🤓 ORGANIZACIÓN y ARQUITECTURA de una COMPUTADORA

La primera pregunta que surge a un lector que recién comienza sus estudios en la ciencia informática es: ¿Qué es una computadora? Como primera respuesta, diremos que en esta publicación la mejor definición será aquella que reúna los aspectos comunes a todas las computadoras, desde una computadora personal hasta una supercomputadora, con prestaciones de baja, mediana o alta complejidad.  👊

Un ordenador es un dispositivo electrónico, diseñado para aceptar datos de entrada y realizar operaciones sobre ellos (organizadas en una secuencia lógica y predeterminada por un algoritmo), para elaborar resultados que se puedan obtener como salidas. Un algoritmo computacional se determina por una secuencia de operaciones finita que permite resolver un problema computacional. Se representa con instrucciones que la computadora puede interpretar y ejecutar. Al conjunto de instrucciones que representa un algoritmo se lo denomina programa, expresado de otra manera, un programa es la representación de un algoritmo en un lenguaje de programación.

😀  Los componentes de un ordenador son los dispositivos físicos que le permiten llevar a cabo su función, y que representaremos en el esquema de la siguiente figura.

Componentes de una computadora

😁  El esquema anterior muestra tres cuadros en gris que constituyen la unidad central de proceso (CPU o Central Processing Unit) La "relación'" entre los distintos componentes y su diseño y tecnología, sea en un nivel de detalle como el presentado o en uno menos abstracto, se define como organización de una computadora. El set de instrucciones de una computadora permite representar los algoritmos que solucionan los problemas. Así que para definir la arquitectura de una computadora, a la descripción de los componentes le agregamos la descripción de la manera en que nos comunicamos con ella. Debemos explicar que puede hacer, es decir que es necesario conocer las instrucciones definidas para su CPU, los tipos de datos con los que puede operar, las modalidades de acceso a ellos y la forma en que se atienden eventos externos. Cuando nos referimos a la "arquitectura" podemos indicar que una unidad de cálculo permite "determinada" operación con enteros, haciendo abstracción de cómo está implementada en hardware, razón por la cual el manual de un procesador del mercado actual, como el Itanium®, nos indica que la multiplicación de enteros se lleva a cabo en la unidad de cálculo de coma flotante, pero no especifica cómo lo hace. El texto tomado del manual dice así:

"La multiplicación de enteros se ejecuta en la unidad de coma flotante utilizando instrucciones de tipo XMA (instrucciones de tres operandos). Los operandos y el resultado de estas instrucciones se almacenan en registros de coma flotante..."

😀   Cuando un profesional del área de sistemas piensa en términos de arquitectura, tiene en mente las demandas de procesamiento de información que requiere su área de trabajo. Es una mirada desde la funcionalidad de un sistema: se pregunta si necesitaría una o varios ordenadores personales, un servidor, una supercomputadora, que tipo de sistema operativo, etcétera.

Cuando un fabricante piensa en términos de arquitectura, tiene en mente las necesidades de procesamiento de un mercado determinado, no es lo mismo tabicar ordenadores para el hogar que servidores de red. Los desafíos que se han de resolver en cuanto al diseño de una computadora tienen que ver con la funcionalidad, el alto rendimiento, el bajo costo y la inserción en el mercado.

👦  En el concepto de arquitectura de computadoras se considera la descripción de las características visibles relativas a las prestaciones que una determinada configuración interna de computadoras puede brindar. Como ya indicamos, este concepto incluye los aspectos relacionados con el formato del conjunto de instrucciones que el procesador pueda ejecutar, la representación interna de los datos y el estudio de los módulos de hardware que sostienen la dinámica del conjunto, desde la perspectiva del sistema informático.

La organización de una computadora permite la identificación de los componentes desde el punto de vista de su estructura, la manera en que se relacionan entre si y las cuestiones de índole tecnológico.

En nuestras publicaciones tratamos ambos conceptos en los distintos niveles desde los que se puede

enfocar el estudio de un ordenador como herramienta automática en el procesamiento de

datos.  ✋

Escrito por Archie Tecnology