1º ¿Qué es la "Transferencia de datos"? Explica también sus funciones.
Además de la CPU y la memoria de un sistema microinformático, el tercer elemento es el conjunto de módulos de entrada/salida. Estos módulos no son simples conectores mecánicos que comunican elementos, además están dotados de cierta lógica para su funcionamiento, por lo tanto es necesario un módulo E/S que realice las siguientes funciones:
♫ comunicar la CPU con la memoria interna.
♫ comunicar los dispositivos internos con los perifericos externos del sistema.
Un modulo de E/S es el responsable del control de uno o mas dispositivos externos, y del intercambio de datos entre estos dispositivos y la memoria principal,
2º Define modulo de Entrada/Salida interna y sus posibles técnicas
Son posibles 3 técnicas de funcionamiento para las operaciones de E/S interna de un sistema informático:
• E/S programada.- en esta técnica los datos se intercambian entre la CPU y el modulo E/S.
• E/S mediante interruptores.- la CPU indica de la petición de datos y el módulo E/S interrumpe el funcionamiento de la CPU en cuanto termina su ejecución.
• Acceso directo a memoria (DMA).- la CPU y el módulo de memoria intercambian daos directamente sin la intervención del módulo E/S.
3º Define modulo de Entrada/Salida externa y sus categorías.
Un sistema informático no sirve para nada, sin algún medio para introducir unos datos de entrada y recibir otros procesos en la salida.
Fundamentalmente los dispositivos externos se clasifican en 3 categorías:
• Interacción con humanos.- permite la interacción del usuario con el sistema (teclado, monitor, impresora)
• Interacción con máquinas.- permite la comunicación con elementos del equipo (disco duro)
• Comunicación.- permite la comunicación con dispositivos remotos (MODEM o tarjeta red).
4º Define "Unidad de Control"
Es la parte de la CPU que hace posible el funcionamiento de los elementos anteriores citados. Además de la función de coordinar estos 3 elementos, también se encarga de la comunicación interna entre la ALU y los registros.
5º ¿Qué son los Registros de control? explica todos lo que sepas de ellos
5º ¿Qué son los Registros de control? explica todos lo que sepas de ellos
Existen varios registros de control y estado que son usados por la unidad de control para controlar el funcionamiento del sistema.
Estos registros son los siguientes:
• Contador de programas.- se trata de un registro donde se indica la dirección de la memoria de la siguiente instrucción a realizar.
• Registro de instrucciones.- contiene la instrucción que se esta realizando.
• Registro de dirección de memoria.- contiene la dirección de la memoria del dato que se esta utilizando.
• Registro interno de la memoria.- almacena el resultado de la operación que se obtuvo de la ALU.
• Palabra de estado del programa.- informan del estado de ejecución, también se apuntan indicadores como el signo de resultado y operaciones lógicas.
6º ¿Cuál es el "funcionamiento principal" de un sistema informático? Explica el modelo de arquitectura Von Neumann
Una vez vistos los elementos que tiene un sistema microinformático, vamos a ver como es el funcionamiento típico según la arquitectura de Von Neumann.
La función de un ordenador es la ejecución de programas, estos programas están compuestos de una serie de instrucciones que se realiza sobre unos datos almacenados y ofrecen una salida determinada.
Podríamos decir que el funcionamiento de un sistema microinformático esta dividido fundamentalmente en dos etapas:
• una primera etapa que la CPU capta la instrucción de la memoria.
• una segunda vez etapa en la que la CPU ejecuta esta instrucción.
7º ¿Qué es el "Ciclo de captación"? ¿Qué tipo de instrucciones hay?
Esta seria la primera parte del procesamiento de una instrucción, para ello la unidad de control se ayuda del registro “CONTADOR DE PROGRAMAS” para poder seguir la ejecución de la siguiente instrucción. Este registro es incrementado cada vez que se terminan los dos ciclos que se van a definir. La instrucción captada se almacenada en el registro de control llamada “REGISTRO DE INSTRUCCIÓN”. Esta instrucción puede ser de 4 tipos:
• Instrucción de intercambio de datos.- entre memoria y la CPU.
• Instrucción de transferencia de datos.- entre la CPU y un modulo E/S.
• Instrucción de procesamiento de datos.- operación de la ALU con alguno de sus registros internos.
• Instrucción de control.- control relativo a la ejecución con las instrucciones de la memoria.
8º ¿Qué es el "Almacenamiento de Datos"?
Este almacenamiento tendrá que guardar tanto los datos sobre los que realizar operaciones, como las instrucciones para la realización. El almacenamiento de datos es un dispositivo capaz información binaria.
9º ¿Cómo se pueden clasificar las memorias?¿Cuáles son las características de las memorias? Indica todos sus parámetros y explícalos.
Existen 2 tipos de memorias:
• Memorias magnéticas.- representadas fundamentalmente por los discos duros.
• Memorias semiconductoras.- representadas por la RAM.
Las memorias semiconductoras están formadas por millones de minúsculos transistores o condensadores, a su vez se puede catalogar en 2 tipos:
♪ Memorias no volátil.- para el almacenamiento de datos permanentes.
♪ Memorias volátiles.- para el almacenamiento de datos no permanentes (RAM).
Características de las memorias:
♫ Capacidad de la memoria.- la unidad básica de información es el BIT. Las unidades con las que se suele medir la memoria son
- kilobit = 1024 bits.
- Megabit
- Gigabit
- Terabit
♫ Tiempo de acceso.- es el tiempo que trascurre desde que se pide un dato hasta que se recibe.
♫ Velocidad de transferencia.- numero de bits que se trasmite por una unidad de tiempo.
♫ Re- escritura.- propiedad indica si se puede volver a escribir varias veces o solo una vez.
♫ Coste de información.- las memorias se clasifican por el coste de bits que tiene.
♫ Modo de acceso.- en las memorias internas de los ordenadores suele primar el acceso aleatoria en cual se puede acceder a cualquier bit de la memoria. También hay memorias con acceso secuencial, en las que es posible que haya que pasar por distintos bit hasta llegar al deseado.
10º ¿Qué es la jerarquía de la memoria? Explica todo lo que sepas de cada una de ellas y razona la pirámide expuesta en clase.
Esta organización se realiza clasificando las memorias por 3 características capacidad de memoria, tiempo de acceso y transferencia y coste por bits.
• Registros.- internos de la CPU
- muy poca capacidad
- acceso ultra rápido
- altísimo coste por bit
• Cache.- memoria útil para guardar datos temporales entre la CPU y la RAM
- poca capacidad
- rápido acceso
- alto coste por bit
• RAM (memoria principal)
- capacidad media
- acceso medio
- poco coste por bit
• Disco duro.- memoria de almacenamiento no volátil
- alta capacidad
- acceso lento
- muy poco coste por bit.
11º ¿Cuáles son las unidades funcionales de un sistema informático? Explica y define cada una de ellas brevemente
Principalmente un sistema microinformático, sea del tipo que sea debe contar con 4 unidades funcionales básicas según la arquitectura definida por VON NEUMANN.
• Procesamiento de datos.- unidad funcional representada básicamente por la unidad del proceso (CPU), que es la encargada de realizar las operaciones.
• Almacenamientos de datos.- estos datos que son procesados, deberán ser guardados para su posterior uso o recuperación. Se puede hacer a largo plazo (Almacenamiento permanente) o temporalmente (memoria volátil)
• Transferencia de datos.- debe existir una unidad funcional del sistema, que controle esta transferencia de datos entre los distintos dispositivos externos y la unidad de procesamiento de datos.
• Unidad de control.- debe haber una unidad que controle las comunicaciones de los 3 elementos anteriores.
12º Procesamiento de datos. Define y explica los principales objetivos de esta unidad.
La principal función de la CPU es la realización operaciones sencillas sobre los datos. Los principales objetivos de esta unidad funcional son:
• Captación e interpretación de instrucciones.- la CPU deberá ser capaz de leer instrucciones de la memoria del sistema.
• Captación de datos.- deberá leer los datos necesarios para realizar dichas operaciones.
• Procesamiento de datos.- con los datos anteriores deberá realizar las operaciones que interpreto en el primer punto.
• Escritura de resultados.- una vez realizada la operación deberá escribir la solución.
13º ¿Cuál es la estructura principal de la CPU ? Define y explica todo lo que puedas
Para realizar estas tareas la CPU necesitara de una pequeña memoria interna y una unidad de control para su sincronización.
Contara con los siguientes elementos:
♪ unidad aritméticológicas (ALU).- se trata del elemento que realiza la función de la computación o procesamiento de datos.
♪ unidad aritméticológicas (ALU).- se trata del elemento que realiza la función de la computación o procesamiento de datos.
♪ Registros.- se trata de la memoria interna de la CPU de acceso rápido por parte de la ALU.
♪ unidad de control.- es el elemento que incorpora la lógica y el orden en las operaciones a realizar de la cpu. Aunque en parte se situé dentro de la cpu lo consideramos un elemento mas de la estructura de un sistema por su importancia.
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