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Arquitectura de PC Laboratorio .

Tutor Henry Guerrero Presentado por: Nicolas Fernando David C Grupo: 301302-25 Codigo:98396977

Universidad Nacional abierta y a distancia UNAD Escuela de ciencias básicas tecnología e ingeniería San Juan de Pasto, Noviembre 28 de 2019

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de este laboratorio en el programa MSX88, nos permite evaluar las diferentes operaciones que el procesador desarrolla en el interior de sus componentes y secciones para obtener un resultado final.

ACTIVIDADES En la práctica se revisará la arquitectura interna de un computador PC. Para esta práctica se deberán analizar los siguientes componentes: Sección 1. Microprocesador - Tipo (Nombre, fabricante) - Longitud de palabra - Cachés internas - Frecuencia de reloj - Cantidad de núcleos Físicos - Cantidad de núcleos Lógicos deberán analizar los siguientes componentes: Sección 1. Microprocesador - Tipo:

Nombre: Intel Core I7 7700

Fabricante: Intel

- Longitud de palabra: 64 Bits

- Cachés internas: 4 Caches

- Frecuencia de reloj: 3.6 GHz

- Cantidad de núcleos Físicos: 4 - Cantidad de núcleos Lógicos: 8

Sección 2. Memoria Principal - Capacidad de almacenamiento - Tecnología - Velocidad

Sección 3. Disco Duro - Capacidad de almacenamiento - Tiempos de acceso

- Tecnología - Latencia - Latencia media - RPM - Capacidad de almacenamiento: 476937MB – 500Gb - Tiempos de acceso: 3.8 seg - Tecnología: Western Digital - Latencia: - Latencia media: 4.2 ms - RPM: 7200 RPM

Sección 4. Periféricos - Tipos - Tecnología - Número y tipo de buses (ranuras) para la interconexión de periféricos - Tipos: - Impresora Enviar a OneNote 16 - Impresora Fax - Impresora Foxit Reader PDF Printer - Impresora Microsoft Print to PDF - Impresora Microsoft XPS Document Writer - Impresora OneNote - Impresora PDF Architect 6 - Impresora PDFCreator - Controladora USB3 Intel Kaby Point PCH - USB 3.1 xHCI Host Controller - Dispositivo USB Dispositivo compuesto USB - Dispositivo USB Dispositivo compuesto USB - Dispositivo USB Dispositivo de entrada USB - Dispositivo USB Dispositivo de entrada USB - Dispositivo USB Dispositivo de entrada USB - Dispositivo USB HP High Definition 1MP Webcam - Dispositivo USB Intel(R) Wireless Bluetooth(R) - Tecnología: Intel - PCI - Número y tipo de buses (ranuras) para la interconexión de periféricos: 3 PCI EXPRESS

Sección 5. CPUID CPU-Z Sección 5. CPUID CPU-Z Procesador: Intel(R) Core(TM) i7-7700 CPU @ 3.60GHz - Nombre: Intel(R) Corporación - Socket: U3E1 - Tecnología: Intel - Voltaje: 1.0 V - Instrucciones: - Velocidad del núcleo: - Multiplicador: - Velocidad del Bus: Caches: - Memoria Cache de datos: - Memoria Cache de Instrucciones:

BIOS - Marca: HP - Versión: P12 Versión 02.16

Memoria - Tipo: - Tamaño

- Latencia

Sección 6. Infografía Diseñe una infografía con los siguientes términos -

Overclocking

-

Hyperthreading

-

DMA

-

IRQs

La práctica conocida como overclocking pretende alcanzar una mayor velocidad de reloj para un componente electrónico

El acceso directo a memoria (DMA, del inglés direct memory access) permite a cierto tipo de componentes de una computadora acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU).

La tecnología HyperThreading consiste en ‘simular’ dos procesadores (o núcleos) en uno solo, dividiendo la carga de trabajo entre ambas y por tanto mejorando la velocidad de procesamiento.

IRQ. Viene del inglés "Interrupt Request" (Petición para Interrupción). Las PCs usan peticiones de interrupción para manejar varias operaciones del hardware. Dispositivos como tarjetas de sonido, modems, teclados, entre otros, pueden enviar una petición de interrupción al procesador central.

Laboratorio 2 TEMÁTICA REVISADA: Repertorio de instrucciones, lenguaje de máquina, paralelismo, sistemas Multiprocesador. Guía de actividades – Práctica. METODOLOGIA. Para la simulación se empleará el programa llamado MSX88, el cual lo puede descargar de internet, este muestra el funcionamiento interno, aunque limitado, de un i8088. El software viene acompañado de un programa ensamblador (ASM88) y su correspondiente enlazador (LINK88) que generará un archivo ejecutable (.EJE) que será el que podrá ser simulado. En caso de probar este software y que no sea funcional para la versión de Windows que usted tiene, debe buscar otro emulador para su sistema operativo. Es obligatorio llevar el aplicativo al laboratorio para poder desarrollarlo ACTIVIDADES En la práctica se mostrará el funcionamiento interno de un computador y se debe realizar las siguientes actividades: Sección 1: Escribir un programa que realice la suma de dos datos inmediatos (el 20h y el 30h) que se encuentran en los registros AX y DX del procesador. El resultado lo almacenará en AX. Pasos a seguir: 1. Abrir una sesión de MSX88. 2. Crear un archivo llamado PROG1.ASM con el siguiente código en ensamblador: 3. Teclear en la línea de comandos EDIT PROG1.ASM. Si su sistema operativo no soporte el EDIT, pueden crear el programa con Bloc de notas o Notepad ++ Una vez que se haya abierto el programa teclear el código siguiente, guardar y salir del editor. ORG 2000h MOV AX, 20H MOV DX, 30H ADD AX, DX END

4. Ensamblar el archivo anterior. Para ello, en la línea de órdenes teclear: ASM88 PROG1.ASM; 5. Enlazar el archivo PROG1.O creado. Desde la línea de órdenes escribir: LINK88 PROG1.O; 6. Ejecutar el programa MSX88. Para ello escribir en la línea de órdenes MSX88

7. Cargar el programa PROG1.EJE en el simulador, para ello en la pantalla de órdenes, escribir L PROG1. Una vez en el simulador, podremos pulsar la tecla F6 para ejecutar instrucción a instrucción el programa anterior, o mediante la tecla F7 para ejecutar cada instrucción en cada uno de sus ciclos de máquina. Sección 2: Cambiar los datos que se suman por los datos 9876h y 2000h.

Repetir los pasos de la sección 1 hasta terminar la simulación. En la primera sección se observa que el procesador realiza la suma con una serie de adiciones hasta llegar a 50 donde quedan guardada dicha suma en los datos y en memoria . Sección 3: Cambiar la operación aritmética.

En vez de sumar se desea restar. Para ello, cambiar la instrucción ADD AX, DX por SUB AX, DX en el código. Repetir los pasos de la práctica 1a hasta terminar la simulación.

El resultado final de la resta es 10

Laboratorio 3.

TEMÁTICA REVISADA: Repertorio de instrucciones, lenguaje de máquina, paralelismo, sistemas Multiprocesador. Guía de actividades – Práctica. METODOLOGIA. Para la simulación se empleará el programa llamado MSX88, el cual lo puede descargar de internet, este muestra el funcionamiento interno, aunque limitado, de un i8088. El software viene acompañado de un programa ensamblador (ASM88) y su correspondiente enlazador (LINK88) que generará un archivo ejecutable (.EJE) que será el que podrá ser simulado.

En caso de probar este software y que no sea funcional para la versión de Windows que usted tiene, debe buscar otro emulador para su sistema operativo. Para la sección 2, se puede utilizar EMU8086 que facilitara trabajar la multiplicación, la división y las instrucciones de comparación. Es obligatorio llevar el aplicativo al laboratorio para poder desarrollarlo ACTIVIDADES En la práctica se mostrará el proceso desde la IP (apuntador de instrucción) del procesador hasta el resultado obtenido; se debe realizar las siguientes actividades: Sección 1: Descargar el archivo Anexo 1. Suma de dos números en MSX88. Allí se encuentra el código para sumar los números 10H y 20H. El resultado se almacena en AX. En este documento se explica cómo es el flujo de los datos y las instrucciones; se muestra de igual manera a través de imágenes que ocurre en cada ciclo de instrucción y como el apuntador de instrucción avanza en las diferentes direcciones de memoria. Familiarícese con este proceso, para ello digite el código y ejecútelo en MSX88 y compare en tiempo real al momento de ejecutar el programa con el anexo 1 para que entienda perfectamente todo el proceso. Una vez haya hecho esto, entonces proceda a realizar las siguientes actividades:

1. Escribir un programa que realice la suma de dos datos (el 25h y el 30h) que se encuentran en los registros AX y DX del procesador. El resultado lo almacenará en AX. Guardar el código con el nombre Programa.asm. Seguir los pasos descritos en el laboratorio 2 para ensamblar, enlazar y ejecutar el programa. 2. Después de ejecutar el programa en MSX88, utilizar la tecla F6 para observar la Ejecución Ciclo de instrucción a Ciclo de instrucción tal como aparece en la

diapositiva Anexo1, y verificar los ciclos de instrucciones de todo el proceso desde la búsqueda del código de operación, decodificación hasta el resultado. Comparar en tiempo real el programa ejecutado, con lo documentado en las diapositivas. Con este ejercicio tome los pantallazos respectivos y documéntelo tal como está en el Anexo1.

Si observamos los datos se guardaron en AX con un total de 55 el (25h y el 30h) Sección 2: Diseñar dos programas con las siguientes condiciones: 1. Escribir un programa que realice la multiplicación de dos números. Realizar la ejecución de Ciclo de instrucción a Ciclo de instrucción (F6). Documentarlo tal como aparece en el anexo 1, escribiendo lo sucedido por cada ciclo de instrucción hasta su resultado. Mostrando posiciones de memoria igualmente.

La multiplicación se realiza con una serie de sumas sucesivas en el procesador. Se multiplico el numero dos por dos y el resultado final se guardó en Dx 4 2. Escribir un programa que realice la división de dos números. Realizar la ejecución de Ciclo de instrucción a Ciclo de instrucción. Documentarlo tal como aparece en el anexo 1, escribiendo lo sucedido por cada ciclo de instrucción hasta su resultado. Mostrando posiciones de memoria igualmente.

Aquí se realizó la división entre el número die y el número cinco. El resultado final se guardó en CX=2 Sección 3: Diseñar un programa en ensamblador para MSX88 donde utilice Etiquetas y Comparaciones. Ver Anexo 2. Comparaciones_Etiquetas_Ensamblador