L01 — Modelo von Neumann e introducción

~5 h · Semana 1

Primera lección de arquitectura: ubicas CPU, memoria y E/S en un mismo diagrama mental antes de medir nada.

Objetivo

Explicar el modelo von Neumann (programa y datos en memoria; CPU ejecuta secuencialmente) y enumerar los componentes principales de una máquina moderna.

Por qué empieza así

Sin un mapa, “rendimiento” y “memoria” son etiquetas sueltas. Hoy construyes el mapa que usarás en las 11 lecciones siguientes.

Conceptos

• Arquitectura vs organización (qué expone el ISA vs cómo se implementa).
• Programa almacenado: instrucciones y datos comparten memoria.
• Unidad de control y ALU como roles, no como marcas comerciales.
• Cuello de botella von Neumann: CPU y memoria comparten bus.

Pasos

1. Lectura dirigida (60–90 min)

Lee en Stallings la introducción y el capítulo de estructura y función (o equivalente en Tanenbaum). Anota:

• Tres definiciones con tus palabras (CPU, memoria principal, E/S).
• Una analogía útil y una que no sirve (ej.: “CPU = cerebro” sin matiz).

2. Carpeta de evidencia (15 min)

mkdir -p projects/m05-como-corre

Crea projects/m05-como-corre/notas-L01.md con encabezado # M05 — Notas L01.

3. Diagrama en borrador (60–90 min)

En papel o en el mismo archivo, dibuja cajas y flechas:

• CPU (dentro: UC + ALU + registros, aunque sea esquemático).
• Memoria principal (RAM).
• Módulos de E/S (disco, red, teclado/pantalla como ejemplos).
• Bus que conecta CPU ↔ memoria ↔ E/S.

Etiqueta al menos cinco flujos (ej.: “instrucción fetch”, “dato load”, “writeback”).

4. Conexión con software (45–60 min)

Desde la raíz del repo, ejecuta un script mínimo (puede ser uno de M02):

node -e "console.log('hola arquitectura')"

En notas-L01.md, responde por escrito (párrafo corto cada uno):

1. ¿Qué proceso crea el SO al invocar node?
2. ¿Dónde vive el bytecode/interpreter mientras corre?
3. ¿Qué E/S ocurre al imprimir en terminal?

No necesitas ser exacto al 100 %; necesitas hipótesis falsables que refinarás en L12.

5. Glosario inicial (30 min)

Añade a notas-L01.md una tabla: término → definición → dónde lo verás al correr un programa.

Lectura de esta lección

Fuente	Qué leer	Alternativa
Stallings	Intro + estructura/función	Tanenbaum, capítulos paralelos
Plan	Cómo estudiar (repaso 10 min)	—
Catálogo	Entrada M05	Bibliografía · M05

Hecho cuando

1. Existe projects/m05-como-corre/notas-L01.md con definiciones, diagrama (ASCII o imagen enlazada) y respuestas al ejercicio con node.
2. Puedes explicar en 60 s el modelo von Neumann sin leer apuntes.
3. Distinguiste arquitectura de organización con un ejemplo.

Errores comunes

• Copiar un diagrama del libro sin poder explicar cada flecha.
• Confundir “memoria” con “disco” porque ambos “guardan”.
• Saltar la conexión con un programa real.

Siguiente

L02 — CPU, registros y ciclo de instrucción