TC_1_ Arquitectura De Computadores

INTRODUCCION

El presente trabajo busca que identifiquemos la Arquitectura de los computadores, permitiéndonos conocer datos la composición del equipo de cómputo, la evolución del mismo a través de la historia y su rendimiento.

Es de vital importancia que como ingenieros de sistemas conozcamos dichos temas.

OBJETIVOS

• Identificar la naturaleza y los componentes de la arquitectura de un computador.

• Identificar la estructura y funcionamiento de un computador.

• Identificar la evolución a través de la historia del computador.

 Organización y Arquitectura de computadores

Es de vital importancia que se identifique la diferencia entre organización y arquitectura de computadores; la primera hace referencia a las unidades funcionales y sus interconexiones que dan lugar a especificaciones arquitectónicas. Como por ejemplo el conjunto de instrucciones, el número de bits usados para representar varios tipos de datos, mecanismos de E/S y técnicas para direccionamiento de memoria y la segunda son los atributos que visualiza un programador.

Consta de los siguientes elementos:

• CPU, Central Processing Unit, Procesador: Unidad Central de Procesamiento: controla el funcionamiento del computador y realiza funciones de procesamiento de datos.

• Memoria Principal: permite almacenar los datos.

• E/S Entrada Salida: transfiere datos entre el computador y el entorno externo.

• Sistema de interconexión: es un mecanismo que proporciona la comunicación entre la CPU, la memoria principal y la E/S. Sus componentes estructurales son:

• Unidad de Control: controla el funcionamiento de la CPU y del computador.

• Unidad Aritmético-Lógica: realiza las funciones de procesamiento de datos del computador

• Registros: proporcionan almacenamiento interno a la CPU

• Interconexiones CPU: son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros.

El funcionamiento del computador se divide en cuatro funciones básicas.

Procesamiento de datos: El computador debe ser capaz de procesar los datos, los cuales pueden tener una gran variedad de formas.

Almacenamiento de datos: Se tiene pues una función de almacenamiento de datos por lo menos en el corto plazo. Igualmente se debe de tener una función de almacenamiento la posibilidad de almacenamiento de datos en el largo plazo.

Transferencia de datos: El computador como sistema abierto debe ser capaz de transferir datos entre él mismo y el mundo exterior.

Control: Debe haber un control de estas tres funciones que es ejercido por los entes que proporcionan instrucciones al computador.

 Evolución de los computadores

La computación surge de la necesidad del ser humano de realizar operaciones matemáticas de manera eficiente y rápida, a continuación indico los hechos mas relevantes:

Inicios

Abaco, aparecido hacia el 500 AC.

Mecanismo de Antikythera, recuperado en 1900, artefacto de cálculo astronómico con mecanismos de precisión.

La Era Mecánica (finales del siglo XVI y comienzos del XVII)

En 1610, John Napier desarrolló las Varillas de Napier, que servían para simplificar la multiplicación.

En 1641, Blaise Pascal construyó una máquina mecánica para realizar adiciones, la Pascalina.

Gottfried Wilhelm Leibniz propuso el sistema binario para realizar los cálculos, construyendo una máquina que podía multiplicar, en incluso teóricamente, realizar las cuatro operaciones aritméticas.

Primera Generación (1945-1956)

La computadora fue utilizada para fines militares durante la Segunda Guerra Mundial.

IBM creó la primera calculadora electrónica en 1944.

Se desarrolló la computadora ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) en 1945 y la UNIVAC (Universal Automatic Computer) en 1951.

Lo más significativo de esta generación fue el uso de los tubos al vacío.

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