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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE: CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN, HUMANAS Y TECNOLOGÍAS ESCUELA DE: INFORMÁTICA APLICADA A LA EDUCACIÓN MATERIA: ARQUITECTURA Y MANTENIMIENTO DE COMPUTADORES DOCENTE: ING. LEONARDO AYAVACA ALUMNO: LUIS CAIZA


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Arquitectura del CPU La CPU, a menudo llamada solo procesador, realiza las transformaciones de entrada en salida. Cada computadora tiene el menos una CPU para interpretar y ejecutar las instrucciones de cada programa. Un microprocesador moderno, o CPU, es un conjunto de extraordinariamente complejo de circuitos electrónicos. El panel de circuitos que contiene la CPU se llama placa madre o placa base.

COMPATIBILIDAD No todo el software es compatible con todas las CPU. Cada procesador tiene un conjunto de instrucciones integrado. Las CPu de la misma familia de productos están generalmente diseñadas para que los procesadores mas recientes puedan procesar todas las instrucciones que aceptaban los modelos anteriores.

RENDIMIENTO Hay una tremenda variación en la velocidad con la que los distintos procesadores pueden manipula la información. El rendimiento global de una computadora esta determinado en parte por la velocidad del reloj interno de su microprocesador. La velocidad del reloj de una computadora se mide en unidades llamadas gigahertzios miles de millones de ciclos por segundo.

LA MEMORIA DE LA COMPUTADORA Los grandes sistemas de computación suelen dar servicio a grandes cantidades de usuarios. Desde el punto de vista operativo la memoria es una de los principales elementos que componen nuestros sistemas. Un sistema operativo es un conjunto de programas que hace posible que el usuario de un sistema de computación tenga acceso controlado a sus recursos, entre esos recursos se encuentran, la CPU, la memoria y los dispositivos de Entrada - Salida. El sistema operativo asigna tiempo a la CPU, distribuye el espacio disponible en la memoria, asigna y controla dispositivos de Entrada - Salida, para cada usuario. Estas funciones se realizan en forma transparente, es decir que el programador escribe el programa como si todo el sistema de la computadora estuviere dedicado a ese programa.

"Educar no es dar carrera para vivir, sino templar el alma para las dificultades de la vida."


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Para ofrecer algunas características del sistema operativo la arquitectura de la maquina debe poseer ciertas propiedades. Para comenzar la maquina debe tener por lo menos 2 modos de operación diferentes. Una forma, se denomina modo de supervisión y el otro modo del usuario. Cuando la maquina esta en modo del supervisor, la CPU puede ejecutar todas las instrucciones de la maquina. Este es el modo de operación en el cual corren los programas de los distintos sistemas operativos lo que le da un control del sistema. Todas las peticiones de servicio de los dispositivos periféricos pasan por el sistema operativo ya que las instrucciones de Entrada - Salida, solamente pueden emitirse cuando la maquina se encuentra en modo supervisor. En el modo usuario, la CPU no puede ejecutar todo el conjunto de instrucciones (en particular no se permite la ejecución de las instrucciones de control de la maquina y de Entrada - Salida.

Organización de la memoria La memoria es un condensador que si retiene corriente es 1 y si no es 0, se necesita un condensador por bit. Por ejemplo 32 Mb es igual a 32000000 bytes o sea 32000000 * 8 condensadores. +

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Existen dos tipos de memoria: las memorias dinámicas y las memorias estáticas. Las memorias que se suelen usar en los sistemas informáticos (RAM) son dinámicas, quedando relegadas las estáticas a aplicaciones un tanto especiales como puede ser mantener datos en ellas después de haber desconectado el equipo y alimentando a estas a través de baterías. Las memorias estáticas presentan una serie de inconvenientes con respecto a las dinámicas; por ejemplo tienen una respuesta mas lenta que las dinámicas y es mas difícil su integración al necesitar mas electrónica para realizar la célula biestable que es encarga de generar el 0 o el 1 lógico correspondiente al bit. Otro problema lo constituye su mayor consumo, ya que su constitución interna es mas complicada que la de una memoria dinámica. Las memorias dinámicas son las mas generalizadas y constituyen el grueso de la RAM del ordenador. Poseen respecto a la mayoría de las memorias la ventaja de contar con una mayor velocidad, mayor capacidad de almacenamiento y un menor consumo. En contra partida, presentan el inconveniente de que precisan una electrónica especial para su utilización, la función de esta electrónica es generar el refresco de la memoria. La necesidad de los refrescos de las memorias dinámicas se debe al funcionamiento de las mismas, ya que este se basa en generar durante un tiempo la información que contiene.

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Transcurrido este lapso la señal que contenía la célula biestable se va perdiendo. Para que no ocurra esta perdida, es necesario que antes que transcurra el tiempo máximo que la memoria puede mantener la señal se realice una lectura del valor que tiene y se recargue la misma. Es preciso considerar que a cada bit de la memoria le corresponde un pequeño condensador al que le aplicamos una pequeña carga eléctrica y que mantienen durante un tiempo en función de la constante de descarga. Generalmente el refresco de memoria se realiza cíclicamente y cuando esta trabajando el DMA. El refresco de la memoria en modo normal esta a cargo del controlador del canal que también cumple la función de optimizar el tiempo requerido para la operación del refresco. Posiblemente, en mas de una ocasión en la computadora aparecen errores de paridad en la memoria debido a que las memorias que se están utilizando son de una velocidad inadecuada ya que las mismas se descargan antes de poder ser refrescadas.

Distribución de la memoria La distribución de la memoria dentro de la computadora se suele denominar mapa de memoria y en el es posible observar en que zona se encuentran ubicados los registros y programas del sistema operativo. De acuerdo a la cantidad de bit que maneja el microprocesador es la capacidad máxima permitida que se puede direccionar en la maquina. Independientemente de esta disponibilidad de memoria el limite real de direccionamiento va a estar dado por el sistema operativo que se esta usando, por ejemplo el sistema operativo D.O.S. independientemente de la memoria instalada puede direccionar como área de trabajo 640 Kb.

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Arquitecturas del computador  
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