Computador

Concepto de computador

Se puede definir como una máquina que manipula datos de acuerdo a una lista de instrucciones, conocida como programa. Se entiende por computador un sistema digital programable de propósito general. Nótese que consta de dispositivos materiales y programas inmateriales.
   

Modelo de von Neumann

Generalidades:
Memoria
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Propuesto en 1945 por John von Neumann.Conocido también como modelo de programa almacenado. Difiere del modelo de Harvard, (datos y programa almacenados por separado).
 

Unidad de Control

Unidad Aritmético­ Lógica
Acumulador

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Entrada

Salida

 

Modelo de von Neumann

Características
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Permite que un programa se modifique a sí mismo. Reviste riesgo permanente de buffer overflow. Cuello de botella de vonNeumann.
 

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Funcionamiento de un computador

Máquina binaria: Se reciben, procesan, transmiten, almacenan y despliegan bits. Cada arquitectura está definida por un juego (conjunto) limitado de instrucciones. Estas se refieren a recepción o envío de bits y operaciones matemáticas o lógicas entre ellos. Por ej:
leer_posicion_memoria(448),  almacenear_en_registro(8), sumar_posicion_memoria(563)

 

 

Funcionamiento de un computador (2)

La Unidad Aritmético Lógica (ALU en inglés), lleva a cabo las operaciones aritméticas (+,-,*,/) y lógicas de los programas residentes en memoria. La Unidad de Control (CU) deriva la secuencia de instrucciones de cada programa a la ALU y devuelve los eventuales resultados a las posiciones respectivas de memoria. La mayoría delos computadores actuales fusionan ALU y CU en la Unidad Central de Proceso (CPU)
 

 

Funcionamiento de un computador (3)

La memoria almacena datos y programas. En este modelo no se hace distinción entre ellos, respecto a su almacenamiento. Las unidades en entrada reciben datos a procesar. Las unidades de salida entregan datos al medio. Ambas se conectan con la Unidad de Control mediantelo que se denominó originalmente acumulador.
   

Funcionamiento de un computador (4) La programación de un computador no se hace directamente en lenguaje de máquina. Los lenguajes de programación cuentan con compiladores o intérpretes, que traducen secuencias instrucciones (programas) formuladas de manera más comprensible para un programador humano, a lenguaje de la máquina. El lenguajepuede asemejarse más al de máquina (bajo nivel) o tener un nivel de abstracción alejado de éste (alto nivel).
 

 

Esquema de un computador típico [1]

(1) Despliegue (2) Placa madre (3) Procesador (4) RAM (5) Tarjetas adicionales (6) Fuente de energía (7) Dispositivo óptico (8) Disco Duro (9) Teclado (10) Mouse
   

Esquema de un computador típico [2]

Despliegue El único dispositivoexclusivamente de salida es el de despligue. Este consta del monitor, unido a la interfaz de video. La interfaz de video es la que controla el despliegue de acuerdo a las instrucciones del procesador. Actualmente llegan a constituir un subsistema de gran complejidad, con su propio procesador GPU y memoria (memoria de video). Normalmente viene como una tarjeta montable en la placa madre o integradaa ella.
   

Esquema de un computador típico [3]

Placa madre Es una oblea por lo general de silicio que trae integrados:
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Buses Zócalos para CPU Memoria primaria Dispositivos de almacenamiento como discos o unidades ópticas

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Lleva soldados los chips con sus circuitos digitales básicos (chipset).
   

Esquema de un computador típico [4]

Placa madre (continuación)Distribuye datos y energía a diversos componentes del computador. Es una de las piezas claves, cuyo rol se suele subestimar, en el desempeño de un computador. En PCs, existen diversos standards: XT, AT, ATX y derivados.
   

Esquema de un computador típico [5]
Procesador Aglutina ALU y UC. No sólo en computadores típicos, su uso hoy en día se extiende a todo tipo de máquinas programables....