ESTRUCTURA Y COMPONENTE DE UNA COMPUTADORA

En primera ¿Que es la arquitectura de una computadora?

Son las estructuras que componen una computadora; entendemos por arquitectura como la construcción proyectada basada en un diseño con muchos preceptos, en este caso la proyeccion es el modelo de una computadora, los diseños pues son sus componentes "visibles" que esta tendrá en el exterior ¿Y a que nos referimos cuando hablamos del fisico de un computador? Es nada mas y nada menos que el Hardware...

El Hardware es todo lo que podemos ver y tocar a simple vista en nuestro ordenador.

Arquitectura de Von Neumann:

Es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispo-sitivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos a diferencia de la arquitectura Harvard, que almacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores. Todas las computadoras constan principalmente de dos partes, la CPU (Central Processing Unit) que procesa los datos, y la memoria que guarda los datos. Cuando hablamos de memoria manejamos dos parámetros, los datos en sí, y el lugar donde se encuentran almacenados(o dirección).

Los dos son importantes para la CPU, pues muchas instrucciones frecuentes se traducen a algo así como "coge los datos de ésta dirección y añádelos a los datos de ésta otra dirección", sin saber en realidad qué es lo que contienen los datos. En los últimos años la velocidad de las CPUs ha aumentadomucho en comparación a la de las memorias con las quetrabaja, así que se debe poner mucha atención en reducir el número de veces que se accede a ella para mantener elrendimiento. Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU - este problema es conocido como 'limitación de memoria'.

Está compuesta por millones de transistores microscópicos grabados bajo un proceso químico y foto litográfico dentro de una superficie pulida de silicio, de un tamaño bastante pequeño.

Dichos transistores almacenan cargas eléctricas que corresponde a uno o ceros, formando el código binario que las computadoras utilizan para comunicarse. Los grupos de transistores están todos conectados entre sí, para almacenar los diferentes valores de la información; también realizan funciones matemáticas y lógicas, y con la ayuda del reloj, desarrollan sus funciones sincronizadamente. En otras palabras, los transistores son los encargados de procesar toda la información.

Partes de la arquitectura de Von Neumann:

Los ordenadores con arquitectura Eckert-Mauchly constan de cinco partes:

 La unidad aritmético-lógica (ALU)

 La unidad de control

 La memoria

 Un dispositivo de entrada/salida

 El bus de datos que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes. 

Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:

 Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.

 Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.

 Decodifica la instrucción mediante la unidad decontrol. Ésta se encarga de coordinar el resto 

de componentes del ordenador para realizar una función determinada.

 Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cier-ta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.

 Vuelve al paso 2.

Como lleva a cabo el procesamiento:

Una CPU procesa información almacenada en los bytes de la memoria. Esta información puede ser datos o instrucciones. Un dato es una representación binaria de una letra, un número, o un color; mientras que una instrucción le dice a la CPU que hacer con ese dato, es decir si sumarlo, si restarlo, moverlo, etc. La CPU realiza tres operaciones básicas con los datos: puede leerlos, procesarlos , y escribirlos en la memoria. Es decir que, la CPU necesita solo cuatro elementos para realizar dichas operaciones con los datos: Las instrucciones, un puntero a las instrucciones (Instrucción Pointer), algunos registros, y la unidad aritmética lógica.

Lenguaje de Programación:

Concepto

Un lenguaje de programación es un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones, y utilizado para controlar el comportamiento físico y lógico de una máquina. Un lenguaje de progra-mación permite a uno o más programadores especificar de manera precisa: sobre qué datos una computadora debe operar, cómo deben ser estos almacenados, transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias. Todo esto, a través deun len-guaje que intenta estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural, tal como sucede con el lenguaje Léxico. Una característica relevante de los lenguajes de programación es precisamente que más de un programador puedan tener un conjunto común de instrucciones que puedan ser comprendidas entre ellos para realizar la construcción del programa de forma colaborativa. Sus niveles de abstracción son el maquina, el de bajo nivel, el medio y alto nivel.

Los procesadores usados en las computadoras son capaces de entender y actuar según lo indican programas escritos en unlenguaje fijo llamado lenguaje de máquina. Todo programaescrito en otro lenguaje puede ser ejecutado de dos maneras:

 Mediante un programa que va adaptando las instrucciones conforme son encontradas. A este proceso se lo llama interpretar y a los programas que lo hacen se los conoce como intérpretes.

 Traduciendo este programa al programa equivalente escrito en lenguaje de máquina. A ese proceso se lo llama compilar y al traductor se lo conoce como un malhecho compilador.

Código Máquina:

Con la aparición de las computadoras desaparecen las secuencias de posiciones de llaves mecánicas que debían desconectarse para obtener una acción determinada, una llave conectada era un 1 y una llave desconectada era un 0. Una sucesión de llaves en cualquiera de sus dos posi-ciones definía una secuencia de ceros y unos (por ejemplo: 0100011010011101...) que venía a representar una ins-trucción o un conjunto de instrucciones (programa) para el ordenador (o computador) en el que se estaba trabajan-do. A esta primera forma de especificar programas para una computadora se la denomina lenguaje máquina o código máquina.

Dispositivos de entrada, salida y mixtos en una computadora:

Dispositivo de entrada: "Son todos aquellos periféricos o elementos que pertenecen al computador, que nos permiten interactuar e ingresar información a la misma computadora", 

algunos de estos son los siguientes:

-Teclado: Es un  que nos sirve para introducir caracteres a documentos. Dispone una serie de teclas (127), cada una con su respectiva función (256 diferentes)

 

-Mouse: Ingresa y señala infromacion a traves del puntero (flechita) las opciones que nos da a elegir lo que esta a traves de nuestra pantalla. Es un objeto pequeño que cabe en una mano y es deslisable, requiere ser conectado en la parte trasera de la unidad central de procesamiento, en la placa madre.

-Micrófono: Este puede introducir información en forma de sonidos al computador 

Dispositivo de Salida: "Son aquellos que nos permiten sacar la información del computador ya sea de un resultado obtenido de un proceso o de la información almacenada en nuestro PC" 

algunos ejemplos son los siguientes:

-Monitor: Es aparentemente como un televisor, nos permite visualizar la información que se encuentra en el computador)

-Bocina: Ellas te permiten escuchar diferentes clases de sonidos emitidos por la computadora, que en ocasiones indican algo en particular, también pueden ser sustituidas por unos audífonos.

-Impresora:La impresora es una maquina de tamaño considerable que nos permite sacar la información de una manera impresa en un papel (Recibiendo las señales de ejecución)

Dispositivos mixtos: Estos pueden ser usados como...: 

Aparatos de Entrada/Salida (Pueden ser usados de ambas formas):

-Pantalla táctil  (Dispositivo Entrada/Salida) Por medio del tacto permite dar ordenes asi como recibir datos

De almacenamiento (Se encargan de guardar los datos de los que hace uso la CPU para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos o extraíbles).: 

-CD-ROM: El disco compacto (conocido popularmente como CD, por las siglas en inglés de Compact Disc) es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (audio, fotos, video, documentos y otros datos).

  

-DVD-ROM: Es un formato y soporte de almacenamiento óptico que puede ser usado para guardar datos, incluyendo películas con alta calidad de audio y video.

-USB: Es un dispositivo (de almacenamiento) que sirve para guardar información que sacamos de las computadoras y trasferirlas posteriormente a otra.

... Y de comunicación (Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora):

-Módem: Es un dispositivo que sirve para modular y desmodular (en amplitud, frecuencia, fase u otro sistema) una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora.

 

-FAX: Es un sistema que permite transmitir a distancia por la línea telefónica escritos o gráficos (telecopia).

Otros:

-Placa madre: Un gran circuito impreso donde entran todos los componentes escenciales del ordenador (para enchufar los cablecitos de las bocinas, el mouse, etc), esta compuesta a base de chips, sockets, puertos de coneccion, etc. Viene dentro de lo que vemos exteriormente como "El case".

-Case: Tambien llamado "Gabinete", es la caja de metal donde esta en su interior la placa madre (No confundir con CPU).

-CPU: Conocido como el procesador central, la CPU es donde se producen la mayoría de los cálculos. En términos de potencia del ordenador, la CPU es el elemento más importante de un sistema informático. No es un dispositivo ni de entrada ni de salida y esta dentro del Case.

Los 2 componentes de una CPU son:

-La unidad de lógica/aritmética (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas.

1. -La unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, las descifra y ejecuta, llamando a la ALU cuando es necesario.

El sistema operativo:

¿Qué es?

Un Sistema Operativo es aquel programa de computadoras que se encarga de administrar, coordinar y gestionar los recursos existentes dentro del equipo, así como controlar el uso del hardware. 

Otra definición podría ser la siguiente: "Un Sistema Operativo es un software cuya función principal radica en dar un funcionamiento correcto y de manera ordenada a una computadora."

El sistema operativo permite facilitar la utilización del ordenador a sus usuarios ya que es el que le da la posibilidad de asignar y administrar los recursos del sistema, como ejemplo de este tipo de software se puede mencionar a Windows, Linux y Mac OS X, entre otros. Además de los sistemas operativos, dentro del software de sistema se ubican las herramientas de diagnóstico, los servidores, las utili-dades, los controladores de dispositivos y las herramientas de corrección y optimización, etcétera.

Los sistemas operativos cuentan con tres funciones principales:

• Se encargan de revisar periódicamente que tanto la conexión del teclado como la del monitor se encuentren funcionando en forma correcta, para que de este modo la transferencia de datos se lleve a cabo satisfactoriamente.
• Saber y reconocer en qué sitio del disco duro se localizan almacenados todos los archivos del equipo.
• Vigilar y dirigir el funcionamiento de componentes externos de la computadora, como pueden ser: discos externos, impresoras, cámaras web, multifuncionales, escáneres, etc.

Definicion, ¿Qué es el Software?:

El software, es la información codificada, que es transmita al hardware, para que este la procese y la ejecute. El hardware, son todos los elementos físicos, que componen la computadora. Por lo mismo, es tos necesitan del software, para funcionar. Ya que es el software, quien entrega las instrucciones, que el hardware debe realizar u operar.

En otras palabras, el software son los programas que utilizan las computadoras para funcionar. En cuanto a la utilización del software en computadoras, este debe ser cargado en espolón o memoria interna, el cual es ejecutado en la unidad central del mismo o CPU.

Existen diferentes tipos de softwares:

-Software de Aplicación:

Aquí se incluyen todos aquellos programas que permiten al usuario realizar una o varias tareas específicas. Dentro de este tipo de software se encuentran aquellos programas que los individuos usan de manera cotidiana como: procesadores de texto, hojas de cálculo, editores, telecomunicaciones, software de cálculo numérico y simbólico, videojuegos, entre otros. Como son programas sencillos se pueden descargar desde Internet, como el antivirus Avast!.

-Software de Programación:

Son aquellas herramientas que un programador utiliza para poder desarrollar programas informáticos. Para esto, el programador se vale de distintos lenguajes de programación.

Como ejemplo se pueden tomar compiladores, programas de diseño asistido por computador, paquetes integrados, editores de texto, enlazadores, depuradores, intérpretes, entre otros. La mayoria de estos viene equipado en un disco pues estos programas son tan amplios como para descargarlos sencillamente (Como el caso de los Software de Aplicación) un ejemplo de estos son los paquetes de Microsoft Office (Con Word, Excel, P.P entre otros)..

-Software de Sistema:

Es aquel que permite a los usuarios interactuar con el sistema operativo así como también controlarlo. Este sistema está compuesto por una serie de programas que tienen como objetivo administrar los recursos del hardware y, al mismo tiempo, le otorgan al usuario una interfaz. Un ejemplo como este son los programas ya equipados en una computadora y por tanto que se desee eliminarlos formateandola es imposible (pues ya es parte de ese) un ejemplo es como el Internet Explorer de Windows (Que solo sirve para bajar mas buscadores xD)

-Informacion completa y detallada...- 

***Chuck Norris aprueba esta entrada :D (?)***