la arquitectura de una computadora


La arquitectura de una computadora

¿Qué es la arquitectura de una computadora?
Se trata del conjunto de estructuras tanto físicas como lógicas que influyen de manera directa en las funciones y diseño del Hardware de una máquina, teniendo estas características, también influencia en el Software; siendo el objetivo primordial de la arquitectura el aumento del rendimiento de las computadorasHistoria de la arquitectura de una computadora
A inicios de 1800, Charles Babbage, profesor de la Universidad de Cambridge, fue el primero en idear las variables involucradas en los sistemas mecánicos de la época y define los 3 elementos que intervienen: la máquina, el programa y el artífice ó programador, de allí que los elementos que intervienen para que el sistema funcione son los siguientes:1.- Humanware: es el elemento humano, quién tienen una gran gama de funciones en general, entre ellas la de controlar el funcionamiento del equipo, manejar las operaciones, crear el Software para la máquina, reparar los equipos; de allí que se puede especializar en ciertas ramas como programador, diseñador de gráficos, operador capturista, Gamer, administrador de bases de datos, soporteHardware, etc.
2.- Software: se trata del conjunto de utilidades, sistemas operativos, suites, datos, etc., lo que de manera común se le denomina parte intangible de la computadora y que se encuentra basada en interpretaciones de ceros y unos (bits).
3.- Hardware: se trata del soporte físico del equipo, no solamente de almacenamiento, sino en general toda parte mecánica y electromecánica que tengauna función en el dispositivo, tal como el disco duro, el ratón, los puertos, etc.
Tipos de arquitectura
Arquitectura de Von Neumann En 1945 aproximadamente, se construye una computadora basada en el uso de tecnología de bulbos denominada ENIAC ("Electronic Numerical Intergator and Calculator"), que pesaba cerca de 30,000 Kg, se instaló en una gran habitación y requirió de gran ventilación.Bien, esta gran máquina funcionaba a base de estar conectando y desconectando cables según la función que se quería que realizara, esta función de "recablear", es sinónimo de programar pero era muy complicado el proceso.
En 1947 el matemático John Von Neumann ideó una solución que evitaría el "recablear" la ENIAC, la cuál consistía en introducir las operaciones por medio de tarjetas perforadas, porlo que un programa previamente "almacenado" y en las tarjetas, se podía mantener latente en memoria para su uso. Este modelo permite que las instrucciones se encuentren residentes en una memoria listas para ser leídas y ejecutadas.
Arquitectura multiusuario A inicios de 1970, basándose en la arquitectura de Non Neumann, se le realiza una mejora, integrando un DMA (Direct Access Memory) ó accesodirecto a memoria, la cuál permite que los dispositivos se comuniquen de manera directa con la memoria sin la necesidad de la intervención del microprocesador, por lo que este último puede entonces dedicarse a otras actividades y se libera de carga de trabajo, con ello se vuelve mas eficiente el sistema. De este modo el procesador asigna tiempos a varios usuarios y cada uno percibe que que trabajade manera exclusiva con un equipo.
Arquitectura multiprocesos: Durante los años 70, se desarrolla un tipo nuevo de arquitectura denominada multiproceso, en la cuál se asignan tiempos a los procesos los cuáles pueden permanecer en varios estados como "modo espera", "modo ejecución", "modo cancelación" y "fin de proceso". El modo multiproceso necesita de una gran cantidad de memoria físicadisponible en el equipo.


Arquitectura basada en memoria virtual: Debido al alto costo relativo de la memoria y que la arquitectura multiproceso necesita de grandes cantidades de memoria disponible, se opto por un sistema de emulación de la misma, utilizado el espacio libre de dispositivos como discos duros ó disquetes (actualmente un ejemplo muy popular es la función del Software ReadyBoost de...