Informatica

Conceptos arquitectónicos de la computadora

La computadora es una maquina destinada a procesar datos de 2 flujos, el de datos y el de instrucciones.

La unidad aritmética permite realizar una seria de operaciones aritméticas y lógicas sobre uno o dos operaciones y los resultados de estas se almacenan en registros o en la memoria principal, la unidad de control se encarga de hacer funcionarel conjunto, lee las instrucciones de la maquina e interpreta estas, lee los datos de memoria referenciados por cada instrucción, las ejecuta y almacena los resultados, la unidad de control tiene una serie de registros como, el contador de programas, el puntero de pilo o SP, el registro de instrucción o RL y el registro de estado RE.

Se denomina procesador al conjunto de la unidad aritmética yde control.

1.2 Modelo de Programación de la computadora.

El modelo de programación a bajo nivel de una computadora se caracteriza por los siguientes aspectos: Elementos de almacenamiento, juego de instrucciones (Estos definen las operaciones que es capaz de hacer la computadora) secuencia de funcionamiento (Define el modo en que se van ejecutando las instrucciones.

1.2.1 Niveles deejecución.

Las computadoras presentan 2 o mas niveles de ejecución, en el nivel de usuario la computadora ejecuta solamente un subconjunto de las instrucciones de la maquina, en el nivel de núcleo la computadora ejecuta todas las instrucciones sin ninguna restricción, se puede decir que la computadora presenta mas de un modelo de programación, uno es mas restrictivo y el otro es mas permisivo, uno ovarios bits del registro de estado establecen en el nivel en el que esta ejecutando la maquina, estos niveles se incluyen en las computadoras para dar soporte al sistema operativo, típicamente el nivel de usuario no permite operaciones de E/S, ni modifica gran parte del registro de estado

1.2.2 Secuencia de funcionamiento de la computadora

La unidad de control es que establece elfuncionamiento de la computadora, que consiste en una secuencia sencilla que repite a gran velocidad, la cual consiste en tres pasos 1- Lectura de memoria de la principal instrucción de la maquina, 2- que la maquina apunte la instrucción y 3- ejecución de esta. En estas operaciones la computadora trabaja de forma continua.

Para que la computadora logre un trabajo útil es necesario es necesario que en lamemoria se tenga un programa maquina y un contador de programas, para que esta se pueda desarrollar de manera satisfactoria, el esquema de ejecución es muy limitado y básicamente consiste en modificar el contenido del contador de programa.

Los mecanismos de ruptura de secuencia son los siguientes:

Las instrucciones maquina de salto o bifurcación, que es que permite que se rompa la secuencia.Las interrupciones externas o internas, que es la que permite que se modifique el contador de programas

La instrucción de maquina “TRAP”, ase que salte de un programa a otro, estas son las interrupciones mas importantes.

1.2.3 Registros de control y estado.

Son los PC, que contiene la siguiente instrucción de la maquina y SP que es la dirección de cabecera de la pila, RI que contienela instrucción en curso y el registro de estado que contiene los bits, como lo son los bits de estado como: Signo, Acarreo, Cero y desbordamiento, además de los bits de bajo nivel y los bits de control de interrupciones. El registró identificador de espacio de direccionamiento o RIED identifica el espacio del mapa de memoria que pude utilizar un programa.

1.3 Interrupciones

Esta se solicitaactivando una señal que llega a la unidad de control, y se activa cuando se valla a ejecutar un programa, con esto la unidad de control realiza un ciclo de aceptación de interrupción, que consiste en salvar algunos registro del procesador, elevar el nivel de ejecución del procesador y carga un nuevo valor en el contador de programa, estas interrupciones se pueden generar por diversas causas, las...