75.03 - Organización del Computador - Resumen sobre Máquinas Elementales

Definición: máquina (conjunto de elementos mecánicos, eléctricos y electrónicos) capaz de procesar gran cantidad de información a alta velocidad.

Clasificación:

1. Según el tipo de información que manejan:
   • Analógicas: operan con voltajes o intensidad de corriente.
   • Digitales: operan con información binaria (Mayor precisión)
2. Según las generaciones:
   • 1° generación: constituida por válvulas (dispositivos electrónicos consistentes en tubos que requerían mucha energía).
   • 2° generación: aparición del transistor (miniaturización). Aparición de los compiladores.
   • 3° generación: circuitos integrados (muchos componentes en una misma pastilla). Aparición de los Sistemas Operativos.
   • 4° generación: circuitos con alto grado de integración. Aparición de los lenguajes de 4° generación.
   • 5° generación: permiten procesamiento en paralelo. “SUPER COMPUTADORAS”. Aparición de la Inteligencia Artificial.

Tipos:

• RISC: Reduced Instruction Set Computer. Tienen sólo dos instrucciones que acceden a los registros y la memoria. Cada instrucción demora sólo un ciclo de procesador.
• CISC: Complex Instruction Set Computer (PC 370). Practicamente todo el trabajo se realiza en registros. Las instrucciones demoran varios ciclos.

CPU: Central Processing Unit (Unidad Central de Proceso)

Concepciones básicas: Estos conceptos deben cumplirse para que una máquina sea considerada “de Von Neumann”:

• Del programa almacenado: El programa (conjunto de instrucciones que ejecuta la máquina) se almacena en la misma memoria donde están los datos.
• De ruptura de secuencia: Existen instrucciones que permiten alterar el orden de manera que la siguiente instrucción no sea la próxima en orden secuencial sino otra.

Características:

• Unidad de Control: su función es decodificar las instrucciones y ejecutarlas. El registro de instrucciones está dividido en 2 partes: el operando y el código de operaciones.
  • Fases en la ejecución de una instrucción:
    1. Búsqueda de instrucción: RDM (RPI), RM ( (RDM) ), RI (RM), RPI (RPI) + 1
    2. Ejecución de instrucción: RDM (OP), RM ( (RDM) ), AC (RM)
• Unidad Aritmética y Lógica: realiza las operaciones aritméticas (+, -, x, /), lógicas (and, or, xor, not) y comparaciones (contenido del acumulador).
  • El resultado de las operaciones queda siempre en el acumulador.
  • Overflow: Se produce cuando un resultado no cabe en el acumulador.
• SI: Comanda el flujo de control (abre y cierra las compuertas).
• Memoria: Conjunto de celdas capaces de almacenar información (datos o instrucciones). Las celdas tienen una dirección y para almacenar información hay que indicarla. La dirección se almacena en el RDM y la información en el RM. Una vez que están los dos datos se almacena en la memoria la información. Para leer, una vez que está la dirección en el RDM se da la orden de leer y la información queda en el RM.