Organizacin y Estructura del Computador

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Notas informativas de Organizacin y Estructura del Computador I y II

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Universidad Central de Venezuela Plan de Estudios 2000 Facultad de Ciencias Componente Bsico Escuela de Computacin Asignaturas obligatorias Licenciatura en Computacin Junio 2004 26 ORGANIZACIN Y ESTRUCTURA DEL COMPUTADOR I UC HT HP HL Semestre Cdigo Requisitos Ult. Actualizacin 6 4 2 2 II 6001 Matemticas Discretas I Junio 2004 Fundamentacin: La computacin es una disciplina que se basa en un elemento tecnolgico: el computador. De all que se requiera una comprensin de los fundamentos de los sistemas digitales y de los aspectos tericos y tecnolgicos involucrados en la arquitectura del computador basado en el modelo de Von Neumann. Objetivos: Al finalizar el curso el estudiante ser capaz de: - Conocer los modelos abstractos que sustentan el modelo de computador actual. - Comprender la organizacin, estructura, funcionamiento y tecnologa del computador y de cada uno de sus componentes. Contenidos temticos: 1. Diseo Digital. Introduccin a la Lgica Digital. Sistemas y cdigos binarios. Lgica Digital. lgebra de Boole. Compuertas Bsicas. Tablas de verdad. Funciones Booleanas. Simbologa. Simplificacin. Circuitos integrados y escala de integracin. Caractersticas. Familias Lgicas. Lgica Combinacional: circuitos combinacionales bsicos. Lgica Secuencial: flip-flops, circuitos secuenciales bsicos. 2. Introduccin a la Organizacin y Arquitectura del Computador. Organizacin, arquitectura bsica y aspectos fundamentales en el diseo de computadores. Componentes del Computador: Diagrama de Interconexin de los componentes de Hardware. Subsistema de Buses. Subsistema de Memoria. Unidad de Control. Unidad Lgica Aritmtico. Subsistema de Entrada/Salida. Funcionamiento del computador. 3. Subsistema de Buses. Definicin de Bus y caractersticas. Ciclo del Bus. Tipos de Buses. Interconexin en Bus Comn. Tcnicas de Arbitraje de Buses. Tecnologas de Buses y casos de estudio. 4. Subsistema de Memoria. Conceptos bsicos. Ciclo de Memoria. Espacio de Direcciones. Jerarqua de Memorias y el Principio de Localidad de Referencias. Memoria Fsica: Banco de Registros del Procesador. Nivel de Memoria Principal. Tipos y tecnologas de Memorias. Nivel de Memoria Cache: Principios. Dispositivos de almacenamiento secundario, sus caractersticas, funciones y aplicaciones. 5. Subsistema del Procesador Central (CPU). Representacin de Datos. (Enteros y Reales). Operaciones sobre Datos. Unidad Lgico Aritmtica: Operaciones Lgicas. Operaciones Aritmticas. Estructura. Funcionamiento. Organizacin del Procesador: Nmero de direcciones, Repertorio de Instrucciones de la Mquina. Caractersticas. Tipos de Operandos. Tipos de Operaciones. Modos de Direccionamiento. Formatos de las Instrucciones. Ciclo de Instruccin. Unidad de Control. Unidad de Control Cableada. Estructura y Funcionamiento. Unidad de Control Microprogramada: Estructura y Funcionamiento. Mquinas RISC vs Mquinas CISC Bibliografa: - Tanenbaum, A. "Organizacin de Computadores". Prentice-Hall. 1999. - Stallings, William. "Organizacin y Arquitectura de Computadores". Prentice-Hall. 2000. - Patterson, D. Y Hennessy, J. "Organizacin y Diseo de Computadores". McGrawHill. 1995. - Hamacher, Carl. Organizacin de Computadores. McGrawHill. 2002. - Lloris, Antonio. Sistemas Digitales. McGrawHill. 2003. - Mano, M Y Kime, Ch. "Fundamentos de Diseo Lgico y Computadoras". Prentice-Hall. 1998 Universidad Central de Venezuela Plan de Estudios 2000 Facultad de Ciencias Componente Bsico Escuela de Computacin Asignaturas obligatorias Licenciatura en Computacin Junio 2004 31 ORGANIZACIN Y ESTRUCTURA DEL COMPUTADOR II UC HT HP HL Semestre Cdigo Requisitos Ult. Actualizacin 5 4 2 III 6002 - Org. y Estr. del Computador I - Algoritmos y Programacin Junio 2004 Fundamentacin: Siendo la computacin una disciplina que se basa en un elemento tecnolgico: el computador, se requiere profundizar en la estructura y funcionamiento de los distintos niveles de mquina virtual del computador o sistemas de computacin que actan como interfaz del computador real. Objetivos: Al finalizar el curso el estudiante ser capaz de: - Reconocer los conceptos de maquinas virtuales implcitos en la arquitectura del computador. - Identificar la estructura y funcionamiento de los distintos niveles de mquinas virtuales del computador o sistemas de computacin. Contenido Temtico: 1. Fundamentos de mquinas. Jerarqua de memoria. Memoria Cach: Esquemas de Correspondencia. Esquemas de Reemplazo. Esquemas de Actualizacin. Memoria Virtual: Mecanismo de Traduccin de Direcciones. Segmentacin de instrucciones (pipeline). Segmentacin de datos. Resolucin de conflictos. 2. Nivel del lenguaje de mquina. Formatos de Instrucciones. Sintaxis. Constantes, Literales. Modos de Direccionamiento. Tipos de Instrucciones. Subrutinas y Macros. Casos de Estudio 3. Nivel del procesador del lenguaje. Traductores: Interpretadores y Compiladores. Ensambladores: Funciones bsicas. Caractersticas de un ensamblador. Diseo de un Ensamblador: Ensamblador de dos pasos. Ensamblador de un paso. Ensamblador de varios pasos. Casos de Estudio. Enlazadores y Cargadores: Funciones bsicas de un cargador. Caractersticas de un cargador. Diseo de un Cargador. Casos de estudio. 4. Interrupciones y tecnologas de dispositivos de entrada/salida. Tipos de interrupciones. Ciclo o Proceso de atencin de una interrupcin. Hardware y Software asociado. Entrada/Salida. Tcnicas de Transferencia de Entrada/Salida: Programada, basada en Interrupciones, basada en Acceso Directo a Memoria (DMA). Procesadores y Canales de E/S. Interfaz externa. Casos de estudio. Bibliografa: - Tanenbaum, A. "Organizacin de Computadoras ". Prentice-Hall. 1999. - Stallings, William. "Organizacin y Arquitectura de Computadores". Prentice-Hall. 2000. - Patterson, D. Y Hennessy, J. "Organizacin y Diseo de Computadores ". MacGrawHill. 1995. - Beck, Leland. System Software. Addison Wesley. 1997.