Fundamentos de Arquitectura de Computadoras: Resumen para Exámenes
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Resumen de Arquitectura (Machete para Examen)
1. Electricidad y Fuentes
- Fórmulas: $P (Watts) = V \times I$ | $V = I \times R$ (Ley de Ohm).
- Reemplazo de fuente: Debe tener mismo Voltaje (V), Potencia (W) igual o mayor, misma polaridad y mismo conector.
- Argentina: 220V / 50Hz. El cargador debe decir "Input 100-240V".
2. Arquitecturas y CPU
- Von Neumann: Una sola memoria (datos + instrucciones). Barato, pero genera "Cuello de Botella".
- Harvard: Memorias separadas. Más rápido porque permite accesos simultáneos.
- Ciclo de Instrucción: 1. Fetch (Busca), 2. Decode (Traduce), 3. Execute (ALU), 4. Write Back (Guarda).
- Interrupciones (IRQ): Se chequean siempre al final del ciclo de instrucción.
- Registros clave: PC (próxima instrucción), ALU (cálculos), Status/Flags (Z, N, C, V).
3. Sistemas de Numeración (8 bits)
| Sistema | Bit 7 (Izquierda) | Proceso para Negativos | Rango |
|---|---|---|---|
| BSS | Parte del valor ($128$) | No existen | $[0, 255]$ |
| M y S | Signo ($1=-$) | Pegar un $1$ al principio | $[-127, 127]$ |
| Ca1 | Signo ($1=-$) | Invertir todos los bits | $[-127, 127]$ |
| Ca2 | Signo ($1=-$) | Invertir + Sumar $1$ al final | $[-128, 127]$ |
4. Punto Flotante (IEEE 754 - 32 bits)
- Estructura: 1 bit Signo | 8 bits Exponente (Exceso 127) | 23 bits Mantisa.
- Normalización: Correr la coma para que quede $1,xxxx$. El "1," es implícito (no se guarda).
5. Memoria y Lógica
- Capacidad: $2^n$ (donde $n = \text{bus de direcciones}$).
- Unidades: $1 \text{ KB} = 1024 \text{ Bytes}$ | $1 \text{ MB} = 1024 \text{ KB}$.
- Compuertas:
- AND ($\cdot$): 1 si AMBOS son 1.
- OR ($+$): 1 si AL MENOS UNO es 1.
- XOR ($\oplus$): 1 si son DIFERENTES.
- NOT ($\bar{A}$): Invertir (0 por 1).
Tips de último minuto para el parcial
- Si el resultado de una suma aritmética en el bit 7 es distinto al acarreo que viene del bit 6, hay Overflow (V=1).
- En la tabla de verdad, si tenés 3 variables (A, B, C), son 8 filas.
- Memoria Cache: Es rápida, volátil y pequeña. Sirve para que el CPU no espere a la RAM.
1. El "Paso a Paso" de las Conversiones
Esto es lo que más puntos vale y donde más gente se equivoca por apurada:
- Pasar a Binario:
- Parte entera: Dividir por 2 y anotar restos de abajo hacia arriba.
- Parte decimal: Multiplicar por 2 y anotar el entero (0 o 1) de arriba hacia abajo.
- Pasar a Hexa u Octal:
- Agrupás los bits de a 4 (para Hexa) o de a 3 (para Octal) de derecha a izquierda.
2. El truco de la Tabla de Verdad
- Filas: $2^n$ (Si hay A, B, C $\rightarrow$ 8 filas).
- Llenado: Empezás por la derecha (C) de 1 en 1, seguís (B) de 2 en 2, y terminás (A) de 4 en 4.
- Resolución: Primero resolvé lo que está entre paréntesis, después las negaciones y al final la compuerta principal.
3. Análisis de Circuitos
- Seguí los cables desde las entradas (A, B) hacia la derecha.
- Escribí sobre cada cable qué "sale" de la compuerta anterior.
- No te asustes si el resultado final parece una letra sola; simplificar es parte del ejercicio.
4. La Lógica de las Banderas (Flags)
Cuando hagas la suma binaria, recordá esto:
- Carry (C): ¿Sobró un bit al final de la suma? (El bit 9).
- Zero (Z): ¿El resultado dio 00000000?
- Negative (N): ¿El primer bit de la izquierda es un 1?
- Overflow (V): ¿Sumaste dos positivos y te dio negativo (o al revés)?
💡 Un último consejo "estilo UADE":
En los ejercicios de justificación (como el de Von Neumann vs Harvard o el del cargador), no pongas solo "sí" o "no". Poné: "Sí, porque el rango de entrada de 100-240V incluye los 220V de Argentina" o "Es Harvard porque el diagrama muestra buses independientes para datos e instrucciones". Los profes valoran mucho que uses las palabras técnicas que vimos.
¡Con lo que repasamos hoy estás más que listo para aprobar! Si te surge una duda de último minuto desayunando antes del examen, escribime. ¡Mucha suerte!