Estructura Von Neumann

Publicado: 14 junio, 2013 en sistema operativos
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ARQUITECTURA VON NEUMANN
 
 
INDICE
 
1-Introducción
                -Breve descripción de colores RGB
2-Primera parte del ejercicio
3-Final del ejercicio
                -Explicación de funciones de BASIC
                -Esquema funcional
                -Movimiento de información
Procedimiento después del flujo de información en arquitectura    Von Neumann

 

1-Introducción
En esta práctica vamos a elaborar un ejemplo del funcionamiento de la arquitectura del ordenador
Vamos a narrar que ejecutan las 4 partes del citado ordenador según la idea de Von Neumann elaborada en 1946.(http://es.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann)
Para ello vamos a elaborar un simple programa basado en el lenguaje de programación Basic, que ira desde la elaboración de las órdenes hasta su visualización en el prompt.
En el programa  vamos a usar los colores primarios en la luz (rojo, azul y verde) y mezclándolos nos dará un color derivado de estos.
Primero pondré el esquema del ejercicio como si estuviese hecho en papel, y luego ya lo realizare como se haría en BASIC derivando cada parte de la función al ordenador.
Para ello vamos a usar los colores según la escala RGB de la luz.
          ¿Qué son los colores RGB de la luz?
 
La descripción RGB (del inglés Red, Green, Blue; “rojo, verde, azul”) de un color hace referencia a la composición del color en términos de la intensidad de los colores primarios con que se forma: el rojo, el verde y el azul. Es un modelo de color basado en la síntesis aditiva, con el que es posible representar un color mediante la mezcla por adición de los tres colores luz primarios. El modelo de color RGB no define por sí mismo lo que significa exactamente rojo, verde o azul, por lo que los mismos valores RGB pueden mostrar colores notablemente diferentes en diferentes dispositivos que usen este modelo de color. Aunque utilicen un mismo modelo de color, sus espacios de color pueden variar considerablemente.
2-Primera parte del Ejercicio
Como he dicho anteriormente muestro la arquitectura tal como se vería en un papel.
Para ello usare estos datos:
-Rojo                                                    Colores primarios según el
-Azul                                                     modelo de color RGB
-Verde
§  Verde + azul = Cian
§  Rojo + azul = Magenta                      Combinación de los colores primarios
§  Rojo + verde = Amarillo                     del modelo RGB
§  Rojo + azul + verde = Blanco
Proceso:
1º                                   Introducir Color Rojo
                                  Introducir Color Azul
                                  Introducir color Verde
                                  Combinar Verde + azul
                                  Combinar Rojo + azul
                                  Combinar  Rojo + verde
                                  Combinar  Rojo + azul + verde
                                  Visualizar resultados
                                 Fin
En el diagrama podemos observar dos columnas
La primera de color marrón es el orden de ejecución de las ordenes….1º, 2º,3º
La segunda columna de color azul son las funciones que vamos a ejecutar.
Como podemos ver hasta sin tener nociones de informática podríamos elaborar uno parecido usando la lógica (Nuestro cerebro).
No vamos a indagar más en esta parte, ya que la siguiente parte es la que nos interesa, ya que es la que esta conectada directamente con la Informática.
3-Final del ejercicio
En esta parte del ejercicio voy a transcribir lo anterior en lenguaje de programación, mas concretamente en BASIC, que es el único que hemos mencionado.
 
                          INPUT ROJO
                          INPUT AZUL
3º                           INPUT VERDE
                          CIAN=VERDE + AZUL
                          MAGENTA =ROJO + AZUL
                          AMARILLO = ROJO + VERDE
                          BLANCO =ROJO + AZUL + VERDE
                          PRINT CIAN
                           PRINT MAGENTA
10º                         PRINT AMARILLO
11º                         PRINT BLANCO
12º                         END
Igual que en el diagrama anterior elaborado tenemos dos columnas, si los comparamos nos fijamos que son muy parecidos, aunque en la columna azul de esta parte tenemos unas funciones algo complejas, que requieren de unos mínimos conocimientos informáticos.
A continuación voy a describir cada función de BASIC para que las entendamos.
       Explicación de funciones de BASIC
 
INPUT                   Sirve para introducir datos en el lenguaje de programación
=                             Significa asignación
PRINT                   Sirve para ver todo lo antes introducido en el programa
END                       Sirve para terminar el programa y volver al sistema operativo
Las funciones he preferido relatarlas según mi vocabulario para que cualquier persona llegue a entenderlas y no hagan altos conocimientos sobre lenguajes de programación.
       Movimiento de datos
Ahora vamos a citar a que parte del diagrama de Von Neumann va cada línea de comando y cada elemento de aquella.
Primero– El numero de registro va destinado a la Unidad de controlque dispone de un contador que va leyendo las instrucciones por orden establecido (1º….2º….3º…..)
Segundo– Los datos van destinados a la Unidad de Memoria, y dentro se distribuyen por celdas independientes (por ejemplo Rojo ira a una celda, azul a otra y verde a otra) aunque están relacionadas entre ellas
Tercero– Las operaciones que tiene que ejecutar el programa en si va destinado a la Unidad aritmético-lógica, que como bien su nombre especifica es quien se ocupa de la lógica (en el ser humano seria el cerebro)
Cuarto– Después aparece la unidad de entrada-salidaque es la encargada de mandar los resultados a los periféricos y viceversa. Por ejemplo si quieres imprimir el resultado en una impresora o si quieres mostrarlos en el monitor.
       Procedimiento después del flujo de información en arquitectura Von Neumann
El resultado del archivo se llamara Colores.bas que es la extensión que usa el lenguaje de programación BASIC
Ahora que tenemos el resultado final, usaremos un compilador o interprete que nos traducirá a sistema binario (1 y 0) la información.
Este programa nos creara un archivo con extensión OBJ, en nuestro ejemplo se llamara colores.obj
Después de testear el archivo, usaremos un linkador o un enlazador que es quien busca los errores quitando los elementos que no hagan falta.
Al terminar nos facilitara un archivo ejecutable con extensión EXE o COM. En mi caso me facilitara el archivo Colores.exe
 
Ya solo hace falta irnos al Prompt del sistema para ejecutarlo
C:\> colores
 
Como vemos en la ejecución no hace falta poner la extensión porque el sistema operativo (en este caso MS-DOS) detecta automáticamente dichas extensiones mencionadas anteriormente porque son ejecutables.
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