Arquitectura 2013

Organización del Organización del Computador Computador

Introducción e HistoriaIntroducción e Historia

IntroducciónIntroducción

¿Qué es una computadora?¿Qué es una computadora? Stallings:Stallings:

““Máquina digital electrónica programable para el Máquina digital electrónica programable para el tratamiento automático de la información, capaz de tratamiento automático de la información, capaz de

recibirla, operar sobre ella mediante procesos recibirla, operar sobre ella mediante procesos determinados y suministrar los resultados de tales determinados y suministrar los resultados de tales

operaciones.operaciones.””

IntroducciónIntroducción

Por qué estudiar organización y arquitectura Por qué estudiar organización y arquitectura de computadoras?de computadoras? Optimizar programasOptimizar programas Evaluar el desempeño de las computadorasEvaluar el desempeño de las computadoras Entender los “compromisos” entre poder de Entender los “compromisos” entre poder de

computo, espacio y costoscomputo, espacio y costos

DESCRIPCION REPRESENTACION

La computadora es el medio mecánico (o electrónico) con el que se pueden representar descripciones libres de ambigüedad, para obtener un resultado útil.

Proceso de la Descripción - Proceso de la Descripción - RepresentaciónRepresentación

FuncionesFunciones

Las funciones básicas de una computadora Las funciones básicas de una computadora son:son:

Procesamiento de DatosProcesamiento de Datos Almacenamiento de datosAlmacenamiento de datos Transferencia de DatosTransferencia de Datos ControlControl

Visión FuncionalVisión Funcional

Transferencia de datos

Control

Almacenamientode datos

Procesamiento de datos

Computador

MemoriaPrincipal

EntradaSalida(I/O)

Sistema deInterconexión

(Bus)

periféricos

Líneas decomunicación

UnidadCentral deProceso(CPU)

Computador

Estructura (computadora)Estructura (computadora)

Computer UnidadAritmética y

Lógica

Unidadde

Control

InterconexiónInterna de la CPU

Registros

CPU

I/O

Memory

SystemBus

CPU

Estructura (CPU)Estructura (CPU)

CPU

Memoriade control

Unidad de controlde registros y

decodificadores

LógicaSecuencial

Registers

InternalBus

Unidad de Control

ALU

ControlUnit

Estructura (UC)Estructura (UC)

Un aviso de segunda mano…Un aviso de segunda mano…MHz??

MB??

PCI??USB??

L1 Cache??

Que significa todo esto?

Un ejemploUn ejemplo

Medidas de Medidas de capacidadcapacidad y y velocidadvelocidad::• Kilo- (K) = mil = 10Kilo- (K) = mil = 1033 y 2 y 21010

• Mega- (M) = 1 millón = 10Mega- (M) = 1 millón = 1066 y 2 y 22020

• Giga- (G) = 1000 millones = 10Giga- (G) = 1000 millones = 1099 y 2 y 23030

• Tera- (T) = 1 billón = 10Tera- (T) = 1 billón = 101212 y 2 y 24040

• Peta- (P) = 1000 billones = 10Peta- (P) = 1000 billones = 101515 y 2 y 25050

Que una medida corresponda a potencias de 10 ó 2 depende de la magnitud a medir.

Algunas abreviaturasAlgunas abreviaturas

Hertz = ciclos por segundo (frecuencia)Hertz = ciclos por segundo (frecuencia) 1 MHz = 1,000,000 Hz1 MHz = 1,000,000 Hz 1GHz = 1,000 MHz1GHz = 1,000 MHz La velocidad del procesador se mide en MHz o GHz.La velocidad del procesador se mide en MHz o GHz.

Byte = unidad de almacenamientoByte = unidad de almacenamiento 1 KB = 21 KB = 21010 = 1024 Bytes = 1024 Bytes 1 MB = 21 MB = 22020 = 1,048,576 Bytes = 1,048,576 Bytes La memoria principal (RAM) se mide en MBLa memoria principal (RAM) se mide en MB El almacenamiento en disco se mide en GB para sistemas El almacenamiento en disco se mide en GB para sistemas

chicos, en TB para sistemas mas grandes.chicos, en TB para sistemas mas grandes. Word (palabra) = unidad de transferencia: cantidad de Word (palabra) = unidad de transferencia: cantidad de

bits que pueden moverse simultáneamente dentro de la bits que pueden moverse simultáneamente dentro de la CPUCPU

8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits


Medidas de Medidas de tiempotiempo y y espacioespacio::• Mili- (m) = milésima = 10Mili- (m) = milésima = 10 -3 -3

• Micro- (Micro- () = millonésima = 10) = millonésima = 10 -6 -6

• Nano- (n) = mil millonésima= 10Nano- (n) = mil millonésima= 10 -9 -9

• Pico- (p) = billonésima = 10Pico- (p) = billonésima = 10 -12 -12

• Femto- (f) = mil billonésima = 10Femto- (f) = mil billonésima = 10 -15 -15


Milisegundo = milésima de segundoMilisegundo = milésima de segundo El tiempo de acceso de los HD suele ser de El tiempo de acceso de los HD suele ser de 10 a 10 a

20 milisegundos20 milisegundos.. Nanosegundo = mil millonésima de segundoNanosegundo = mil millonésima de segundo

El tiempo de acceso a RAM suele ser de El tiempo de acceso a RAM suele ser de 50 a 70 50 a 70 nanosegundosnanosegundos..

Micron (micrómetro) = millonésima de un Micron (micrómetro) = millonésima de un metrometro Los circuitos en los chips de una computadora Los circuitos en los chips de una computadora

hasta hace algunos años se medían en hasta hace algunos años se medían en micrones micrones (o micras)(o micras). Actualmente se los mide en . Actualmente se los mide en nanometros (nanotechnology)nanometros (nanotechnology)


El bus del sistema mueve datos dentro de la computadora. Cuando más rapido el bus mejor la performance. Este corre a 133MHz.

El microprocesador es el “cerebro” del sistema. Ejecuta las instrucciones de los programas. Este es un Pentium III (Intel) corriendo a 667MHz.


Las computadoras con Las computadoras con mucha memoria principalmucha memoria principal pueden correr programas pueden correr programas más grandes con mayor más grandes con mayor velocidadvelocidad que las computadoras que tienen poca que las computadoras que tienen poca memoria.memoria.

RAM es la sigla para nombrar a RAM es la sigla para nombrar a memoria de acceso memoria de acceso aleatorioaleatorio. Esto significa que si se conoce su locación, . Esto significa que si se conoce su locación, los contenidos pueden ser accedidos directamente (y los contenidos pueden ser accedidos directamente (y no en forma secuencial como por ejemplo las viejas no en forma secuencial como por ejemplo las viejas unidades de cinta).unidades de cinta).

El El cachecache es un tipo de es un tipo de memoria temporariamemoria temporaria que que puede ser accedida más rápidamente que la puede ser accedida más rápidamente que la memoria del sistema. Ambas son de tipo RAM.memoria del sistema. Ambas son de tipo RAM.


… y 2 niveles de cache de memoria, el cache de nivel 1 (L1) es más chica y (seguramente) más rapida que la cache L2.

Este sistema tiene 64MB de una memoria dinámica RAM sincrónica (SDRAM) . . .


Este es de 30GB. 7200 RPM es la velocidad de rotacion del disco. En gral, cuanto más rapido gira el disco más datos puede enviar a la RAM por unidad de tiempo.

La capacidad de HD determina la cantidad y el tamaño de los datos que podemos almacenar.


Un CD-ROM puede almacenar entre 640 y 700MB de datos. 48x describe su velocidad.

EIDE (enhanced integrated drive electronics): Especificación de la interfaz que describe cómo el HD debe comunicarse con otros componentes.


Este sistema tiene 4 puertos.

Los puertos permiten el movimiento de datos entre el sistema y los dispositivos externos.


Los puertos serial envían datos como una Los puertos serial envían datos como una serie serie de pulsosde pulsos sobre 1 o 2 líneas físicas de sobre 1 o 2 líneas físicas de transmisión. Se los denomina comúnmente transmisión. Se los denomina comúnmente puertos RS-232, por la norma que utilizan para puertos RS-232, por la norma que utilizan para manejar la transmisión de dichos pulsos.manejar la transmisión de dichos pulsos.

Los puertos paralelos envían los datos como Los puertos paralelos envían los datos como un un pulso sobre varias líneas de datospulso sobre varias líneas de datos..

USB, universal serial bus, es una interfaz serie USB, universal serial bus, es una interfaz serie mucho mas inteligente (y reciente) que se “auto-mucho mas inteligente (y reciente) que se “auto-configura” (plug and play).configura” (plug and play).


Los buses del sistema puede ser ampliados con buses dedicados a la E/S. El PCI, peripheral component interface, es un ejemplo.

Este sistema tiene dos dispositivos PCI: una tarjeta de sonido y un modem.


Además los computadores poseen internamente conectores para agregar dispositivos PCI si se los requiere.

El numero de veces por segundo que la imagen del monitor se refresca se llama “tasa de refresco”. El dot pitch se relaciona con cuan clara es la imagen.

Este monitor tiene un dot pitch de 0.28 mm y una tasa de refresco de 85Hz.

La tarjeta de video contiene memoria y programas para manejar el monitor.


El ejemplo … por dentroEl ejemplo … por dentro

Organización del Organización del Computador Computador

HistoriaHistoria

HistoriaHistoria

GeneraciónGeneración AñosAños CaracterísticasCaracterísticas

00 hasta 1945hasta 1945 Sistemas mecánicos y electro-mecánicosSistemas mecánicos y electro-mecánicos

11 1945 – 19541945 – 1954 Tubos al vacío (válvulas), tablerosTubos al vacío (válvulas), tableros

22 1955 – 19651955 – 1965 Transistores y sistemas por lotesTransistores y sistemas por lotes

33 1965 – 19801965 – 1980 Circuitos integradosCircuitos integrados

44 desde 1980desde 1980 VLSI - Computadores personales y super VLSI - Computadores personales y super computadorascomputadoras

Primeras “computadoras”Primeras “computadoras”

ÁbacosÁbacos

Calculadoras Calculadoras mecánicasmecánicas

Sistemas basados en Sistemas basados en relésrelés

Antecedentes de las computadorasAntecedentes de las computadoras El ábaco representa El ábaco representa

la primer calculadora la primer calculadora mecánica, aunque mecánica, aunque no se le puede no se le puede llamar computadora llamar computadora porque carece de un porque carece de un elemento elemento fundamental: EL fundamental: EL PROGRAMAPROGRAMA

Antecedentes de las computadorasAntecedentes de las computadoras

La máquina de La máquina de calcular inventada calcular inventada por Blaise Pascal por Blaise Pascal (1623 –1662) se (1623 –1662) se trataba de una serie trataba de una serie de engranajes en de engranajes en una caja que una caja que proporcionaban proporcionaban resultados de resultados de operaciones de operaciones de suma y resta en suma y resta en forma directa.forma directa.

Maquinas diferenciales de Babbage

1822: Primera “computadora“ 1822: Primera “computadora“ (mecánica)(mecánica)

Usaba el método de las diferencias Usaba el método de las diferencias finitas para el cálculo de polinomios finitas para el cálculo de polinomios de 2do grado.de 2do grado.

Requería aprox. 25.000 partes. Requería aprox. 25.000 partes. Fracaso en el intentoFracaso en el intento

1847: Otra versión más “pequeña“1847: Otra versión más “pequeña“ No llego a construirseNo llego a construirse Fue reproducida por el Museo de Fue reproducida por el Museo de

Ciencia en 1985Ciencia en 1985

Maquina analítica (1834)

Primera Computadora Digital (mecánica)

Calculaba cualquier función algebraica y almacenaba números.

Se programaba con tarjetas.

Charles Babbage y Ada Lovelace.

Fracaso en el intento...


Almacén o Memoria

Entrada(Tarjetas)

SalidaCálculos

Control

Esquema básico de la máquina analítica de Babbage


Esta primera Esta primera computadora, “leía” computadora, “leía” los datos de entrada los datos de entrada por medio de por medio de tarjetas perforadas, tarjetas perforadas, invento del francés invento del francés Joseph M. Jacquard Joseph M. Jacquard (1752 – 1834)(1752 – 1834)

Fenómenos DigitalesFenómenos Digitales Un fenómeno se conoce como Un fenómeno se conoce como digitaldigital (o discontinuo), cuando entre dos (o discontinuo), cuando entre dos

estados cualesquiera de éste, no existe nada, sino solo una transición estados cualesquiera de éste, no existe nada, sino solo una transición entre ambos estados. entre ambos estados.

Pueden representarse mediante un modelo matemático conocido como Pueden representarse mediante un modelo matemático conocido como ““autómata finitoautómata finito””

Reciben este nombre tal vez porque dan la idea de que se pueden Reciben este nombre tal vez porque dan la idea de que se pueden contarcontar con los dedos de la mano con los dedos de la mano

Fenómenos AnalógicosFenómenos Analógicos

En la naturaleza, los fenómenos no se limitan a unas En la naturaleza, los fenómenos no se limitan a unas cuantas posiciones fijas de sus respectivas escalas cuantas posiciones fijas de sus respectivas escalas de manifestación, sino más bien ocupan una de manifestación, sino más bien ocupan una variación continua entre dos límites, el superior y el variación continua entre dos límites, el superior y el inferior. Los fenómenos que se comportan en esta inferior. Los fenómenos que se comportan en esta forma forma continuacontinua reciben el nombre de reciben el nombre de analógicosanalógicos

Harvard Mark I (1939-1944) IBM y la universidad de Harvard Electromecanico, 760.000 ruedas! 800km de cables! Basado en la maquina analitica

de Babagge Decimal 0.3 a 10 segundos por cálculo Programable mediante una cinta de

papel Se uso hasta 1959

Grace Hooper: popularizo el nombre “Bug”Escribió en su cuaderno de trabajo :"Relé #70 Panel F insecto en Relé".

Primera GeneraciónPrimera Generación

1940-19551940-1955 Utilizan tubos al vacío Enormes (20,000 tubos) y lentas (un ciclo 1 seg.) Un solo grupo diseñaba, construía, programaba,

operaba y mantenía cada máquina. Toda la programación se hacía en lenguaje

máquina (conectando cables en un tablero por ejemplo).

No existían los sistemas operativos. En 1950 se introducen las tarjetas perforadas.

Primera computadora digital Primera computadora digital (binaria)(binaria)

No era de propósito generalNo era de propósito general Resolvía sistemas de Resolvía sistemas de

ecuaciones lineales.ecuaciones lineales. John Atanasoff y Clifford Berry John Atanasoff y Clifford Berry

de la Iowa State University.de la Iowa State University.

Atanasoff Berry ComputerAtanasoff Berry Computer (1939 - 1942) (1939 - 1942)

Colossus (1943)

Desarrollo BritánicoDesarrollo Británico Diseñada para descrifar los Diseñada para descrifar los

mensajes encriptados por mensajes encriptados por los alemaneslos alemanes

Participo TuringParticipo Turing No se conoció hasta los 80No se conoció hasta los 80

Maquina Alemana “Enigma”150,000,000,000,000,000,000 combinaciones.

ENIAC: Primera ComputadoraENIAC: Primera Computadora

Ocupaba todo el sótano de Ocupaba todo el sótano de una universidad.una universidad.

Pesaba varias toneladasPesaba varias toneladas Tenía casi 18.000 tubos de Tenía casi 18.000 tubos de

vacío.vacío. Consumía 140 kW de Consumía 140 kW de

energía eléctrica.energía eléctrica. Necesitaba todo un sistema Necesitaba todo un sistema

de aire acondicionado de aire acondicionado industrial.industrial.

Efectuaba alrededor de 5.000 Efectuaba alrededor de 5.000 operaciones aritméticas en operaciones aritméticas en un segundoun segundo

ENIAC (1946) Electronic Numerical Integrator and ComputerElectronic Numerical Integrator and Computer

John Mauchly and J. Presper Eckert (Pennsylvania)John Mauchly and J. Presper Eckert (Pennsylvania) Primera computadora de propósito generalPrimera computadora de propósito general Se programaba “cableando”Se programaba “cableando”

Construida entre 1943-1946 Construida entre 1943-1946 para calcular trayectoria de para calcular trayectoria de las misíles.las misíles.

Pero se terminó tarde…Pero se terminó tarde…

Von Newman participó de Von Newman participó de las últimas etapas del las últimas etapas del proyectoproyecto

Se usó hasta 1955Se usó hasta 1955

ENIAC - DetallesENIAC - Detalles

Decimal (no binaria)Decimal (no binaria) 20 acumuladores de 10 dígitos20 acumuladores de 10 dígitos Programada manualmente usando switchesProgramada manualmente usando switches 18,000 válvulas18,000 válvulas 30 toneladas !30 toneladas ! 2.40 m ancho x 30 m largo !2.40 m ancho x 30 m largo ! 140 kW de consumo140 kW de consumo 5,000 adiciones por segundo5,000 adiciones por segundo 500 Flops500 Flops

El modelo “Von Neumann”El modelo “Von Neumann”

Permite que en la computadora coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada de manera “suave” y no por medio de alambres que interconectaban eléctricamente varias secciones de control, como en la ENIAC

John von Neumann(1903 – 1957)

El modelo de von NeumannEl modelo de von Neumann Antes: programar era Antes: programar era

conectar cables…conectar cables… Hacer programas era Hacer programas era

mas una cuestión de mas una cuestión de ingeniería electrónicaingeniería electrónica

Cada vez que había Cada vez que había que calcular algo que calcular algo distinto había que distinto había que reconectar todo.reconectar todo.

Mauchly y Eckert (ENIAC) documentaron la idea Mauchly y Eckert (ENIAC) documentaron la idea de de almacenar programasalmacenar programas como base de la como base de la EDVACEDVAC

Pero no lo publicaron…Pero no lo publicaron…

John Von NeumannJohn Von Neumann

1903 (Hungría) – 19571903 (Hungría) – 1957 Dr. en Matemática y QuímicaDr. en Matemática y Química Publicó y publicitó la idea de Publicó y publicitó la idea de

programa almacenado en programa almacenado en memoriamemoria

Hay quienes dicen que no fue Hay quienes dicen que no fue idea suyaidea suya

Von Neumann/TuringVon Neumann/Turing

Los datos y programas se almacenan en una Los datos y programas se almacenan en una misma memoria de lectura-escrituramisma memoria de lectura-escritura

Los contenidos de esta memoria se Los contenidos de esta memoria se direccionan indicando su posición sin direccionan indicando su posición sin importar su tipoimportar su tipo

Ejecución en secuencia (salvo que se indique Ejecución en secuencia (salvo que se indique lo contrario) lo contrario)

Manchester Mark I (1948)

También llamada BabyUsada para demostrar el concepto de programa almacenado

En 1948 se contrató a Turing para el desarrolo de un lenguaje de programación para la máquina

Primer programa de la HM1Primer programa de la HM1000 000 CI = SCI = S

001 001 A = A - SA = A - S

010 010 A = - SA = - S

011 011 If A < 0, CI = CI + 1If A < 0, CI = CI + 1

100 100 CI = CI + SCI = CI + S

101 101 A = A - SA = A - S

110 110 S = AS = A

111 111 HALTHALT

Obtenía el máximo factor propio de AObtenía el máximo factor propio de A

UNIVAC (1949)

Primera computadora comercialPrimera computadora comercial Eckert-Mauchly Computer CorporationEckert-Mauchly Computer Corporation (Universal Automatic Computer)(Universal Automatic Computer)

Incorpora el uso de cintas Incorpora el uso de cintas magnéticasmagnéticas

Cálculos para el Cálculos para el censo de USAcenso de USA

Fin de los 50’ Fin de los 50’ - UNIVAC II- UNIVAC II +rápida+rápida +memoria+memoria

Tarjetas perforadas

JOHNNIAC (1954)

Clone de la IASMáquina que funcionaba con tarjetas.

IBM 650 (1955)IBM 650 (1955)

Primera computadora producida en masaPrimera computadora producida en masa Fuera de circulación en 1969Fuera de circulación en 1969

IBM 704 (1955)

Primera máquina Primera máquina comercial con comercial con hardware de punto hardware de punto flotante flotante

5 KFLOPS.5 KFLOPS.

Segunda generaciónSegunda generación

1955-19661955-1966 Se introducen los transistores.

Más baratos Mas Chicos Menos disipación de calor Silicio (arena)

Distinción entre diseñadores, constructores, programadores, operadores y personal de mantenimiento.

Mainframes en salas acondicionadas. Se escribían los programas en papel, luego se perforaban las tarjetas Los operadores toman las tarjetas del programa y colocan también

los del compilador. Se crea el proceso por lotes que agrupa trabajos.

Nace la Nace la microprogramaciónmicroprogramación

Transistor (1947)

FORTRAN (1957)

Primer compilador FORTRAN para IBM 704

(Formula Translator)

IBM 1401(1959) 4KB de memoria expandible a 16KB. Buena para leer tarjetas, copiar cintas e imprimir

resultados, Mala para cáclulos numéricos. Se utilizaba con fines comerciales (bancos, etc.)

IBM 7094 (1962) Buena para hacer cómputos Se utilizaba con fines científicos.

IBM 7094 (1962)

IBM 1401 – IBM 7094: a)Los programadores llevan tarjetasb)La 1401 lee un lote de tarjetas y los graba en la cintac)Un operador lleva la cinta a la 7094d)La 7094 realiza los cómputose)Un operador lleva la cinta a una 1401f)La 1401 imprime las salidas

Trabajo en FORTRAN

Fortran Monitor System Comienzo de los Sistemas Operativos

DEC PDP-1 (1961) 4K de palabras de 18 bits. US$ 120,000 < 5% del precio

de la IBM 7094

Primer video-juego. Estudiantes de MIT (1962)

Implementado en una PDP-1

Invención del Mouse (1964)

Tercera GeneraciónTercera Generación

1965-19801965-1980 Se introducen los circuitos integrados

Bajan los costos Sube el desempeño

Se introduce la multiprogramación tiempo compartido entre usuarios

Se introducen los discos duros

Circuitos integrados

Primer circuito integrado Primer circuito integrado Jack Kilby (1958)Jack Kilby (1958) 1 transistor, un capacitor, y 3 1 transistor, un capacitor, y 3

resistenciasresistencias 10x15 mm10x15 mm

Pentium 4Pentium 4 55 millones de transistores55 millones de transistores Un pelo = 75 micronesUn pelo = 75 micrones Transistor Pentium 4 = 0.09 Transistor Pentium 4 = 0.09

micrones! (90 nanometros)micrones! (90 nanometros)

IBM 360 (1964)

Multiprogramación Terminales bobas Software compatible con

IBM 7094, 1401 entre otros.

Aparece el byte = 8bits

DEC PDP-8 (1964)

Primer minicomputador No necesita una habitación

con aire acondicionado Lo bastante pequeño para

colocarlo en una mesa de laboratorio

US$ 16,000

Fundación de Intel (1968)

Andy Grove, Robert Noyce y Gordon MooreAndy Grove, Robert Noyce y Gordon Moore

Lenguaje C (1972) Lenguaje C (1972)

Laboratorio Bell desarrolla el lenguaje CLaboratorio Bell desarrolla el lenguaje C

#include int main(int argc, char* argv){

printf("Hello world...\n”);return 1;

}

Cray 1 (1976)Cray 1 (1976)

Seymour CraySeymour Cray Primera supercomputadoraPrimera supercomputadora Procesamiento vectorialProcesamiento vectorial

12 unidades procesando en 12 unidades procesando en paraleloparalelo

Aprox. 120 MFlopsAprox. 120 MFlops

MULTICS (1976)

Impulso en el desarrollo de SO “timesharing”Impulso en el desarrollo de SO “timesharing”

Primer microprocesador en un chip Intel

Intel 4004 (1971) CPU de 4 bits 2300 transistores Usado para

calculadoras Dispositivos de

control

Intel 8080 (1974) 8 bits datos 16 bits direcciones

ALTAIR 8800 (1975)

Primera computadora personalPrimera computadora personal Tenía un Intel 8080Tenía un Intel 8080

Apple I (1976)

Steve Jobs & Steve Wosniak

Apple II (1978)

Se podía aumentar la RAM Tenía 8 slots de expansión

Microsoft (1978)

1975 – Basic 1975 – Basic para la Altairpara la Altair

1981 acuerdan 1981 acuerdan con IBM el con IBM el desarrollo de desarrollo de DOSDOS

Cuarta generaciónCuarta generación

Desde 1980Desde 1980 Usan VLSI (large scale integration).

> 100,000 componentes por chip Facilita la creación de microprocesadores

Intel 8080 (8 bits) IBM PC (1981) con DOS. Intel 80286, 80386 y 80486.

Aparecen las terminales gráficas (GUI) Macintosh Microsoft “adopta” GUI y desarrolla Windows (sobre

DOS) Aparecen la filosofía “RISC”

IBM PC (1981)IBM PC (1981)

Usa el Intel 8088Usa el Intel 8088 Sistema DOS Sistema DOS

(Microsoft)(Microsoft) 1983: XT, con disco 1983: XT, con disco

rígidorígido

Commodore 64 (1982)

Sony introduce el CD (1984)

Macintosh (1984)

Linux (1991)Linux (1991)

“Estoy construyendo un sistema operativo gratuito (no es más que un hobby, no será una cosa grande y profesional como GNU) para clones AT (con un 386 o 486).”

Linus Torvalds, Helsinki, Oct. 91

Pentium (1993)Pentium (1993)

Incorpora ideas de maquinas RISCIncorpora ideas de maquinas RISC

1994: Pentium Bug1994: Pentium Bug 5505001 / 294911 = 18.6665505001 / 294911 = 18.6660009300093

(Pentium) (Pentium) 5505001 / 294911 = 18.6665505001 / 294911 = 18.666651973651973

(Powerpc) (Powerpc) X = 5505001, Y = 294911 X = 5505001, Y = 294911 Z = (X/Y)*Y - X (deberia dar 0)Z = (X/Y)*Y - X (deberia dar 0) Pentium con Bug: -256.00000 Pentium con Bug: -256.00000

ResumenResumen Tubos de vacío - 1946-1957Tubos de vacío - 1946-1957 Transistores - 1958-1964Transistores - 1958-1964 Small scale integration (SSI) – hasta 1965Small scale integration (SSI) – hasta 1965

Hasta 100 dispositivos en un chipHasta 100 dispositivos en un chip Medium scale integration (MSI) - hasta 1971Medium scale integration (MSI) - hasta 1971

100-3,000 dispositivos en un chip100-3,000 dispositivos en un chip Large scale integration (LSI) - 1971-1977Large scale integration (LSI) - 1971-1977

3,000 - 100,000 dispositivos en un chip3,000 - 100,000 dispositivos en un chip Very large scale integration (VSLI) - 1978 -1991Very large scale integration (VSLI) - 1978 -1991

100,000 - 100,000,000 dispositivos en un chip100,000 - 100,000,000 dispositivos en un chip Ultra large scale integration (ULSI) – 1991 -Ultra large scale integration (ULSI) – 1991 -

Mas de 100,000,000 dispositivos en un chipMas de 100,000,000 dispositivos en un chip

Desarrollo de las computadorasDesarrollo de las computadoras(Criterios para determinar el paso de una (Criterios para determinar el paso de una

generación a otra)generación a otra)

a.a. Forma en que están construidas: que Forma en que están construidas: que haya tenido cambios sustanciales.haya tenido cambios sustanciales.

b.b. Forma en que el ser humano se Forma en que el ser humano se comunica con ellas: que haya comunica con ellas: que haya experimentado progresos experimentado progresos importantes.importantes.

Primera GeneraciónPrimera Generacióna.a. Por medio de circuitos de tubos de vacío o Por medio de circuitos de tubos de vacío o

bulbos.bulbos.

b.b. Mediante la programación en lenguaje de Mediante la programación en lenguaje de máquina (lenguaje binario).máquina (lenguaje binario).

UNIVAC (1951)UNIVAC (1951)

Segunda GeneraciónSegunda Generacióna.a. Están construídas con circuitos de transistores.Están construídas con circuitos de transistores.

b.b. Se programan en nuevos lenguajes, llamados Se programan en nuevos lenguajes, llamados de “alto nivel”.de “alto nivel”.

IBM 7094IBM 7094

Tercera GeneraciónTercera Generación

a.a. Su fabricación Su fabricación electrónica está basada electrónica está basada en circuitos integrados en circuitos integrados (Minicomputadoras).(Minicomputadoras).

b.b. Su manejo es por medio Su manejo es por medio de los lenguajes de de los lenguajes de control de los sistemas control de los sistemas operativos.operativos.

PDP-12 de DEC

Cuarta GeneraciónCuarta Generacióna.a. Surge una nueva familia de circuitos integrados de alta Surge una nueva familia de circuitos integrados de alta

densidad, que recibe el nombre de densidad, que recibe el nombre de microprocesadoresmicroprocesadores (Microcomputadoras y Computadoras Personales).(Microcomputadoras y Computadoras Personales).

b.b. Interfaz gráfica, manejo de lenguaje natural y sistemas Interfaz gráfica, manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificialde inteligencia artificial

IBM-PCIBM-PC Microsoft WindowsMicrosoft Windows

SupercomputadorasSupercomputadoras

Velocidad de proceso:

Miles de millones de instrucciones de punto flotante por segundo

Usuarios a la vez: Hasta miles, en entornos de redes amplias

Tamaño: Requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.

Facilidad de uso: Sólo para especialistas

Clientes usuales: Grandes centros de investigación

Penetración social:

Prácticamente nula.

Impacto social: Casi nulo.

Costo: Hasta decenas de millones de dólares cada una.

MainframesMainframes


Cientos de millones de instrucciones por segundo o más.

Usuarios a la vez: Centenares o miles.

Tamaño: Requieren instalaciones especiales y aire acondicionado.

Facilidad de uso: Para especialistas

Clientes usuales: Grandes corporaciones y gobiernos.


Baja.

Impacto social: Muy alto, aunque pasa desapercibido: la sociedad industrial moderna no puede funcionar sin éstas.

Costo: Centenares de miles de dólares o más.

MinicomputadorasMinicomputadoras


Cientos de millones de instrucciones por segundo

Usuarios a la vez: Hasta decenas, o cientos cuando se usan en red.

Tamaño: Reducido, no siempre requieren instalaciones especiales.

Facilidad de uso: Para especialistas

Clientes usuales: Universidades, empresas medianas. Suelen funcionar como servidores de redes.


Baja.

Impacto social: Reducido, aunque amplio en los entornos de redes.

Costo: Decenas de miles de dólares.

Computadoras PersonalesComputadoras Personales


Millones de instrucciones por segundo.

Usuarios a la vez: Uno.

Tamaño: Pequeño o portátil.

Facilidad de uso: En apariencia, fáciles de usar.

Clientes usuales: Pequeñas empresas, oficinas, escuelas, hogares.


Alta.

Impacto social: Alto en los países industrializados.

Costo: Pocos miles de dólares.

Algunos LinksAlgunos Links

http://www.computerhistory.org/http://www.computerhistory.org/ http://www.intel.com/ http://www.intel.com/

Intel MuseumIntel Museum http://www.ibm.com/ibm/historyhttp://www.ibm.com/ibm/history http://www.dec.comhttp://www.dec.com Charles Babbage InstituteCharles Babbage Institute

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