Arquitectura de ordenadores#
Introducción#
Un ordenador personal (PC) es un conjunto de hardware (componentes y dispositivos físicos) y software (programas lógicos que controlan el funcionamiento) utilizado para el tratamiento automatizado de la información (concepto directamente ligado con el de Informática). En la combinación de tareas de este tratamiento intervienen, dos procesos importantes, que caracterizan a todo sistema informático: el funcionamiento del ordenador y las técnicas de procesamiento de los datos (almacenamiento, proceso y control).
Por otra parte, un sistema Informático es el conjunto formado por uno o varios ordenadores y sus periféricos (componentes físicos o hardware), que ejecutan aplicaciones informáticas (componente lógico o software) y que son controlados por personal especializado (componente humano).
Con más detalle se puede decir que: La arquitectura de un Sistema Informático define el conjunto de reglas, normas y procedimientos que especifican las interrelaciones que deben existir entre los componentes del Sistema Informático y las características que deben cumplir cada uno de estos componentes.
Componentes de un PC#
Sistema físico#
El subsistema central está constituido por la unidad de control, la unidad aritmética lógica, la memoria principal y los buses. La unidad de control y la unidad aritmética lógica forman la CPU. La unidad de control dirige las actividades del ordenador; la unidad aritmética lógica ejecuta las operaciones aritméticas y lógicas. La memoria principal almacena instrucciones, datos y resultados. Los buses transmiten direcciones, datos y señales de control.
Buses#
Hay buses internos y externos. Los buses de datos transportan datos; los de dirección, la localización del dato o dispositivo; los de control, señales de control; los de expansión conectan la tarjeta de interfaz, y los del sistema vinculan el microprocesador y la memoria principal.
Entrada y salida#
El subsistema de entrada/salida está constituido por procesadores de entrada/salida, controladores y periféricos. Los periféricos pueden ser unidades de entrada, unidades de salida o unidades de almacenamiento auxiliar.
Comunicaciones#
El subsistema de comunicaciones está constituido por procesadores de entrada/salida, procesadores de comunicaciones y elementos físicos de las redes de comunicaciones.
Arquitecturas de sistemas físicos#
Bus único: los componentes intercambian datos compartiendo el bus. Distribuida: las funciones se distribuyen en procesadores especializados. Paralela: varios procesadores trabajan en paralelo. Pipeline: una instrucción se divide en fases. Fault Tolerant: la redundancia permite el funcionamiento en caso de fallo de algunos elementos.
Sistema lógico#
Software de sistema: administra recursos hardware y facilita tareas básicas; incluye el sistema operativo. Software de desarrollo: programas para crear otros programas. Software de aplicación: aplicaciones que manejan los usuarios finales.