Los Diferentes Niveles En La Arquitectura De Un Computador

Un computador digital es una máquina que puede resolver problemas ejecutando ciertas instrucciones.

Un programa es una secuencia de instrucciones que definen una tarea.

Los circuitos electrónicos de cada computadora reconocen un conjunto limitado de instrucciones muy simples. Al conjunto de instrucciones básicas de una computadora se le denomina lenguaje máquina (por ejemplo, sumar dos números). Es el único lenguaje que entiende el computador pero es tan elemental que es difícil y tedioso programar o depurar en él. La solución es la siguiente:

Sea L1 el lenguaje máquina y L2 un lenguaje de más alto nivel, fácil de utilizar. Entonces el programador escribe en L2, y luego el programa se traduce a L1, pues L2 no lo entiende la máquina. Esa traducción puede ser:

Compilación: El compilador traduce la secuencia de instrucciones de L2 a una secuencia en L1. El resultado se almacena en un programa en L1.

Interpretación: El intérprete no genera ningún programa en L1, sino que convierte cada instrucción de L2 en una secuencia de instrucciones en L1, las cuáles ejecuta directamente.

Se puede imaginar así la existencia de una máquina virtual cuyo lenguaje máquina sea L2 (tenemos un compilador o intérprete a L1, y nos podemos olvidar de la máquina que trabaja con L1). L2 no debe diferir mucho de L1 para que la traducción sea práctica, pero para que nosotros entendamos L2 sí que debe de haber bastante diferencia. Por tanto, lo que se puede hacer es crear L3, L4, ..., cada uno más fácil de utilizar. A cada nivel le corresponde una máquina virtual (M1, M2, ..., Mn). Cada programador humano sólo necesita conocer un lenguaje (por ejemplo, el L3), y puede olvidarse de los niveles inferiores (L1 y L2 en este caso).

Máquinas multinivel actuales

La mayoría de las máquinas actuales constan de seis niveles, que son:

Nivel 5

Nivel 4

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Nivel 0

Los niveles son una abstracción. Quien trabaja en un nivel no tiene que preocuparse de los inferiores.

Cada nivel es soportado por un programa. Por ejemplo, para el nivel cinco, el compilador. En este curso nos dedicaremos al nivel tres.

Los microprogramas son directamente ejecutados por el hardware.

Ahora vamos a ver cada nivel más detalladamente.

Nivel cero: nivel de lógica digital.

Es el hardware de la máquina. Habría aún un nivel inferior, el nivel de dispositivo. En este nivel se estudian: las puertas lógicas, los circuitos integrados (SSI, MSI, LSI, VLSI), circuitos combinacionales, circuitos aritméticos, relojes, memorias, microprocesadores, buses, etc.

Nivel uno: nivel de microprogramación.

Aquí

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