Jerarquia de computadoras

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS ALUMNA: SANDOVAL ISLAS CELESTE AIDA CÓDIGO: 213215391 SECCIÓN D04 TAREA: JERARQUÍA DE NIVELES DE UNA COMPUTADORA Una computadora se conforma de un conjunto de subsistemas interrelacionados. Todos los subsistemas tienes niveles jerárquicos. Existen tres fases en el estudio de una computadora: Firmware: Programas o datos que han sido escritos en la memoria de sólo lectura (ROM). Es una combinación de hardware y software que tienen datos y programas. Hardware: Elementos físicos de una computadora Software: Los programas que operan en una computadora 

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Niveles jerárquicos:

Nivel 5: Nivel de lenguaje orientado a problemas

Nivel 4: Nivel de lenguaje ensamblador

Nivel 3: Nivel de sistema de operación

Lenguajes específicos para gestión. Resultan más eficaces para la resolución de un tipo de problemas a costa de una menor eficiencia para otros. Requieren poca capacitación especial de parte del usuario son considerados de muy alto nivel diseñados para resolver problemas específicos. Es un lenguaje de bajo nivel para las computadoras, microprocesadores, micro controladores y otros circuitos. Implementa una representación simbólica de los códigos de máquina binarios y otras constantes necesarias para programar una arquitectura según el CPU. Primero se traducen a un nivel 1, 2 o 3 y luego son interpretados por la máquina. Suele ser un nivel híbrido. Hay un nuevo conjunto de instrucciones, una organización diferente de la memoria, capacidad para ejecutar dos o más programas.

Nivel 2: Nivel de arquitectura de instrucciones

Nivel 1: Nivel de micro arquitectura

Nivel 0: Nivel de lógica digital

Históricamente fue el nivel de original. Es la interfaz entre el software de y hardware. Es el nivel ISA, contiene el modo núcleo (ejecutar sistema operativo) y el modo usuario (ejecutar programas de aplicación). Este nivel incluye el conjunto de instrucciones que el micro programa o los circuitos de ejecución en hardware ejecutan. Muestra las partes constituyentes del sistema y cómo se interconectan e interoperan, para así implementar la especificación de arquitectura. Encontramos una colección de registros que forman una memoria local y un circuito llamado ALU (Unidad Lógica Aritmética), los registros se conectan a la ALU para  formar una trayectoria de datos (datapath). La operación básica consiste en seleccionar uno o dos registros, hacer que la ALU opere con ellos y almacenar el resultado en un registro. El microprograma es un intérprete de las instrucciones en el nivel 2: obtiene, examina y ejecuta las instrucciones una por una utilizando la trayectoria de datos. Corresponde al hardware de la máquina. Sus circuitos ejecutan los programas en lenguajes máquina de nivel 1. Los objetos que integran este nivel se conocen como compuertas. Se construyen con componentes analógicos pero pueden modelarse como dispositivos digitales. Cada compuerta tiene una o más entradas digitales (señales que representan 0 o 1) y para generar su salida calcula alguna función sencilla de dichas entradas, como AND u OR. Podemos combinar compuertas para formar una memoria de un bit capaz de

almacenar un 0 o un 1. A su vez, las memorias de un bit pueden combinarse para formar registros. Cada registro puede contener un solo número binario menor que un cierto valor límite. Las compuertas también pueden combinarse para  formar la máquina calculadora principal.