Modelo von newman

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MODELO VON NEWMAN

Antes de abordar el temario de la asignatura que nos ocupa, creo de vital importancia establecer un lenguaje común que permita una mejor comprensión de los conceptos a desarrollar durante el semestre.

Para establecer dicho lenguaje es necesario explicar el modelo Von Newman y la integración de cada uno de sus componentes de la programación de sistemas (software desistemas) que según el plan de estudios se debe de conocer.

El objetivo es llegar a la comprensión del modelo con el que trabajan las computadoras en general, mediante la explicación de los componentes del modelo Von Newman y el procedimiento que se ejecuta, para reconocer la forma de trabajo.

Antecedentes

Newman (1903-1957) fue un húngaro, matemático de origen judío que tuvo que migrar alos Estados Unidos debido a la segunda guerra mundial.

Además, en el año de 1945, época en la que se creó éste modelo (ese año pertenece a la primera generación de las computadoras). Si en este momento existiera la pregunta acerca de las características de la primera generación, seguramente se cuenta con respuestas como: “eran grandes y voluminosas, eran construidas en base a bulbos, disipabanmucho calor y tenían poca capacidad de memoria y de proceso”. Y en cuanto al hardware se estaría en lo correcto. Pero se debe de agregar que en cuanto al software, la programación se realizaba mediante tableros enchufables y directamente en código de máquina por la falta de compiladores y de sistemas operativos.

Seguramente se puede recordar alguna película que se haya visto hace algunosaños (pocos, por cierto) aquellas escenas donde los protagonistas, distantes, se comunicaban por teléfono vía operadora, y ella, para establecer la comunicación realizaba enchufes en un tablero. Así era la programación.

Por ejemplo, si se deseara realizar la multiprogramación de dos números mediante un programa, pesemos en una instrucción como a = b * c. Ahora bien, con tableros enchufables, sedebe entender que el contenido de la celda donde se encuentra b el contenido de la celda donde se encuentra c se enchufaba a la unidad aritmética y lógica con la orden de realizar la operación “multiplicar”. Y para que el resultado se almacenara en la localidad de memoria donde se encuentra a se debe establecer el enchufe correspondiente. Ahora imagínate realizar un cambio a un programa de estetipo.

Modelo

Sin embargo, hay que recordar algunos de los principales registros de la máquina.

CP. Contador de programa. Contiene la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar.
IR. Registro de instrucción. Contiene la instrucción a ejecutar.
AC. Acumulador. Normalmente usado para almacenar el dato a trabajar o el resultado de una operación.
AUX. auxiliar. Normalmente para usardatos auxiliares.

Y también existen otros para apuntar a la pila de segmentos, a localidades límites en la memoria, etc.

Además, hay que tener muy claro que la Unidad Aritmética y Lógica, como su nombre lo dice, se encarga de realizar las operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, división, mod, etc.) y lógicas (como comparaciones, and, or, not, xor, etc).

“La nueva ideafundamental resulta muy sencilla: permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones para que entonces la computadora pueda ser programada de manera suave”, y no por medio de alambres...” (Levine, 1989, p7).

El problema era entonces, ¿cómo lograr que los datos e instrucciones estuvieran en memoria?, ¿cómo hacerlo, si por un lado el usuario maneja un idioma y quiere resolverproblemas y por el otro lado se tiene una computadora que solo entiende de código binario y de programas?.

Componentes del Modelo

Newman entonces, dividió el problema. En un área de memoria colocó al diccionario de instrucciones. Un burdo ejemplo se plantea en la siguiente figura.

|Instrucción |Código |Longitud de la instrucción en celdas de |
|...
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