UNID-01-Guía. 1- Arquitectura Básica de un PC (1).pptx

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rquitectura Básicae un Sistema Informático

Versión 2013Preparado por: Christian Lazcano C.

UNIDAD 1Instalación y Manejo básico de Sistemas Operativos de interfaz GUI en

entorno mono-usuario y configuración de sus unidades de almacenamiento.



Objetivos

Aprendizajes Esperados:

Reconocer que es un Sistema Informático.

Identificar los componentes principales internos de un PC, CPU, Chipset, Buses de

Comunicación de datos.

Reconocer la función de los componentes y dispositivos de un Sistema Informático.

Describir cómo funciona el procesamiento de información basada en la arquitectura

de Von Neumann.



Cómo funciona un PC

• Las cuatro etapas en una computadora:

– Input/Entrada: Es el proceso de ingreso de datos en la computadora

– Procesamiento: En esta etapa se manipulan los datos

– Output/Salida: Es resultado del procesamiento

– Almacenamiento: Consiste en el mecanismo de almacenamiento para uso posterior de los datos



Arquitectura de un computador

• Como hemos visto, la arquitectura general de uncomputador consta básicamente de 3 partes:

– CPU

– Memoria

– Dispositivos de entrada/salida

• Esta arquitectura fue propuesta por John Von Neumannen 1945, y hoy en día la mayoría de los computadoresestán basados en ella



Arquitectura de Von Neumann

CPUEn un microprocesador podemos diferenciar diversas partes:

Puerto de E/SMemoria cacheCoprocesador matemáticoRegistrosMemoria

Puertos



a e vonNeumann



Arquitectura de Von

NeumannEstructura y funcionamiento:

El microprocesador ejecuta

instrucciones almacenadas como

números binarios organizados

secuencialmente en la memoria

principal. La ejecución de las

instrucciones se puede realizar

en varias fases. Cada una de

estas fases se realiza en uno o

varios ciclos de CPU,

dependiendo de la estructura del

procesador, y concretamente de

su grado de segmentación . La

duración de estos ciclos viene

determinada por la frecuencia de



Placas madre y BIOS• Es la principal placa

de circuito en el PC eincluye; – Procesador – Memoria – Ranuras de

expansión – Buses – BIOS (Basic

Input/Output System )

– Realiza el power-on self test (POST)

– CMOS RAM – Almacena parámetros

de configuración: tipo ycantidad de discos,cantidad de memoria,DRAM, Etc.

– Es actualizable – Susceptible de ser

modificada por los virus

CMOS: Las computadoras personales tambiéncontienen una pequeña cantidad de bateríatipo CMOS para memorizar la fecha, hora yalgunas configuraciones del sistema (laconfiguración de la BIOS).

(Basic Input/Output System - Sistema básico deentrada/salida de datos). Programa que reside en lamemoria EPROM (Ver Memoria BIOS no-volátil ). Es unprograma tipo firmware . La BIOS es una parte esencialdel hardware que es totalmente configurable y esdonde se controlan los procesos del flujo deinformación en el bus del ordenador, entre elsistema operativo y los demás periféricos . Tambiénincluye la configuración de aspectos importantísimosde la máquina.

Se accede a la BIOS ingresando la tecla Suprimir(DEL), ESC u otra tecla, indicada en la primer pantallaque aparece cuando se enciende una PC.

http://www.alegsa.com.ar/Dic/computadora.php

http://www.alegsa.com.ar/Dic/bios.php

http://www.alegsa.com.ar/Dic/eprom.php

http://www.alegsa.com.ar/Dic/memoria%20no%20volatil%20bios.php

http://www.alegsa.com.ar/Dic/firmware.php


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http://www.alegsa.com.ar/Dic/periferico.php

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http://slidepdf.com/reader/full/unid-01-guia-1-arquitectura-basica-de-un-pc-1pptx 9/35Mitchell Ferrand Marcone

Unidad Central de Proceso (CPU)

1.- Procesador1.1.- Unidad de Control

1. Contador de Programa (CP)2. Registro de Instrucción (RI)3 .Decodificador4. Reloj (R)5. Secuenciador (S)

1.2.- Unidad Aritmético Lógica

2.- Memoria Central (RAM - ROM)

Recuerde la CPU como:

La CPU hará el papel de cerebro: atender las solicitudes, mandar y hacer controlar la ejecución.

Arquitectura



>>Diferencia entre Memoria y Almacenamiento

>>Bancos de Memoria• Varían de un PC a otro• La CPU determina el Nº de memoria de un banco

Memorias

>>SIMM

>>DIMM

>>DDR ( Double Data Rate)

Utilizados en BUS de memorias de 64 Bit

Verificación de la integridad de los datos en la memoria

1.-Paridad

2.-Error Corrección Code (ECC)

Arquitectura



>>RAM ( Random Access Memory )

Características• Acceso aleatorio• No depende de ubicación física de la celda• Llamada Memoria temporal o de lectura y escritura• Se ejecutan los programas de los usuarios y datos necesarios

Recuerde la RAM como:

La memoria de Escritura/Lectura donde se cargan datos y programas

Arquitectura



>>ROM ( Read Only Memory )

Características• De solo Lectura• No volátil (los datos no desaparecen)• Mantiene información vital para funcionamiento del sistema

Tareas que realizaGestión del proceso de arranque

Chequeo inicial del sistema

Carga del S.O

Recuerde la ROM como: La memoria “metida” físicamente en Hardware FIRMWARE

Arquitectura



>>Memoria Caché

Características• Utilizada antes en equipos grandes• Actúa de Intermedio entre la Unidad de Control de la CPU, y la Memoria

Central • Almacena datos e instrucciones pudiendo utilizarse muchas veces

Arquitectura



Arquitectura CPUUnidad de ejecución (o

unidad de procesamiento), que

cumple las tareas que le

asigna la unidad de

instrucción. La unidad de

ejecución se compone de lossiguientes elementos:

La unidad aritmética lógica

(se escribe ALU); sirve para la

ejecución de cálculos

aritméticos básicos y funcioneslógicas (Y, O, O EXCLUSIVO,

etc.);

La unidad de punto flotante

(se escribe FPU), que ejecuta

cálculos complejos parcialesque la unidad aritmética lógica



Arquitectura CPU



Chrome OS parece estar definitivamente cerca de llegar al mercado, a pesar de tener ya

varios años de vida en forma de proyecto. Así lo atestiguan un par de modelos de Acer y

Samsung con apariencia de ultraportátil.

Para los que no busquen portabilidad también existirán ordenadores de sobremesacon Chrome OS . Si bien es cierto que por ahora no hay grandes fabricantes que hayan

anunciado sus respectivos productos, el proyecto Chromium PC de Xi3 es interesante:

permitirá tener un pequeño ordenador construido a base de módulos y donde la

escalabilidad es la gran protagonista, pues permitirá mejorar las prestaciones con tan sólo

añadir un nuevo módulo hardware. La idea modular es propia de Xi3.



Relación entre BIOS y CMOS

El BIOS contiene un pequeño Programa usado para:

Chequear el estado vital del HW y encontrar al sistema operativo

Luego pasa el control del HW al Sistema OperativoEl CMOS almacena los datos cambiantes que usa el BIOS

La hora del sistema

Configuración de Discos

Características generales de configuración



• Proporcionan el soporte para loscomponentes de un Sistema Computador.

• Definen las características del SistemaComputador.

• Son la manifestación del concepto dePlataforma (Intel – Guia del Diseñador de

Sistemas PC):• PC – WorkStation – Mobile

Placas madre y BIOS



CMOS SetupAmerican Megatrends (AMI), Award software, y Phoenix

Technologies son los 3 más populares fabricantes.

Es un servicio que tercerizan a estas empresas

Este programa puede accederse cuando el sistema bootea,pero hay varias formas de hacerlo

Supr

F2

F11

F12



Mantenimiento del CMOS

Causas comunes de perdida de CMOS:

Batería

Polvo

Fuente de poder mal

Cortos

Problemas de chip



Bateria

Para que datos del CMOS pueden ser almacenados, se requiere

de energía mientras la pc está apagada.

La energía es provista por una batería en el motherboard CR-

2032

Se pueden montar de 3 formas:

Batería Externa (Obsoleto actualmente)

Batería Onboard

Batería Built-In (integrada deltro del chip)



Pistas de batería baja

Reloj de Windows se atrasa

Se pierde la configuración CMOS

almacenada cada vez que se

apaga el PC



Conjunto de Chips



Chipset

El juego de chips de una placa, o chipset, es

posiblemente su componente integrado más

importante, ya que controla el modo deoperación de la placa e integra todas sus

funciones, por lo que podemos decir que

determina el rendimiento y características de

la misma.

Determina lo que puede hacer el ordenador,

desde el soporte para varias CPU, hasta la

velocidad del bus o el tipo de memoria que

se puede utilizar.



El Chipset

Es el encargado de comunicar

entre sí a todos los componentes

de la placa, y los periféricos. Una

placa puede disponer de zócalos

DIMM, pero si el chipset incluidono los soporta, no podrán

utilizarse.

Intel fabrica los modelos oficiales

para sus procesadores, aunqueotras marcas como VIA, ASUS o

ALI fabrican clónicos a un precio

más reducido.



ChipsetEs una colección de chips

NorthbridgeManeja los componentes de alta velocidad

Controlador de memoria

Microprocesador

Slot AGP

Video Integrado

Buses alta velocidad (Alto flujo de datos) PCI-E, USB 3.0

SouthBridge

Maneja los componentes de menor velocidadIDE

Puerto Paralelo / Serial

USB

PCI

LAN



ChipSet: Velocidad delprocesador

• Los procesadores de la misma generación se fabrican bajo diferentesmodelos que varían en velocidad. Los chipsets se adaptan al rango develocidades del momento.

• Cuando ese rango de velocidades y mejoras tecnológicas se vesuperado aparece una nueva generación de chipset.

• Conceptos:

– FSB: se denomina así al bus local del procesador: Front Side Bus

– BSB: se denomina, cuando lo hay, a un bus particular entre elprocesador y la cache L2

– CPU multiplier: Establece por cuanto se multiplicará la velocidad delFSB para determinar la velocidad interna del procesador



ChipSet: Velocidad delprocesador:FSB

• Las velocidades “físicas” van desde 66MHz (6º gen)hasta 400MHz o más, pero por medio de técnicas, el traspasode datos puede doblar o cuadruplicar esa velocidad. – Double Pumped 2 transferencias por ciclo – Quad Pumped 4 transferencias por ciclo

• La placa puede proporcionar la opción de configurar lavelocidad de FSB. Esto puede condicionar en algunos chipset lavelocidad del PCI, del BSB, y del propio procesador a partir del CPUmultiplier.

– Synchronous motherboard La velocidad del bus PCI estarelacionada con la del FSB por un factor de división. – Asynchronous motherboard Mantiene ambas velocidades

diferenciadas. La velocidad del bus PCI se mantiene a 33Mhz o66MHz



ChipSet: Velocidad delprocesador:CPU multiplier

• Establecida la FSB speed, se puede definir unvalor por el cual multplicarla para obtener lavelocidad interna del procesador.

• Los valores van desde 3.0x hasta 10.0x y semultiplica por la velocidad real del bus.

• La placa puede permitir configurar este valor, locual permitiría adaptarse a varios modelos de

procesador o bien la propia cpu instaladadetermina, por auto identificación, el valor demultplicación sin posibilidad de intervención delusuario.



CHIPSET Y BUSES DE COMUNICACION



Bus PCI

disco

disco

disco

disco

Monitor

Tarjeta gráfica Controladora SCSI

Procesador

Puente memoria/controlador

Caché

Memoria

disco disco

Controladora de disco IDE

disco discoBus de expansión

Interfaz del bus de expansión Teclado

Puerto paralelo Puerto serie

Hardware de E/S

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