Resumen Arquitectura de Computadores Capítulo 2
Enviado por john243101 • 16 de Abril de 2020 • Apuntes • 5.516 Palabras (23 Páginas) • 148 Visitas
Resumen Arqui Cap 2
Primera Generacio n: Tubos de Vac´ıo
ENIAC:
El ENIAC fue el primer computador electronico de proposito general del mundo. Era enorme, robusta, consum´ıa 140 kilowatios y ten´ıa la capacidad de realizar 5000 sumas por segundo.[pic 1]
El ENIAC era una m´aquina decimal y no binaria (nu´meros represen- tados en decimal), la aritm´etica tambi´en era decimal.[pic 2]
M´aquina de von Neumann:
La tarea de cargar y modificar programas en el ENIAC era muy tediosa.[pic 3]
Se buscaba que el programa se representara de forma adecuada para ser guardado en la memoria, junto a los datos.[pic 4]
✭Un computador podr´ıa conseguir sus instrucciones ley´endolas e la me- moria, y se podr´ıa hacer o modificar un programa colocando los valores en una zona de memoria. ✮ (Esta es la idea de programa almacenado)[pic 5]
La idea de programa almacenado se atribuye a los disen˜adores del[pic 6]
ENIAC, sobre todo al matem´atico John von Neumann.
Estructura general del computador IAS:
✭Una memoria principal que almacena tanto datos como instrucciones. ✮[pic 7]
✭Una unidad aritm´etico-logica (ALU) capaz de hacer operaciones con datos binarios. ✮[pic 8]
✭Una unidad de control que interpreta las instrucciones en memoria y provoca su ejecuci´on. ✮[pic 9]
✭Un equipo de entrada salida (E/S) dirigido por la unidad de control. ✮[pic 10]
Aspectos del IAS:
La memoria del IAS consiste en 1000 posiciones de almacenamiento, llamadas palabras, de 40 d´ıgitos binarios (bits) cada una.[pic 11]
Los nu´meros se representan de forma binaria.[pic 12]
Cada nu´mero se representa con 1 bit de signo y 39 bits de valor.[pic 13]
Cada instrucci´on tambi´en tiene un codigo binario.[pic 14]
Una palabra puede contener tambi´en dos instrucciones de 20 bits, donde cada instrucci´on consiste en un codigo de operacion de 8 bits (codop) que especifica la operacion que se va a realizar y una direccion de 12 bits que indica una de las palabras de la memoria (enumeradas de 0 a[pic 15]
999).
La unidad de control dirige el IAS captando instrucciones de la memoria y ejecutando una a una.[pic 16]
Tanto la unidad de control como la ALU contienen posiciones de alma- cenamiento, llamadas registros, definidos as´ı:[pic 17]
Registros del IAS:
MBR - Memory Buffer Register (Registro Temporal de Me- moria): ✭contiene una palabra que debe ser almacenada en memoria, o es usado para recibir una palabra procedente de la memoria. ✮[pic 18]
MAR - Memory Address Register (Registro de Direccion de Memoria): ✭especifica la direccion en memoria de la palabra que va a ser escrita o le´ıda en MBR. ✮[pic 19]
IR - Instruction Register (Registro de Instruccion): ✭contiene los ocho bits del codigo de operacion de la instruccion que se va a ejecutar. ✮[pic 20]
IBR - Instruction Buffer Register (Registro Temporal de Ins- trucci´on): ✭empleado para almacenar temporalmente la instruccion contenida en la parte derecha de una palabra en memoria. ✮[pic 21]
PC - Program Counter (Contador de Programa): ✭contiene la direccion de la proxima pareja de instrucciones que van a ser captadas de la memoria. ✮[pic 22]
AC y MQ (Acumulador y Multiplicador cociente): ✭Se emplean para almacenar operandos y resultados de operaciones de la ALU tem- poralmente. Por ejemplo, el resultado de multiplicar dos nu´meros de cuarenta bits es un nu´mero de ochenta bits; los cuarenta bits mas sig- nificativos se almacenan en el AC y los menos significativos en el MQ. ✮[pic 23]
M´as aspectos del IAS:
El IAS opera ejecutando repetidamente un ciclo instruccion. Estos ci- clos instrucci´on constan de dos subciclos:[pic 24]
Ciclo de captaci´on, durante ´este ✭el codop de la siguiente instruccion es cargado en el IR y la parte que contiene la direccion es almacenada en el MAR. Esta instruccion puede ser captada desde el IBR, o puede ser obtenida de la memoria cargando una palabra en el MBR, y luego en IBR, IR y MAR. ✮[pic 25]
(Cabe destacar que esto se realiza para ✭simplificar la electronica: se usa un solo registro para especificar la direccion en memoria para lectura o escritura, y un solo registro para la fuente o el destino. ✮)[pic 26]
Ciclo de ejecucio n, se lleva a cabo una vez que el codop est[pic 27]
en el IR.
Los circuitos de control interpretan el codop y ejecutan la instruccip´n enviando las sen˜ales de control adecuadas par aprovocar que los datos se transfieran o que la ALU realice una operacion.
Tipos de instrucciones del IAS:
Transferencia de datos: ✭transferir datos entre la memoria y los registros de la ALU o entre dos registros de la ALU. ✮[pic 28]
Salto incondicional: ✭normalmente la unidad de control ejecuta ins- trucciones secuencialmente en la memoria. Las instrucciones de salto pueden cambiar esta secuencialidad. Esto facilita las operaciones repe- titivas. ✮[pic 29]
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