Una computadora se
trata de una máquina electrónica capaz de recibir, procesar y devolver resultados en torno a
determinados datos y que para realizar esta tarea cuenta con un medio de
entrada y uno de salida. Por otro lado, que un sistema informático se compone de dos subsistemas que
reciben los nombres de software
y hardware, el primero consiste en la parte lógica
de la computadora (programas, aplicaciones, etc) el segundo en la parte física
(elementos que la forman como mother, ventilador, memoria RAM).El
software de una computadora es uno de los elementos fundamentales para su
funcionamiento, su sistema operativo, que consiste en una gran plataforma donde
pueden ejecutarse los programas, aplicaciones o herramientas que sirven para
realizar diferentes tareas. El hardware por su parte, se encuentra
formado por la memoria(permite almacenar datos y programas), dispositivos de
entrada (para introducir los datos en el ordenador, ej: mouse y teclado),
dispositivos de salida (para visualizar los datos, ej: pantalla o impresora) y
CPU (cerebro del ordenador donde se ejecutan las instrucciones.Las computadoras son máquinas de arquitectura Von Neumann cuando:
Tanto los programas como los datos se almacenan en una
memoria en común. Esto hace posible la ejecución de comandos de la misma forma
que los datos.
Cada celda de memoria de la máquina se identifica con un
número único, llamado dirección.
Las diferentes partes de la información (los comandos y los
datos) tienen diferente modos de uso, pero la estructura no se representa en
memoria de manera codificada.
Cada programa se ejecuta de forma secuencial que, en el caso
de que no haya instrucciones especiales, comienza con la primera instrucción.
Para cambiar esta secuencia se utiliza el comando de control de transferencia.
Una máquina Von Neumann, al igual que prácticamente todos
los computadores modernos de uso general, consta de cuatro componentes
principales:
Dispositivo de operación (DO), que ejecuta instrucciones de
un conjunto especificado, llamado sistema (conjunto) de instrucciones, sobre
porciones de información almacenada, separada de la memoria del dispositivo
operativo (aunque en la arquitectura moderna el dispositivo operativo consume
más memoria “generalmente del banco de registros”), en la que los operandos son
almacenados directamente en el proceso de cálculo, en un tiempo relativamente
corto.
Unidad de control (UC), que organiza la implementación
consistente de algoritmos de decodificación de instrucciones que provienen de
la memoria del dispositivo, responde a situaciones de emergencia y realiza
funciones de dirección general de todos los nodos de computación. Por lo
general, el DO y la UC conforman una estructura llamada CPU. Cabe señalar que
el requisito es consistente, el orden de la memoria (el orden del cambio de
dirección en el contador de programa) es fundamental a la hora de la ejecución
de la instrucción. Por lo general, la arquitectura que no se adhiere a este
principio no se considera Von Neumann.
Memoria del dispositivo: un conjunto de celdas con
identificadores únicos (direcciones), que contienen instrucciones y datos.
Dispositivo de E/S (DES): permite la comunicación con el
mundo exterior de los computadores, son otros dispositivos que reciben los
resultados y que le transmiten la información al computador para su procesamiento.
Memoria principal
La memoria principal en la arquitectura inicial
era directamente la RAM, pero esto ha evolucionado y se han añadido memorias
caché e implementado algoritmos que predicen que datos vamos a usar más
frecuentemente.
La memoria RAM es bastante sencilla, en comparación con la
CPU, se podría decir que es una tabla, que contiene la dirección (o lugar)
donde está cierto dato y el contenido del propio dato. La memoria dispone de
un registro de direcciones (RDM) y un registro de intercambio de
memoria (RIM o registro de datos). En el registro de direcciones se
almacena la dirección en la que se almacenará o leerá un dato, y en el registro
de intercambio de memoria se almacena ese dato leído o que se almacenará.
Cuando hablamos de direcciones de memoria a muchos os sonará
de los "punteros" de C, y es por esto que es esencial conocer la
arquitectura de Von Neumann antes de aprender a programar en ciertos lenguajes
que actúan a más bajo nivel.
La unidad de control contiene el registro contador de
programa, que contiene la dirección de memoria de la siguiente instrucción, que
se incrementa tras realizar una instrucción y así va recorriendo la memoria y
ejecutando el programa.
Buses
Todos estos elementos se comunican entre si a través de
buses, ya sea para manejar las acciones a realizar por la máquina o para mover
datos. Hay tres tipos de buses.
El bus de datos perite el intercambio de datos (ya
sean instrucciones o datos) con el resto de elementos de la arquitectura. Es
decir, mediante el bus de datos la unidad de control recibe las instrucciones y
la ALU los datos desde la memoria, al igual que también los envían por este
medio.
El bus de instrucciones transmite las direcciones
de memoria que van a ser usadas desde la CPU, para poder seleccionar los datos
que serán usados.
El bus de control es el que transporta las ordenes
generadas por la CPU para controlar los diversos procesos de la máquina.
Fuente
https://definicion.de/computadora/
https://frikosfera.wordpress.com/2015/02/27/que-es-la-arquitectura-von-neumann/
https://www.genbetadev.com/actualidad/como-funciona-la-computacion-actual-funcionaiento-de-la-arquitectura-de-von-neumann
http://www.monografias.com/trabajos28/arquitectura-von-neumann/arquitectura-von-neumann.shtml
https://www.dc.uba.ar/materias/oc1/2012/c1/descargas/C02-VonNeumannYGeneral.pdf
No hay comentarios.:
Publicar un comentario