Arquitectura de computadoras

1. Concepto

1.1. La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema que conforma una computadora.

1.2. Es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora.

1.3. Tiene especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

2. Tipos de Arquitectura

2.1. SISD (Single Instruction Single Data)

2.1.1. Este es el modelo tradicional de computación secuencial donde una unidad de procesamiento recibe una sola secuencia de instrucciones que operan en una secuencia de datos.

2.2. SIMD (Single Instruction Multiple Data)

2.2.1. A diferencia de SISD, en este caso se tienen múltiples procesadores que sincronizadamente ejecutan la misma secuencia de instrucciones, pero en diferentes datos.

2.3. MIMD (Multiple Instruction Multiple Data).

2.3.1. Este tipo de computadora es paralela al igual que las SIMD, la diferencia con estos sistemas es que MIMD es asíncrono.

3. Temas

3.1. Sistemas de E/S e interconexión

3.1.1. Toda operación de E/S que se lleva a cabo entre el computador y un periférico es solicitada y gobernada desde el procesador, es decir, es el procesador quien determina en qué momento se debe hacer y con qué periférico.

3.2. Excepciones e interrupciones

3.2.1. Es una señal recibida por el procesador de una computadora, para indicarle que debe «interrumpir» el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código específico para tratar esta situación.

3.3. Arquitectura y rendimiento

3.3.1. Las primeras computadoras tenían programas fijos. En esos casos se “diseñaba a medida”, en vez de programar el procesador.

4. Medidas de prevención