Estructura y funcionamiento de la computadora

1. estructura y funcionamiento de la computadora

El funcionamiento de la computadora es sumamente sencilla, ya que nosotros debemos de generar los datos para que esta trabaje de manera adecuado y como el usuario desee.

Ya que sin los datos que proporciones y sin las instrucciones la computadora no logra hacer nada. La computadora procesa los datos que nosotros le proporcionemos. Por lo tanto el procesamiento se basa en dos flujos que son: El dato y la instrucción.  Estos dependen entre ellos, ya que el dato es tratado mediante la instrucción.

1.2

Las computadoras presentas niveles de ejecución, El nivel más sencillo es el nivel de usuario, en la cual la computadora permita ejecutar una pequeña parte de instrucciones máquina. Por lo contrario en el nivel llamado núcleo  la computadora permite ejecutar todo tipo de instrucciones y permite el acceso a los registros y mapas de direcciones.

1.2.2

La unidad de control es la que establece el funcionamiento. Este tiene una velocidad  sumante alta en la cual establece una secuencia que consiste en los siguientes pasos:

• Lectura de memoria
• Incremento del contador
• Ejecución de la instrucción.

1.2.3

La unidad de control y estado es una serie de registros, Hay varios tipos de estado de la computadora, por ejemplo:

Contador de programa pc: Contiene la dirección de la siguiente instrucción de la maquina

Puntero de pila SP: Contiene la dirección de la cabecera de la pila. Entre otros.

1.3Interrupciones

Una interrupción es llamada cuando se activa una señal que llega a la unidad principal o de control. La cual la activa el agente solicitante cuando necesita que la interrupción sea activada. Cuando  se activa la unidad de control genera un ciclo de aceptación de la interrupción y realiza las siguientes operaciones:

• Salva algunos registros
• Eleva el nivel de ejecución
• Carga un nuevo valor

Dichas interrupciones se generan por diversas causas:

• Cuando un programa tiene problemas al momento de su ejecución es decir ( cuando se esta utilizando) o desbordamiento de operaciones.
• Interrupciones de hardware
• Interrupciones de reloj

Es importante recordar que las computadoras tienen interrupciones más importantes que otras por lo tanto primero son las de mayor prioridad, quedando las demás en espera. También cuenta con un mecanismo de inhibición selectiva  que permite detener todas o determinadas señales de interrupción.

1.4 Reloj

El reloj es muy diferente al concepto de que nosotros normalmente conocemos. Hablando sobre las computadoras cuando se dice “reloj” hace referencia a 3 conceptos importantes. Una es la señal  o ritmo que gobierna las instrucciones máquina.

También este término hace referencia cuando se generan las interrupciones periódicas que la computadora necesitas, que antes ya habíamos mencionado. Y por último pero no menos importante el reloj permita darnos a saber la hora y la fecha

El oscilador que permite organiza las fases de ejecución de las instrucciones de la máquina, Este oscilador pude tener un ritmo de su funcionamiento interno, Lo cual es la rapidez es la onda cuadrada que produce.

1.5 jerarquía de memoria

Así como en la sociedad tiene sus niveles más importantes, también en la memoria de nuestra computadora sucede lo mismo tienen que dar prioridades a las memorias más importantes y de ahí se pasan a las menos importantes. Esto se debe de a que las memorias de alta velocidad y de tamaño pequeño son mucho más caras y esto vendría afectado al usuario. Por lo tanto se emplean memorias semiconductores de un tamaño mediano pero de alta velocidad para almacenar la información en el momento que sea requerido.

Su funcionamiento funciona ya que necesita hacer copias de información de los niveles que son más lentos a los niveles más rápidos, de igual manera transfiere actualizaciones hacia los niveles permanentes. La mayor parte de esta gestión queda a cargo del sistema operativo  y del Hardware.

1.5.1 migración de información

En pocas palabras es como cuando nosotros nos cambiamos a otra cuidad a vivir y agarramos lo más importante. Así mismo pasa con la información de nuestra computadora, ya que la información tiene que moverse de un nivel a otro.

Este proceso se puede realizar de dos maneras ya que pueden ser automáticas o de maneras explicita. Cuando hacemos referencia a la forma explícita quiere decir que hay que solicitar el archivo que se quiere mover de nivel. Y la otra manera se realiza de manera en que se dé cuenta que la migración fue realizada, para la migración automática requiere la utilización de memoria cache y la memoria virtual, mientras que en las demás se utilizan los demás niveles.

1.5.2 Parámetros  característicos de la jerarquía de memoria

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