aritmética

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Registros de la CPU

-Contador de programa guarda la dirección de la siguiente instrucción al ser ejecutada

- Registro de instrucciones: Guarda la instrucción en curso de ejecución

-Registro de estado mantiene “bits de estado” o “flags” con información sobre lo que ha pasado en la operación requerida por el ali

-Registro de direcciones de memoria: Guarda  la dirección del dato que va a ser accedido en la memoria