2 Arquitectura de computadoras y lenguajes de programación
2.1 Resumen
Las computadoras modernas están construídas con base en circuitos integrados (CI), también llamados chips o microchips. Los CI procesan información digital (que usa valores discretos), la cual generalmente es binaria (i.e. de dos valores). Los CI de una computadora procesan dos estados correspondientes a dos niveles de tensión eléctrica: alto y bajo. Estos estados se representan con 0 y 1. Esto facilita la aplicación de la lógica binaria y de la aritmética binaria.
Durante el período entre las guerras mundiales, Allan Turing desarrolló la máquina de Turing, un dispositivo teórico que manipula símbolos de una cinta de acuerdo con una tabla de reglas. La máquina de Turing simula el funcionamiento de un algoritmo y los conceptos de entrada, procesamiento y salida. En 1945, John von Neumann propuso un concepto conocido como programa almacenado, en el cual los datos y los programas se almacenan en una estructura llamada memoria, separada del hardware que ejecuta las instrucciones. Este modelo permite que las computadoras sean más fáciles de reprogramar y es conocido actualmente como arquitectura de von Neumann.
El lenguaje máquina es un conjunto de instrucciones binarias interpretables por un CPU. Las instrucciones representan acciones a ser ejecutadas por la computadora. Cada CPU tiene su propio lenguaje máquina. Un programa consiste de una secuencia de instrucciones en lenguaje máquina.
Debido a que programar una computadora en lenguaje máquina es excesivamente lento y complicado, en la década de 1950 comenzaron a crearse lenguajes de programación que, en lugar de unos y ceros, consisten de instrucciones formadas por palabras, usualmente en idioma inglés. Existe una gran variedad de lenguajes de programación que han sido creados con diversos fines: científicos, comerciales, educacionales, etc.