VISION_GRAL_Y_EVOLUCION de las computadoras

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[ Arquitectura de Computadores ]
INTRODUCCIÓN
Präsentat
ion
Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Tucumán
Ingeniería en Sistemas de Información
Año 2009
CARLOS HASBANI
Carlos Hasbani 1 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ionCarlos Hasbani 2 Arquitectura de Computadores
DEFINICIÓN DE LA RAE:
Máquina electrónica, analógica o digital, 
dotada de una memoria de gran capacidad 
y de métodos de tratamiento de 
información, capaz de resolver problemas 
matemáticos y lógicos mediante la 
utilización automática de programas 
informáticos.
Se acepta computador o computadora.
¿Qué es una computadora?
[ Introducción ]
Präsentat
ionCarlos Hasbani 3 Arquitectura de Computadores
DEFINICIÓN DE Stallings:
Máquina digital electrónica programable 
para el tratamiento automático de la 
información, capaz de recibirla, operar 
sobre ella mediante procesos 
determinados y suministrar los resultados 
de tales operaciones.
¿Qué es una computadora?
Arquitectura y Organización
• ARQUITECTURA son aquellos atributos 
visibles para el programador.
– Conjunto de Instrucciones, número de bits usados para 
representación de los datos, mecanismos de I/O, técnicas 
de direccionamiento.
– e.g. Existe alguna instrucción para realizar multiplicaciónes ?
• ORGANIZACION es cómo se implementan 
estas características.
– Señales de Control, interfaces, Tencología de memoria.
– e.g. Existe una unidad para multiplicar o la operación se ejecuta 
como un conjunto de sumas sucesivas?
[ Introducción ] ¿Qué es una computadora?
Carlos Hasbani 4 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ] ¿Qué es una computadora?
Carlos Hasbani 5 Arquitectura de Computadores
Arquitectura y Organización
• Toda la familia Intel x86 tiene la misma 
Arquitectura básica.
• La familia IBM System/370 tiene la misma 
Arquitectura básica.
• Esto nos dá una compatibilidad de código
– Al menos “hacia atrás”
• La organización difiere entre diferentes 
versiones de una misma familia.
Estructura y Función
[ Introducción ] ¿Qué es una computadora?
• La Estructura es la forma en que los 
componentes se relacionan entre sí.
• Función es la forma en que operan los 
componentes individuales cuando son 
parte de la estructura.
Carlos Hasbani 6 Arquitectura de Computadores
Función
[ Introducción ] ¿Qué es una computadora?
Carlos Hasbani 7 Arquitectura de Computadores
• Todas las funciones de una computadora 
son :
– Procesamiento de Datos
– Almacenamiento de Datos
– Transferencia de Datos
– Control
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Funcionamiento
Carlos Hasbani 8 Arquitectura de Computadores
Entorno Operativo
Fuente y destino de los datos
Transferencia 
de datos
Control
Almacenamiento
de datos
Procesamiento 
de datos
Vista Funcional
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Funcionamiento
Carlos Hasbani 9 Arquitectura de Computadores
TRANSFERENCI
A
Transferencia 
de datos
Control
Almacenamiento
de datos
Procesamiento 
de datos
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Funcionamiento
Carlos Hasbani 10 Arquitectura de Computadores
ALMACENAMIENTO
Transferencia 
de datos
Control
Almacenamiento
de datos
Procesamiento 
de datos
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Funcionamiento
Carlos Hasbani 11 Arquitectura de Computadores
PROCESAMIENTO
CON USO DE
MEMORIA
Transferencia 
de datos
Control
Almacenamiento
de datos
Procesamiento 
de datos
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Funcionamiento
Carlos Hasbani 12 Arquitectura de Computadores
PROCESAMIENTO
CON USO DE
MEMORIA Y
TRANSFERENCIA
Transferencia 
de datos
Control
Almacenamiento
de datos
Procesamiento 
de datos
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Estructura
Carlos Hasbani 13 Arquitectura de Computadores
Computadora
Memoria
principal
Entrada/ 
Salida
Sistema de
Interconección
Periféricos
Lineas de 
Comunicación
Unidad 
Central de
Procesos
CPU
Computadora
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Estructura
Carlos Hasbani 14 Arquitectura de Computadores
Computadora Unidad 
Aritmético
Lógica
A.L.U.
Unidad 
De
Control
Interconexión
Interna de la 
CPU
Registros
CPU
I/O
Memoria
System
Bus
CPU
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Estructura
Carlos Hasbani 15 Arquitectura de Computadores
CPU
Memoria
de
Control
Registros y 
Decodificadores
de la Unidad 
De Control
Lógica
Secuencial
Unidad
de
Control
ALU
Registros
bus
Interno
Unidad de Control
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Carlos Hasbani 16 Arquitectura de Computadores
Generación Años Características
0 hasta 1945 Sistemas 
mecánicos y 
electromecánicos
1 1945 – 1955 Tubos de vacío, 
tableros
2 1955 – 1965 Transistores y 
sistemas por lotes
3 1965 – 1980 Circuitos 
integrados y 
multiprogramación
4 desde 1980 Computadores 
personales
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
La generación 0 (hasta 1945)
• Ábacos
• Calculadoras mecánicas.
• Sistemas basados en relés.
Carlos Hasbani 17 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Difference Engine (1822)
Primera Computadora Digital (mecánica)
Usada para calcular tablas numéricas, 
calculaba cualquier función
algebraica y almacenaba números. Se 
programaba con tarjetas.
Charles Babbage y Ada Lovelace.
Carlos Hasbani 18 Arquitectura de Computadores
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Präsentat
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Historia
Harvard Mark I (1930)
Usada para computar tablas 
matemáticas y de 
navegación.
Carlos Hasbani 19 Arquitectura de Computadores
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Präsentat
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Historia
La primera generación (1940-1955)
• Se utilizan tubos de vacío
• Eran 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 
(alambrando tableros por ejemplo).
• No existían los sistemas operativos.
• En 1950 se introducen las tarjetas perforadas.
Carlos Hasbani 20 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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Historia
Usada en la Segunda Guerra 
Mundial para decifrar los 
mensajes de los alemanes.
Colossus (1945)
Carlos Hasbani 21 Arquitectura de Computadores
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Historia
ENIAC (1946) Máquina decimal (no binaria)
Carlos Hasbani 22 Arquitectura de Computadores
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Historia
UNIVAC (1946)
Carlos Hasbani 23 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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ion
Historia
Manchester Mark I (1948)
Primera máquina que 
funcionó con un 
programa almacenado.
John von Neumann, 
Princeton
Carlos Hasbani 24 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
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Historia
La segunda generación (1955-1965)
• Se introducen los transistores .
• Distinción entre diseñadores, constructores, 
programadores, operadores y personal de 
mantenimiento.
• Mainframes en salas acondicionadas.
• Se escribían los programasen papel, luego se 
perforaban las tarjetas, cuarto de entrada, café, esperar 
la salida.
• Los operadores toman las tarjetas del programa y 
colocan también los del compilador.
• Se crea el proceso por lotes que agrupa trabajos.
Carlos Hasbani 25 Arquitectura de Computadores
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ion
Historia
Transistor (1947)
Carlos Hasbani 26 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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ion
Historia
JOHNNIAC (1954)
Máquina que funcionaba 
con tarjetas.
Carlos Hasbani 27 Arquitectura de Computadores
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Historia
Tarjeta sin perforar
Carlos Hasbani 28 Arquitectura de Computadores
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Historia
A = 1 5 6
Tarjeta perforada
Línea de programa
Carlos Hasbani 29 Arquitectura de Computadores
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Historia
IBM 704 (1955)
Primera máquina 
comercial con hardware 
de punto flotante 
(5kFLOPS).
Carlos Hasbani 30 Arquitectura de Computadores
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Historia
FORTRAN (1957)
Primer compilador 
FORTRAN para IBM 704
(Formula Translator)
Carlos Hasbani 31 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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Historia
IBM 1401(1959)
4KB de memoria expandible 
a 16KB.
Buena para leer tarjetas, 
copiar cintas e imprimir 
resultados, pero mala para 
cáclulos numéricos.
Se utilizaba con fines 
comerciales (bancos, etc.)
Carlos Hasbani 32 Arquitectura de Computadores
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ion
Historia
IBM 1401: Centro de Cómputo
Carlos Hasbani 33 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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Historia
IBM 7094
Buena para hacer cómputos, 
se utilizaba con fines 
científicos.
Carlos Hasbani 34 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
IBM 1401 – IBM 7094: 
a) los programadores llevan tarjetas
b) La 1401 lee un lote de tarjetas y los graba en la cinta
c) Un operador lleva la cinta a la 7094
d) La 7094 realiza los cómputos
e) Un operador lleva la cinta a una 1401
f) La 1401 imprime las salidas
Carlos Hasbani 35 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Trabajo en FORTRAN
Fortran Monitor System 
Carlos Hasbani 36 Arquitectura de Computadores
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Präsentat
ion
Historia
ERMA, General Electric (1959)
Carlos Hasbani 37 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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ion
Historia
Primer video-juego. 
Estudiantes de MIT (1962)
Carlos Hasbani 38 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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Historia
Invención del mouse (1964). 
Carlos Hasbani 39 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
La tercera generación (1965-1980)
• Se introducen los circuitos integrados , lo cual 
es una gran ventaja en el precio y desempeño del 
computador.
• Se introduce el sistema IBM 360 altamente 
compatible.
• Se introduce la multiprogramación
• Se introducen los discos duros.
• Se introduce el tiempo compartido entre 
usuarios.
Carlos Hasbani 40 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
IBM 360 (1964)
Software compatible 
con IBM 7094, 1401 
entre otros.
Carlos Hasbani 41 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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ion
Historia
Circuitos integrados
Carlos Hasbani 42 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
IBM 360
Carlos Hasbani 43 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
GE 625 (1965)
Carlos Hasbani 44 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
DEC PDP-1 (1961)
4K de palabras de 18 
bits.
US$ 120.000 < 5% del 
precio de la IBM 7094
Carlos Hasbani 45 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Creación de Intel (1968)
Carlos Hasbani 46 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Laboratorio Bell desarrolla el lenguaje C 
(1972)
Carlos Hasbani 47 Arquitectura de Computadores
#include 
main()
{
for(;;)
printf("Hello world..."\n);
}
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
MULTICS (1976)
Carlos Hasbani 48 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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Historia
PDP-11/70 (1974)
Carlos Hasbani 49 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
De MULTICS nace UNICS (UNiplexed Information 
and Computing Service) luego se cambió a UNIX.
Era un sistema abierto lo que generó un caos.
IEEE generó un estándar llamado POSIX.
Carlos Hasbani 50 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Primer microprocesador en un chip 
Intel 4004 (1971)
Carlos Hasbani 51 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Intel 4004 (1971)
Carlos Hasbani 52 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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ion
Historia
Appel I (1976)
Carlos Hasbani 53 Arquitectura de Computadores
Steve Jobs & Steve Wosniak
[ Introducción ]
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ion
Historia
ALTAIR 8800 (1975)
Carlos Hasbani 54 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Apple II (1978) US$ 1930
Carlos Hasbani 55 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Microsoft (1978)
Carlos Hasbani 56 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
La cuarta generación (desde 1980)
• Usan LSI (large scale integration).
• Intel 8080 (8 bits) -> IBM PC (1980) con DOS.
• Intel 80286 (1983), 80386 (1985) y 80486 (1989).
• GUI (graphical User Interface) -> Macintosh
• Microsoft adopta GUI y desarrolla Windows (sobre DOS)
• Microsoft saca Windows 95 como sistema operativo, 
luego Windows 98 (basado en 16 bits), Windows NT (32 
bits) con ideas de VAX VMS.
• Windows NT 5.0 se transformó en Windows 2000
• Windows 98 se transformó en Windows Me.
• Windows XP
Carlos Hasbani 57 Arquitectura de Computadores
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Historia
La cuarta generación (desde 1980)
• UNIX se mantiene más fuerte en computadores 
potentes
• Se basa en chips RISC de alto desempeño.
• Pentium Linux es una alternativa a Windows
• Unix saca X Windows basado en GUI
• Se introducen sistemas operativos en red (varios 
computadores conectados) y sistemas operativos 
distribuidos (múltiples procesadores).
• continuará…
Carlos Hasbani 58 Arquitectura de Computadores
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ion
Historia
IBM PC (1981)Carlos Hasbani 59 Arquitectura de Computadores
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Präsentat
ion
Historia
Commodore 64 (1982)
Carlos Hasbani 60 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Disco Duro Seagate 40 MB (1978)
Carlos Hasbani 61 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
Disco Duro Memorex 10MB (1983)
Carlos Hasbani 62 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
AT&T y Laboratorio Bell desarrollan C++ 
(1983)
Carlos Hasbani 63 Arquitectura de Computadores
#include 
main()
{
char *s1, *s2;
par{
s1 = "Hello";
s2 = "world\n";
}
cout << s1 << s2 << endl;
return(0);
}
[ Introducción ]
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ion
Historia
IBM PC/AT (1983)
Carlos Hasbani 64 Arquitectura de Computadores
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Historia
Sony introduce el CD (1984)
Carlos Hasbani 65 Arquitectura de Computadores
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Historia
Commodore Amiga (1985)
Carlos Hasbani 66 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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Historia
Macintosh (1984)
Carlos Hasbani 67 Arquitectura de Computadores
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Historia
X Windows para UNIX (1984)
Carlos Hasbani 68 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
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ion
Historia
Sparcstation (1989)
Carlos Hasbani 69 Arquitectura de Computadores
[ Introducción ]
Präsentat
ion
Historia
“ Estoy construyendo un sistema 
operativo gratuito (no es má s que un 
hobby, no será una cosa grande y 
profesional como GNU) para cló nicos 
AT (con un 386 o 346).”
Linus Torvalds, Helsinki, Oct. 91
Nace LINUX
Carlos Hasbani 70 Arquitectura de Computadores
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Intel Pentium (1993)
Carlos Hasbani 71 Arquitectura de Computadores
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Appel Newton (1993)
Carlos Hasbani 72 Arquitectura de Computadores
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Präsentat
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Historia
Windows 95 (1995)
Carlos Hasbani 73 Arquitectura de Computadores
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Präsentat
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Historia
Power Macintosh (1994)
Carlos Hasbani 74 Arquitectura de Computadores
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Carlos Hasbani 75 Arquitectura de Computadores
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Historia
Continuará...
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