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Cálculo de Rendimiento y Estructuras de Memoria en Arquitectura de Computadores

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Soluciones Cuestionario de Arquitectura de Procesadores

2. Rendimiento de Procesadores Escalares, Segmentados y Superescalares

Problema: Dado un programa compuesto por $N = 120 \text{ M}$ instrucciones, todas las instrucciones están compuestas por $S = 5$ estados. La ejecución del programa se realiza en un procesador con una frecuencia de $F = 3 \text{ GHz}$. Cada instrucción se ejecuta en cinco ciclos de reloj. Determine el tiempo de ejecución de dicho programa para un procesador escalar, un Seguir leyendo “Cálculo de Rendimiento y Estructuras de Memoria en Arquitectura de Computadores” »

Fundamentos de la Arquitectura de Computadoras: Componentes Clave y Modelos de Procesamiento

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Componentes Fundamentales de la Unidad Central de Procesamiento (CPU)

  1. ¿Qué es la ALU y cómo funciona?

    R: La Unidad Aritmético-Lógica (ALU) se encarga de realizar operaciones aritméticas (como suma, resta) y operaciones lógicas (como AND, OR o comparaciones de valores).

  2. ¿Para qué sirven los registros en el procesador?

    R: Los registros sirven para almacenar internamente datos y el estado del procesador.

  3. ¿Cuál es la función principal de los buses en una computadora?

    R: Permitir la transferencia Seguir leyendo “Fundamentos de la Arquitectura de Computadoras: Componentes Clave y Modelos de Procesamiento” »

Componentes de Hardware Informático: Estructura, Funcionamiento y Características

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Hardware y sus Componentes

El hardware de un ordenador se compone de diversos elementos interconectados que trabajan en conjunto para ejecutar tareas. Los componentes principales son:

  1. Unidad de Procesamiento (CPU)
  2. Unidad de Control
  3. Memoria
  4. Unidades de Entrada y Salida
  5. Buses
  6. Periféricos

Buses

Los buses son conjuntos de líneas que permiten el envío y la recepción de datos entre los diferentes bloques del ordenador. Los tipos de buses son:

Componentes y Funcionamiento de un Sistema Informático: Todo lo que Necesitas Saber

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¿Qué es un Sistema Operativo?

Un sistema operativo es un conjunto de programas, servicios y funciones que gestionan y coordinan el funcionamiento del hardware y del software en un sistema informático.

Estructura de un Sistema Informático

Un sistema informático es un conjunto de dispositivos capaces de manejar información digital, organizados para realizar tareas. Este sistema (ordenador) se compone de elementos electrónicos (hardware) que requieren componentes no físicos (software) para su Seguir leyendo “Componentes y Funcionamiento de un Sistema Informático: Todo lo que Necesitas Saber” »

Componentes y Arquitectura de Computadores: Conceptos y Ejemplos

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Conceptos Básicos de la Arquitectura de Computadores

1. Módulos de E/S del Computador

Definición: Los módulos de Entrada/Salida (E/S) son dispositivos o componentes que permiten al computador comunicarse con el exterior, ya sea para recibir datos (entrada) o enviar datos (salida). Ejemplos incluyen teclados, monitores, discos duros, y redes.

Justificación: Son esenciales para la interacción del usuario y para que el computador pueda recibir y enviar datos hacia dispositivos externos.

2. Sistema Seguir leyendo “Componentes y Arquitectura de Computadores: Conceptos y Ejemplos” »

Componentes y Funcionamiento de un Sistema Informático: CPU, Memoria y Buses

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Componentes y Funcionamiento de un Sistema Informático

1. Introducción a los Sistemas Informáticos

Un sistema informático (SI) es una herramienta que procesa información mediante el uso de datos de forma automática. La informática es la ciencia que estudia los ordenadores, facilitando el tratamiento de la información.

2. Software, Hardware y Firmware

Interconexión en Computadoras: Buses y Transferencia de Datos

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La comunicación entre las distintas unidades funcionales de un computador es esencial. Para ello, se utilizan líneas de interconexión, siendo los buses el medio más común.

Tipos de Transferencias

  • Procesador-Memoria
  • Procesador-E/S
  • Memoria-E/S (DMA)

Buses: Concepto y Características

Un bus es un canal de comunicación compartido que utiliza un conjunto de líneas para conectar múltiples subsistemas. Cada línea transmite un único bit de información en un momento dado.

Ventaja: Versatilidad y bajo Seguir leyendo “Interconexión en Computadoras: Buses y Transferencia de Datos” »

Arquitectura del CPU: Registros, Buses y Ciclo de Instrucción

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Registros

Los registros son componentes esenciales de la unidad de control y la unidad lógica aritmética (ALU) del CPU. Almacenan información temporalmente para facilitar las operaciones del CPU. Se dividen en:

  • Registros de propósito general: Almacenan los datos con los que se trabaja.
  • Registros de Segmento de Memoria: Almacenan direcciones de memoria donde residen los datos.
  • Registros de instrucciones: Controlan el estado del CPU (Flags, overflow, +, -, etc.).

Registros específicos

Arquitectura de Computadoras: Hardware, Memoria y Buses

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Arquitectura de Computadoras

Introducción

¿Cómo se llama el esquema en que están basados los sistemas actuales? Von Neumann. ¿Cuál es el elemento del hardware que procesa la información? El procesador.

Controladores

¿Para qué sirven los controladores y dónde están situados? Permiten que el sistema operativo reconozca y utilice los dispositivos. Se encargan de la instalación, el control y la ejecución de las funciones de los dispositivos. Están situados en el hardware del ordenador.

Unidad Seguir leyendo “Arquitectura de Computadoras: Hardware, Memoria y Buses” »

Arquitectura de Von Neumann: CPU, Memoria y Buses

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Arquitectura de Von Neumann

El modelo de Von Neumann se basa en la división del ordenador en partes funcionales e independientes, permanentemente conectadas. Una de estas unidades gestiona todo el proceso.

1. CPU (ALU, UC)

La CPU (Unidad Central de Proceso) busca en la memoria las instrucciones de un programa, las interpreta y las ejecuta. Además, procesa los datos que se introducen a través de las unidades de entrada y salida.

Está compuesta por: