Arquitectura de la computadora

Introducción:

En este trabajo se van a explicar las partes que componen a la computadora basándonos en la arquitectura propuesta por John Von Neumann. Analizaremos la organización e interacción entre todos los componentes.

Contenido:

Arquitectura de Von Neumann: Creada en 1945, describe la arquitectura de una computadora moderna. Consta de 3 partes principales. El procesador, la memoria y los sistemas de entrada y salida. Además de los buses que hacen que la comunicación entre componentes se lleve a cabo.

La parte principal, la unidad central de proceso, CPU, aquí es donde se llevan a cabo los cálculos, se interpretan y se cumplen las instrucciones. Su estructura básica consta de:

• ALU: Es la unidad Aritmético-Lógica, es donde la información se procesa matemáticamente y se compara lógicamente. Devuelve la información procesada a los registros. Aquí ocurre el “procesamiento”.

• Registros: Es una memoria veloz y con poca capacidad, guarda valores e instrucciones que se están usando para ser más eficaces.

• Control: Es la unidad que dirige la operación dentro del procesador, interpreta las instrucciones y se encarga de que las operaciones se realicen en el orden que corresponde. Controla el flujo de instrucciones y datos con la memoria RAM.

El almacenamiento, el principal se compone por la ROM, RAM y de datos. La memoria ROM es una memoria de solo lectura, contiene lo fundamental para que la computadora encienda (como la BIOS) y su información se graba en ella desde el “nacimiento” de la máquina. La memoria RAM almacena instrucciones de programas y datos, es un almacenamiento temporal para que se puedan ejecutar de manera correcta los programas y les da rapidez a los procesos. Evitando que la información se tenga que ir a buscar al disco duro. La memoria de datos es la que llamamos comúnmente el almacenamiento. En la memoria de datos tenemos el sistema operativo, programas y datos. Es de lectura y de escritura.

Los sistemas de entrada y salida son las maneras que tenemos de comunicarnos con la computadora. Los sistemas de entrada son aquellos que envían información a la computadora para poder interactuar con él y controlarlo. Ejemplos de entrada serían: El teclado, ratón, micrófono y la tableta gráfica. Los sistemas de salida son la forma en la que le representan al usuario la información, por ejemplo: Monitor, bocinas, proyector e impresora. En los últimos años han existido dispositivos que cumplen ambas funciones como la pantalla táctil que nos deja interactuar con la computadora a la vez que nos da la información por ese medio.

Para poder llevar a cabo estas conexiones es necesario el bus de sistema, el bus es el canal que se utiliza para la comunicación entre todos los componentes. El bus del sistema tiene 3 canales, cada uno tiene un uso, de esa manera se hacen transferencias más eficientes.

• El bus de datos es aquel que transporta información del CPU al almacenamiento o viceversa. Transporta también los datos de los dispositivos de entrada y salida.

• El bus de direcciones le informa el lugar donde se encuentran los datos, es entre el bloque de control del CPU y el almacenamiento.

• El bus de control es aquel que informa a los otros componentes sobre las operaciones que se están llevando a cabo en el CPU. Sincroniza las actividades con los otros componentes y periféricos.

El búfer es un espacio temporal en la memoria RAM designado para cierto bloque o información. Uno de los problemas más comunes es el desbordamiento de búfer, esto ocurre cuando la información supera la capacidad asignada del búfer, por lo tanto, no se puede almacenar correctamente y esta información se sobrescribe en bloques de memoria adyacentes, lo que lleva a errores en el programa o sistema.

Pueden ocurrir en cualquier tipo de software y son originados,

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