PARTES DE UNA COMPUTADORA Y FUNCIONAMIENTO

PARTES DE UNA COMPUTADORA Y FUNCIONAMIENTO

Con este ejemplo, se ha pretendido explicar cómo funciona una computadora y de qué partes está compuesta:

·Unidad de control (señor Control). Se encarga de gobernar y coordinar todo el conjunto de operaciones que la computadora es capaz de realizar.

·Unidad aritmético lógica (máquina de calcular del señor Control). Tiene la misión de efectuar todos los cálculos aritméticos y lógicos.

·Memorias (casilleros). Se encargan de memorizar o guardar tanto las instrucciones como los datos que se deban elaborar.

· Unidad de entrada/salida (ventanillas). Se encargan de comunicar el interior de una computadora con los periféricos externos.

·Interfaces (señor Interfaz). Se encargan de codificar y decodificar las informaciones que viajan entre una computadora y una unidad externa. Se podrían definir también como intérpretes entre la computadora y las unidades de entrada/salida.

El conjunto de los circuitos electrónicos que forman la CPU, la memoria, las interfaces y los controladores, se conoce con el nombre de hardware, ya analizado con anterioridad. El conjunto de instrucciones que el cliente o usuario va poniendo en cada hoja, para que posteriormente sean ejecutadas, recibe el nombre de programa. El conjunto de programas destinados a aplicaciones se conoce con el nombre de software.

Supongamos que el señor Control ha tomado una instrucción y ésta le indica: sumar a la casilla con referencia X, la casilla con referencia Z. En apariencia esta instrucción es fácil de realizar, pero el señor Control, para poder llevarla a cabo, consultará su manual y allí encontrará la siguiente serie de instrucciones:

1. Tome la hoja de la casilla Z

2. Lea el número escrito.

3. Introdúzcalo en la sumadora.

 A estas tareas elementales, se las conoce como microinstrucciones y a un conjunto de microinstrucciones, como microprograma.

La suma de microprogramas que contiene el manual del señor Control se conoce como el firmware de una computadora.

En el desarrollo de este símil de funcionamiento de una computadora, se han introducido una serie de conceptos que forman parte de la estructura de una computadora. Cada uno de estos conceptos, dentro de un ambiente de una oficina, los hemos sustituido por personas físicas. Finalmente, se ha observado que cada una de estas personas se mueve bajo las órdenes del señor Control o CPU y éste, a su vez, ejecuta las órdenes e instrucciones contenidas en cada ficha o en el manual de consulta.

A continuación, analizaremos el funcionamiento de una computadora desde el inicio, cuando la conectamos a la red de corriente alterna, hasta el final, cuando el usuario ha obtenido el resultado deseado.

Dividiremos el funcionamiento de la computadora en las siguientes partes:

— puesta en marcha (bootstrap);

— elaboración de datos;

— entrada y salida de datos.

Operación de puesta en marcha (bootstrap)

La computadora dispone de unos pequeños programas grabados en memoria no volátil y de acceso sólo en lectura (ROM) para el control y preparación de los componentes de la computadora. Se activan en el momento de conectarla a la red eléctrica y de poner el interruptor en posición ON. Estos programas son utilizados por la computadora, comúnmente para los siguientes fines:

Como preparación de la CPU y de los controladores presentes en la computadora. Por ejemplo, controlador de unidades magnéticas, controlador de interfaz serie o interfaz paralelo, controlador de las interrupciones, etcétera.

Como autodiagnóstico de la CPU y de los distintos controladores. Además, este autodiagnóstico comprueba toda la memoria de la computadora, que luego habrá de recibir los datos y los programas.

Control de ciertos periféricos que se consideran ya comúnmente parte de la estructura de la computadora. Por ejemplo, él teclado (periférico de entrada de datos) y la pantalla (periférico de salida de datos).

A este proceso de carga y autodiagnóstico se le conoce como puesta en marcha (bootstrap) y a la EPROM que contiene estas rutinas de programa se la conoce como ROM de puesta en marcha.

La unidad central de proceso de datos (CPU) de toda computadora, cuando está efectuando el autodiagnóstico, va visualizando en pantalla el componente probado y el resultado de la prueba. De este modo, el usuario recibe una señalización del estado operativo de las diferentes partes de la computadora, así como de las tarjetas de ampliación y otros dispositivos instalados de manera permanente.

Cuando la CPU ha terminado su control sobre cada uno de los componentes, sean controladores o periféricos, pasa a cargar el sistema operativo (SO). El SO cumple una tarea muy importante: facilitar al usuario el control de la computadora.

Cada sistema operativo se puede dividir en cuatro áreas, las cuales tienen unas funciones muy específicas:

– procesamiento de comandos; 

-supervisión de entradas y salidas.

-manejo y control de archivos.

– programas de utilidad.

La CPU, una vez cargado el SO en la zona de memoria destinada para este fin, cede el control de la computadora al usuario En este punto, se le ofrecen a dicho usuario varias posibilidades de elección si desea continuar con el manejo de la computadora

– Emplear los programas de utilidad que contiene el SO.

– Programar, eligiendo uno de los lenguajes de programación que el mismo SO ofrece.

– Cargar un programa de aplicación, presente por ejemplo en una unidad de disco flexible y ejecutarlo.