Este documento resume el Capítulo 2 sobre el tratamiento de datos en una computadora. Explica que la CPU procesa datos mediante instrucciones codificadas en lenguaje máquina. Describe la arquitectura básica de una computadora, incluyendo la unidad de procesamiento, registros y memoria. También explica cómo se almacenan y ejecutan los programas, moviendo instrucciones de la memoria a la CPU según sea necesario.

1. IFE 115: Informática Básica Licenciado: Marcio Rodas
0317199700064 Ester Lidia Corea Martinez
PTEG-I-10-ESTER LIDIA COREA AMARTINEZ-VISITA 2- EXPO TRATAMIENTO DE DATOS CAP2
Capitulo 2:
Tratamiento de Datos

2. Índice
• Introducción
• Objetivos
• Marco teórico
• Capitulo 2: Tratamiento de Datos
 2.1 Arquitectura de computadoras
2.2 Lenguaje máquina
2.3 Ejecución de programas
• Conclusiones
• Bibliografía

3. Introducción
• En este capitulo veremos como manipula los datos una
computadora y como se comunica con dispositivos
periféricos tales como impresoras y teclados. Explorando
los fundamentos de la arquitectura de computadoras y
veremos como se programan mediante instrucciones
codificadas, denominadas instrucciones en el lenguaje
máquina.

4. Objetivos
• Conocer cada uno de los términos empleados
en el capitulo 2, dando ejemplos de su
terminología.

5. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
2.1 ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
La circuitería de una computadora que controla
el tratamiento de los datos se conoce como
unidad central de procesamiento (CPU Central
Processing Unit)y a menudo simplemente se
denominan procesador.

6. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• El Procesador
Un procesador consta de tres partes: la unidad aritmético/
lógica, que contienen los circuitos que realizan las
operaciones con los datos (suma y resta), la unidad de
control que contiene los circuitos que coordinan las
actividades de la maquina y la unidad de registro que
contiene la celda de almacenamiento de datos.

7. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
*Registros se emplean para almacenar
temporalmente la información dentro del
procesador. Algunos de los registros de la de la
unidad de registro se consideran registros de
uso general mientras que otros son registros
de uso especial.

8. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Registros de uso general: sirven como lugares de
almacenamiento temporal para los datos que
están siendo tratados por el procesador. Estos
registros almacenan las entradas a la circuitería
de la unidad aritmético/lógica y proporcionan
espacios de almacenamiento para los resultados
generados por dicha unidad.

10. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• El concepto de programa almacenado
Se conoce como la idea de almacenar el programa de
una computadora en su memoria principal y se ha
convertido en el método estándar utilizado en la
actualidad, tan estándar que parece obvio. Los datos se
almacenan en la memoria mientras que los programas
eran parte del procesador .

11. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Memoria Caché: es instructivo comparar los distintos
recursos de memoria de una computadora en relación
con su funcionalidad. Los registros se utilizan para
almacenar los datos que son inmediatamente aplicables
a las operaciones que se este llevando a cabo; la
memoria principal se emplea para almacenar los datos
que probablemente no vayan a ser necesarios en el
futuro inmediato. Muchas maquinas están diseñadas con
un nivel de memoria adicional llamada memoria caché,
es una parte quizás de varios cientos KB de memoria de
alta velocidad localizada dentro del propio procesador

13. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• 2.2 Lenguaje Máquina
Con el fin de aplicar el concepto de programa
almacenado, los procesadores están diseñadas para
reconocer instrucciones codificadas como patrones de
bits. Este conjunto de instrucciones junto con el
sistema de codificación utilizado forman lo que se
conoce como lenguaje máquina.

14. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Repertorio de instrucciones
• La lista de instrucciones e lenguaje maquina que un
procesador típico es capaz de decodificar y ejecutar
es bastante corta . De hecho, una vez que una
maquina puede realizar ciertas tareas elementales
pero convenientemente elegidas, el añadir mas
funcionalidad no incrementa las capacidades teoricas
de la maquina.

15. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• El grado con el que el diseño de una maquina debe
aprovechar este hecho ha conducido a dos filosofías
distintas de arquitecturas de procesador.
• Una de ellas es que un procesador debe diseñarse
para ejecutar un conjunto mínimo de instrucciones
en lenguaje máquina esta técnica conduce a lo que
se denomina arquitectura RISC (Reduced Instrucction
Set Computer, computadora de conjunto reducido de
instrucciones.)

16. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Por el contrario otros diseñadores argumentan en
favor de procesadores que tengan la capacidad de
ejecutar un gran numero de ejecuciones complejas
aun cuando muchas de ellas sean técnicamente
redundantes. El resultado de este enfoque se conoce
con el nombre de CISC (Complex Instrucction Set
Computer, Computadora de conjunto complejo de
instrucciones).

17. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Independiente de la elección que se haga entre RISC
y CISC, las instrucciones de una maquina pueden
clasificarse en tres grupos
• 1- el grupo de transferencia de datos
• 2- el grupo aritmético/lógica
• 3- el grupo de control

18. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Transferencia de Datos: el grupo de transferencia d datos
esta compuesto por instrucciones que solicitan el
movimiento de datos desde una ubicación a otra. Es
preciso recalcar que el uso de términos tales como
transferir o mover para identificar a este grupo de
instrucciones es en realidad engañoso. El proceso
implicado en una instrucción de trasferencia es mas una
copia de los datos que un movimiento de los mismos. Por
tanto, otros términos como copiar o clonar peritarán
describir mejor.

19. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Debemos mencionar que suelen emplearse términos
especiales a la hora de hacer referencia a la transferencia
de datos entre el procesador y la memoria principal.
 Una solicitud para llenar un registro de uso general con el
contenido de una celda de memoria se suela denominar
instrucción LOAD (instrucción de carga).
 A la inversa, usa solicitud para transferir el contenido de
un registro de una celda de memoria se denomina
instrucción STORE (instrucción de almacenamiento)

20. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Aritmético/lógico
• Esta compuesto por aquellas instrucciones que le
dicen a la unidad de control que debe solicitar
una cierta actividad dentro de la unidad. Como su
propio nombre lo sugiere puede realizar otras
operaciones aritméticas básica. Algunas de estas
operaciones adicionales básicas son las
operaciones AND, OR y XOR.

21. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Otro conjunto de operaciones disponibles dentro de
la mayor parte de las unidades aritmético/lógica
permite pasar el contenido de los registros hacia la
derecha o la izquierda sin salir del propio registro.
Estas operaciones se conocen con el nombre de
operaciones SHIFT (desplazamiento) o ROTATE
(rotación)

22. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Control: el grupo de control esta compuesto por
aquellas instrucciones que dirigen la ejecución del
programa en lugar d la manipulación de los datos.
Este grupo contiene muchas de las instrucciones mas
interesantes del repertorio de una maquina, como la
familia de instrucciones JUMP (o BRANCH)
instrucciones de salto o bifurcación.
• JUMP: Saltos incondicionales y Saltos condicionales.

24. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Un ejemplo de lenguaje máquina
• Como se codifica las instrucciones de una computadora
típica. La maquina que se utilizara para el análisis se
describe en el Apéndice C. Dispone de 16 registros de uso
general y de 256 celdas en la memoria principal, cada una
de ella con una capacidad de 8 bits. Para propósito de
referencia, se etiquetaran los registros con los valores de
0 al 15 y las direcciones de las celdas de memoria con los
valores 0 a 255. por comodidad vamos a considerar que
estas etiquetas y direcciones son valores representados
en base dos y vamos a expresar los patrones de bits
resultantes en notación hexadecimal. Etiquetaremos de 0
a F y las direcciones de las celdas de memoria de 00 a FF.

29. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Ejecución De Programas
• Las computadoras ejecutan un programa almacenado en su
memoria copiando las instrucciones desde la memoria al
procesador según va siendo necesario. Una vez que están
en el procesador, cada instrucción se descodifica y se hace
lo que la instrucción ordene. El orden en el que las
instrucciones se extraen de la memoria se corresponden
con el orden en el que están almacenadas en la memoria a
no ser que ese orden se altere mediante JUMP.

30. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Para entender como tiene lugar el proceso
global de ejecución, es necesario tener en
cuenta dos de los registros de uso especial
contenidos en el procesador: el registro de
instrucciones y el contador de programas

32. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Ejemplo de ejecución de programa
• Analizaremos el ciclo de la maquina aplicado al
programa presentado en la figura 2.7 que extrae dos
valores de la memoria principal, calcula su suma y
almacena el total de otra celda de la memoria
principal, primero necesitamos poner el programa en
algún lugar de la memoria.

33. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Para nuestro ejemplo vamos a suponer que el
programa se almacena en direcciones consecutivas,
comenzando en la dirección A0 (hexadecimal). Con el
programa almacenado de esta manera, podemos
hacer que la máquina lo ejecute introduciendo en el
contador de programa la dirección (A0) de la
primera instrucción y haciendo que la maquina inicie
las figuras.

34. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Programas y datos
• En la memoria principal de una computadora
podemos almacenar simultáneamente muchos
programas, siempre y cuando ocupen partes
diferentes de la memoria. Después podemos
determinar que programa se ejecutara al iniciar la
máquina simplemente configurando de la forma
apropiada al contador de programas.

35. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Debemos tener en mente que puesto que la
memoria principal contiene también datos y esos
datos están codificados mediante 0s y 1s, la maquina
no tiene manera por si sola de saber que patrones de
bits se correspondes con datos y cuales se
corresponden con programas.

36. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Si asignáramos la dirección de un programa al
contador de programa la dirección de una parte de la
memoria que contiene datos, en lugar de la dirección
del programa deseado, el procesador, al no disponer
de ninguna otra información, extraería los patrones
de bits correspondiente a los datos como si fueran
instrucciones y los ejecutaría. El resultado final
dependería por supuesto del valor de esos datos.

40. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Programas Y Datos
• En la memoria principal de una computadora
podemos almacenar simultáneamente muchos
programas, siempre y cuando ocupen partes
diferentes de la memoria. Después, podemos
determinar que programa se ejecutara al iniciar la
maquina simplemente configurando de la forma
apropiada el contador de programas.

41. Capitulo 2: Tratamiento de Datos
• Sin embargo debemos tener en mente que
puesto que la memoria principal contiene
también datos y eso dato están codificados
mediantes 0s y 1s, la maquina no tiene
manera por si sola de saber que patrones de
bits se corresponden con datos y cuales se
corresponden con programas.

42. • Conclusión
• Los tratamiento de datos ejercen una función
esencial… aun mas cuando la sabemos poner
en práctica de la manera correcta y haciendo
su uso adecuado y correspondiente.

43. • Bibliografía
• Introducción a la computadora, 11va edición
• J. Glenn Brookshear