1.1.1 Arquitectura

Es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de una computadora.  Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

Cada computadora se basa en el modelo de Von Neumann (que lleva el nombre de John Von Neumann). El modelo trata la computadora como una caja negra, y define cómo se realiza el procesamiento. Este modelo define a la computadora como cuatro subsistemas: memoria, unidad lógica aritmética, unidad de control y entrada/salida.

• La Unidad Lógica Aritmética (ALU): Es donde el cálculo aritmético y las operaciones lógicas toman lugar. 

• La Unidad de Control: Determina las operaciones de la memoria, de la ALU y del subsistema de entrada/salida. 

• El subsistema de entrada/salida: El de entrada acepta datos de entrada y el programa desde el exterior de la computadora; el subsistema de salida envía el resultado del procesamiento al exterior. La definición del subsistema de entrada/salida es muy amplia; también incluye los dispositivos de almacenamiento secundarios como un disco o cinta que almacena datos y programas para procesamiento. 

• Memoria: En las computadoras actuales las memorias alojan tanto un programa como sus datos correspondientes. Lo que implica que ambos, datos y programas, deban tener el mismo formato porque se almacena en memoria. Los cuales se guardan como una secuencia de unos y ceros.

• La unidad de control trae una instrucción de la memoria, la interpreta y luego la ejecuta. Una instrucción puede requerir que la unidad de control salte a algunas instrucciones previas o anteriores.

El modelo de Von Neumann establece el estándar de los componentes esenciales de una computadora. Una computadora física debe incluir los cuatro componentes, a los que se hace referencia como hardware de la computadora, definidos por Von Neumann.