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PRÓLOGO
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA DE COMPUTADORES
1.1 Conceptos preliminares
1.2 Arquitectura clásica de un computador: Modelo Von Neumann
1.2.1 Unidad central de proceso
1.2.2 Memoria
1.2.3 Entrada/Salida
1.2.4 Sistemas de interconexión: Buses
1.2.5 Periféricos
1.3 Ejecución de una instrucción
1.3.1 El sistema operativo
1.3.2 Lenguajes de alto nivel, ensamblador y código máquina
1.3.3 Flujo de datos
1.4 Tecnología de computadores
1.4.1 Tecnologías de circuitos integrados
1.4.2 Circuitos de memoria
1.5 Cuestiones
1.6 Bibliografía
CAPÍTULO 2. UNIDAD DE CONTROL: EJECUCIÓN DE INSTRUCCIONES
2.1 Introducción
2.2 Repertorio de instrucciones
2.3 Modos de direccionamiento
2.4 Formato de instrucciones
2.5 Arquitectura de un computador elemental
2.5.1 Esquema del computador elemental
2.5.2 Operaciones con registros
2.5.3 Instrucciones
2.6 Ejecución de las instrucciones
2.6.1 Cronograma de ejecución de la instrucción ADD #456
2.6.2 Ejecución de la instrucción SW #456
2.6.3 Ejecución de la instrucción JMZ #456
2.7 Subrutinas .
2.8 Excepciones
2.9 Diseño de la Unidad de Control
2.9.1 Unidad de control cableada
2.9.2 Unidad de control microprogramada
2.10 Evolución de los procesadores
2.10.1 Aumento de las prestaciones
2.10.2 Evolución de la arquitectura Intel iX86
2.10.3 Computadores RISC y CISC
2.11 Conclusiones
2.12 Cuestiones
2.13 Bibliografía CAP
CAPÍTULO 3. UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA
3.1 Introducción
3.2 Estructura y operaciones de la ALU
3.3 Operaciones de desplazamiento
3.4 Operaciones lógicas
3.5 Operaciones de cambio y extensión de signo
3.6 Suma y resta
3.6.1 Sumador elemental binario
3.6.2 Sumadores con acarreo adelantado
3.6.3 Resta de números enteros
3.6.4 Sumadores en BCD
3.7 Multiplicación y división de números enteros
3.7.1 Multiplicación de números enteros sin signo
3.7.2 Multiplicación de números enteros en complemento a 2: Algoritmo de Booth
3.7.3 División de números enteros sin signo
3.8 Representación de números en coma flotante
3.8.1 El estándar de precisión simple de IEEE
3.8.2 Operaciones en coma flotante
3.9 Cuestiones
3.10 Bibliografía
CAPÍTULO 4. JERARQUÍA DE MEMORIA
4.1 Introducción
4.2 El principio de localidad
4.3 Memoria cache
4.3.1 Mapeado directo
4.3.2 Mapeado asociativo por conjuntos
4.3.3 Mapeado totalmente asociativo
4.3.4 Algoritmos de reemplazo
4.3.5 Manejo de los fallos en los accesos a la cache
4.3.6 Rendimiento de la cache
4.3.7 Diseño del sistema de memoria
4.4 Memoria virtual
4.4.1 Mecanismo de traducción de direcciones
4.4.2 Acceso a memoria
4.4.3 Diseño del sistema de memoria virtual
4.4.4 Memoria segmentada
4.5 Segmentación paginada .
4.6 Conclusiones
4.7 Cuestiones
4.8 Bibliografía
CAPÍTULO 5. INTERCONEXIÓN ENTRE PROCESADOR Y PERIFÉRICOS
5.1 Introducción
5.2 Clasificación de los dispositivos de E/S
5.3 Módulos de Entrada/Salida
5.4 Programación de las órdenes en los dispositivos
5.5 La comunicación con el procesador. Sincronización
5.5.1 Sincronización por prueba de estado
5.5.2 Sincronización por interrupción
5.6 Transferencia de datos entre un dispositivo y memoria
5.6.1 Arbitraje del bus y transferencias de datos
5.7 Canales y procesadores de E/S
5.8 Conclusiones
5.9 Cuestiones
5.10 Bibliografía
CAPÍTULO 6. BUSES
6.1 Introducción
6.2 Características de un bus
6.3 Jerarquía de buses
6.4 Protocolos de bus
6.5 Arbitraje del bus
6.6 Interrupciones
6.7 Control de errores
6.8 Ejemplos de buses comerciales
6.8.1 Bus PCI
6.8.2 Bus VME
6.9 Conclusiones
6.10 Cuestiones
6.11 Bibliografía
CAPÍTULO 7. EL ENLACE EXTERIOR
7.1 Introducción
7.2 Tipos de interfaces
7.3 Interfaces serie
El texto nace de la experiencia de los autores en la enseñanza de computadores y periféricos en los primeros cursos de los estudios universitarios de Ingeniería Informática, y presenta los conceptos fundamentales de la estructura de computadores y de los periféricos más habituales.
Debido a la amplitud de los temas tratados, el objetivo de los autores ha sido el de elaborar una guía docente, haciendo especial hincapié en el compromiso coste-prestaciones inherente en el diseño de un computador.
