Arquitectura de Computadoras: Memoria, Hardware y Sistemas

Memorias

En la memoria se almacenan datos y programas para su procesamiento. Los datos en la memoria se pueden leer (recuperar) o escribir (copiar), pero esto solo de forma temporal. La información almacenada en la memoria principal es volátil, mientras que la memoria secundaria es permanente.

Tipos de Memorias

Las computadoras utilizan dos tipos de memorias:

• ROM (Read Only Memory): Memoria de solo lectura.
• RAM (Random Access Memory): Memoria de acceso aleatorio.

Memoria ROM

Contiene las rutinas que permiten a la computadora arrancar y acceder al sistema operativo. Es llamada secundaria, reside en los discos, es pequeña y fija, es no volátil, y no se pierde cuando se apaga la computadora; puede ser recuperada y modificada cuantas veces se desee.

Memoria RAM

Debe contener el sistema operativo, las instrucciones para el manejo de datos, programas y los datos mismos. La capacidad de la memoria RAM determina la extensión, la complejidad de los programas y el tamaño de los archivos. La memoria RAM se llama memoria principal, es volátil, se pierde su contenido cuando se apaga la computadora, y trabaja con circuitos integrados.

Clasificación del Hardware

• Plaqueta central (placa madre)
• Microprocesador (Unidad central, unidad aritmético-lógica)
• Memorias (RAM, ROM)

Jerarquía de la Memoria

Existen muchas tecnologías para crear memorias. Desde el punto de vista de su utilización, se caracteriza por tres propiedades fundamentales:

• Costo por bit
• Tiempo que tarda en acceder a la información
• Capacidad de almacenamiento

En todo sistema informático, se desea que la memoria tenga gran cantidad de almacenamiento, un tiempo de acceso pequeño y con precio reducido. Por lo tanto, la memoria suele estructurarse en varios niveles: un nivel rápido, de pequeña capacidad, y niveles sucesivos de menor velocidad pero mayor capacidad.

Características de la Memoria

• Duradera: La información se mantiene de forma permanente, mientras no se escriba nuevamente en ella.
• Volátil: La información desaparece si se deja de alimentar a la memoria.
• Existen otras como de lectura destructiva y permanente.

La Computadora

Sus operaciones para el manejo de la información pueden considerarse como:

• Entrada de datos
• Tratamiento de datos
• Salida de información
• Almacenamiento
• Transmisión
• Recepción

Propiedades de la Memoria RAM

• Permiten operaciones de lectura y escritura.
• Son de direccionamiento aleatorio.
• Son volátiles.

Propiedades de la Memoria ROM

• Solo permiten lectura.
• Son de acceso aleatorio.
• Son permanentes; la información no puede borrarse.

Base de Datos

Son canales mediante los cuales se comunica la memoria con el resto de la CPU. Se puede definir como un conjunto de líneas conductoras de hardware utilizadas para la transmisión de datos. Es una ruta que conecta diferentes partes del sistema.

Sistema Binario

Es un lenguaje ("Código máquina") que permite a los ordenadores entender y ejecutar órdenes. El circuito de la máquina distingue dos estados que son 0 o 1. Un sistema numérico es un conjunto de símbolos y cada uno tiene distintas reglas. Los números decimales tienen 10 dígitos, por ejemplo 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, y los números binarios tienen 2 dígitos, por ejemplo 10, 100, 101. Para pasar de un número natural de decimal a binario se debe dividir por 2.

Organización Física de la Computadora

La computadora es una ampliación de la inteligencia humana. Es un sistema electrónico rápido y exacto. Es un dispositivo electrónico de uso general que realiza operaciones aritmético-lógicas. Surge de la necesidad del ser humano. La arquitectura de un computador define su comportamiento funcional. El modelo básico de arquitectura empleada en los computadores digitales se estableció en 1945. Un ordenador procesa o elabora datos que se le suministran, por ejemplo, realizar el promedio de unos datos introducidos previamente, realizar un gráfico de datos u ordenar un listado de mayor a menor. Para realizar estos procesos, el ordenador debe disponer del ejecutor de tareas (CPU); también cuenta con recursos para almacenar la información mientras ésta es elaborada, posee memoria principal y dispositivos que permiten la introducción de datos y la presentación de resultados al usuario.

Periféricos

Permiten la introducción de la información al sistema de cómputos, así como la transferencia de la información (el resultado del proceso) al exterior.

Sistemas Informáticos

Al ser un sistema, se caracteriza por estar compuesto por "entes" que interactúan jerárquicamente entre sí, donde se tiene la descripción del comportamiento o funcionamiento de cada una y la relación entre ellas. Además, cada una de éstas es en sí misma un sistema. Es más que la suma de sus partes. Por ser informático, en este sistema intervienen dos procesos importantes, los cuales lo caracterizan: el funcionamiento de la computadora y las técnicas del procesamiento de datos.