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Arquitectura clásica de Vom Neumann: Descripción funcional de una…
Arquitectura clásica de Vom Neumann: Descripción funcional de una computadora.
Evolución de las computadoras
características:
PRIMERA GENERACIÓN ( 1946-1958)
En esta época las computadoras funcionaban con válvulas.
Usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y programar, utilizaban cilindros
magnéticos para almacenar información.
Se utilizaban exclusivamente en el ámbito científico o militar.
Los cartuchos eran sumamente grandes.
Utilizaban gran cantidad de energía y generaban gran cantidad de calor y eran muy
lentas.
Características:
SEGUNDA GENERACIÓN (1958-1964)
Usaban transistores para procesar información.
Los transistores eran mas rápidos, pequeños y confiables.
Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones.
Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.
Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN .
La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador.
Aparecen compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 500 de Burroughs y la ATLAS de la universidad de manchester.
TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)
Comienza a utilizarse los circuitos integrados.
Se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las maquinas.
Esta generación empleo el desarrollo de circuitos integrados en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura.
El primer miniordenador fue el PDP-8 de la Digital Equipmet Corporation.
CUARTA GENERACIÓN (1971-1983)
Se desarrollo el microprocesador.
Se colocan mas circuitos dentro de un “chip” , cada ” chip” puede hacer diferentes tareas.
Se remplaza la memoria de anillos magnéticos para la memoria de “chips” de silicio. Se desarrollan las micro-computadoras , o sea, computadoras personales, o PC.
Se desarrollan las supercomputadoras.
QUINTA GENERACIÓN (1984-1999)
Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad, IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informático.
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo de software y los sistemas en los que manejan las computadoras.
SEXTA GENERACIÓN 1999 HASTA LA FECHA
Las computadoras de esta generación cuentan con arquitectura combinadas paralelo vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al tiempo.
Las redes de área mundial seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionante.
Arquitectura de computadoras
Un sistema a base de una CPU cuenta con 2 tipos de buses:
Bus de datos: por el cual se realiza el intercambio de palabras de información
Bus de direcciones: que permite seleccionar el contenido del mapa de memoria.
Un microprocesador ejecuta una serie de instrucciones de forma secuencial.
Estas instrucciones se escriben en un lenguaje llamado "lenguaje ensamblador" e cual puede ser interpretado por el humano
El lenguaje ensamblador permite la construcción de códigos secuenciales de tareas reducidas (risc) lo mas cercano posible al código de ejecución del procesador.
Unidad Aritmética Lógica: ALU
Una ALU es un circuito que permite, como su nombre lo indica, realizar operaciones lógicas y aritméticas
El circuito ALU es simplemente un operador es decir solo realiza operaciones
Las entradas deben contener tanto la magnitud como el signo que corresponda a la operacional
La ALU no toma decisiones
Diseño de una Alu
Esta celula permite realizar la suma o algunas operaciones logicas entre 2 bits
En principio, la celula basada en un full adder permite realizar operaciones de suma, resta, and, or, xor, y not
Una forma de construir una Alu simple es mediante una celula de tipo "bit-slice"
partes de la Alu
Operadores logicos(And, Or, Xor, Not)
Un acumulador y un registro auxiliar
Sunador/restador rapido
Registro de banderas de estatus
Un registro de salir
Hardware
La palabra hardware en informática se refiere a las partes físicas tangibles de un sistema informático; sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos
VELOCIDAD DEL PROCESADOR
La velocidad del procesador es el número de ciclos por segundo a los que la unidad central de procesamiento opera y es capaz de procesar información. La velocidad del procesador es medida en hertz y es esencial para la capacidad de ejecutar aplicaciones.
ARQUITECTURA BÁSICA DE COMPUTADORAS. MODELO VON NEUMANN.
La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John Von Neumann y otros, en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC.
ARQUITECTURA BÁSICA DE COMPUTADORAS. MODELO VON NEUMANN.
La 'EDVAC fue una de las primeras computadoras electrónicas. A diferencia de la ENIAC, no era decimal, sino binaria, y tuvo el primer programa diseñado para ser almacenado. Este diseño se convirtió en estándar de arquitectura para la mayoría de las computadoras modernas. El diseño de la EDVAC es considerado un éxito en la historia de la informática.
El significado ha evolucionado hasta ser cualquier computador de programa almacenado en el cual no pueden ocurrir una extracción de instrucción y una operación de datos al mismo tiempo, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de botella Von Neumann y muchas veces limita el rendimiento del sistema.
es más simple que la arquitectura Harvard más moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a buscar instrucciones.
Software
Se conoce como software al soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware.
Middleware
Middleware es software que se sitúa entre un sistema operativo y las aplicaciones que se ejecutan en él. Básicamente, funciona como una capa de traducción oculta para permitir la comunicación y la administración de datos en aplicaciones distribuidas.