Tecnologia

ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR

Guía de la estructura básica
Antes de estudiar la Arquitectura, pregúntate lo siguiente: Tienes delante de ti un computador.
¿Cuáles son las diferentes partes que puedes reconocer y nombrar?
¿Puedes señalar la función de cada parte?
¿Hay diferentes partes que tienen una función parecida?
¿Para cada una de estas partes, podrías decir si el computador funcionaríaigual si faltara?
¿Cuáles son más indispensable y por qué?
Verifica y complementa ahora tus observaciones leyendo el texto.

Recordemos lo que hemos señalado antes: el computador es una máquina destinada a "procesar información". El primer computador recibía datos y órdenes uno a uno a medida que estaba en condiciones de hacer una nueva operación. Hacia 1950, Von Neumann tuvo la idea deconstruir la máquina de tal modo que pudiera "memorizar" una serie de órdenes y una serie de datos, de tal modo que pudiera luego "trabajar sola" hasta lograr el resultado. Concibió para ello la "arquitectura" o estructura física hoy conocida con su nombre y generalizada en la segunda y la tercera generación de computadores, arquitectura que describiremos a continuación. Paralelamente concibió lo quese ha llamado el "programa", o sea un conjunto estructurado de órdenes o instrucciones de trabajo que guían, paso a paso, el funcionamiento de la máquina. Esto lleva a una primera estructuración: debe haber una unidad de memoria y una unidad que procesa, y esta memoria debe poder contener el programa y los datos así como resultados parciales de las operaciones en curso. Estas dos unidades básicasconforman la "Unidad Central de Procesos" (CPU o "Central Process Unit", en inglés).

Tanto los computadores con gran volumen de memoria y alta velocidad de proceso (llamados "main-frame") como los computadores personales de nuestras oficinas u hogares ("PC" o "Mac") o las máquinas de video-juegos ("flippers" electrónicos) tienen una "CPU" con esta misma estructura y que cumple las mismasfunciones básicas.

Pero para poder realizar su trabajo, el computador debe tener además componentes que permitan ingresar los datos y el programa, y sería inútil sin otros destinados a entregar los resultados solicitados: son los "periféricos" de entrada y de salida. Un periférico típico de entrada es el teclado y uno de salida es la impresora, como lo es también el monitor de vídeo, el cual permiteuna mejor interacción del usuario con la máquina (para ver a la vez lo que él ingresa y lo que sale).
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Unidad central o CPU
Ahora bien, la Unidad Central de Procesos o CPU se subdivide no en dos sino en tres importantes partes: la Memoria, para conservar la información indispensable para operar, una Unidad Aritmética, para efectuar las operaciones, y una Unidad de Control que asegurael correcto flujo de información desde la entrada hacia la memoria, desde ahí hacia la unidad aritmética, luego de nuevo hacia la memoria y, por fin, hacia la salida. La Unidad Aritmética y la Unidad de Control conforman el "procesador".
Unidad de control
La Unidad de Control -encargada de coordinar todos los componentes y los flujos de datos- es muy compleja en computadores grandes. Sinembargo su estructura en computadores pequeños es una buena ilustración de sus sistemas básicos. Se presenta como en el gráfico adjunto y se compone de: la memoria tampón o "buffer de almacenamiento", donde se mantienen temporalmente datos que fluyen desde o hacia la memoria principal (RAM); el registro de próxima dirección, que contiene la dirección de la siguiente instrucción a ser ejecutada; elregistro de dirección, que contiene la dirección de la celda de memoria (RAM) en la que se está leyendo o escribiendo; el registro de instrucciones, que contiene el código de la instrucción en curso de ejecución; el decodificador, dispositivo que interpreta la instrucción y dirige los flujos de información de manera que la instrucción sea llevada a cabo adecuadamente. En máquinas más complejas se...