martes, 21 de octubre de 2008

La Computadora "Un esquema General"

Una computadora (del latín computare -calcular-), también denominada como ordenador o computador, es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, sorprendente rapidez, y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una múltiple variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora u ordenador, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output". La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de telecomunicación, pudiendo ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamientoLa característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que el microprocesador los ejecute.

Arquitectura Interna (elementos básicos) de una computadora



Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la arquitectura Eckert-Mauchly, publicada a principios de los años 1940 por John von Neumann pero que fue creada por John Presper Eckert y John William Mauchly.

La arquitectura Eckert-Mauchly describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU por sus siglas del inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses





La Memoria RAM



La memoria es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el ordenador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.



EL MICROPROCESADOR

El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de:




-La unidad lógica y aritmética o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.

-La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).

-La caché no es sino un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se guardan datos que el ordenador necesita para trabajar. La memoria principal del ordenador (la RAM) y la memoria caché son básicamente iguales en muchos aspectos; la diferencia está en el uso que se le da a la caché.
Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se ralentizaría. Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el microprocesador y la RAM: la memoria caché.
Ésta es la baza principal de la memoria caché: es muy rápida. Unas 5 o 6 veces más que la RAM. Esto la encarece bastante, y ése es uno de los motivos de que su capacidad sea mucho menor que el de la RAM: un máximo en torno a 512 kilobytes (512 Kb), es decir, medio "mega", frente a 16 ó 32 megas de RAM. Además, este precio elevado la hace candidata a falsificaciones y trampas.
Pero la caché no sólo es rápida; además, se usa con una finalidad específica. Cuando un ordenador trabaja, el microprocesador opera en ocasiones con un número reducido de datos, pero que tiene que traer y llevar a la memoria en cada operación. Si situamos en medio del camino de los datos una memoria intermedia que almacene los datos más usados, los que casi seguro necesitará el microprocesador en la próxima operación que realice, se ahorrará mucho tiempo del tránsito y acceso a la lenta memoria RAM; esta es la segunda utilidad de la caché.

El DISCO DURO


Disco Duro
El disco duro es el sistema de almacenamiento más importante de la computadora y en el se guardan los archivos de los programas como el sistema operativo, las hojas de cálculo, los procesadores de texto, los juegos, es decir cualquier aplicación, software o archivo.
La mayoría de los discos duros en los computadores personales son de tecnología IDE (Integrated Drive Electronics), que viene en las tarjetas controladoras y en todas las tarjetas madres (motherboard) de los equipos. Estas últimas reconocen automáticamente (autodetect) los discos duros que se le coloquen, desde 2.1 gigabytes. La tecnología IDE de los discos duros actuales ha sido mejorada y se le conoce como Enhaced IDE (EIDE), permitiendo mayor transferencia de datos en menor tiempo.
La tarjeta madre permite colocar hasta cuatro unidades de disco duro. El primer disco duro se conoce como primario master, el segundo como primario esclavo, el tercero como secundario master y el cuarto como secundario esclavo. El primario master será siempre el de arranque del computador (C :\>).
Para conocer temas relacionados con el disco duro como la distribución de la información en el disco duro, como se formatea, sistemas de archivos, particiones, etc.



LA PLACA MADRE


La placa madre es el componente más esencial en un ordenador personal. es la pieza de hardware que contiene el equipo del micro-chip de procesamiento y todo lo que se le atribuye es vital para hacer funcionar el equipo.


La placa base también tiene ranuras o puertos para la conexión de diversos periféricos o sistema de apoyo / hardware. Hay un Puerto de gráficos acelerado, que se utiliza exclusivamente para tarjetas de vídeo; Integrado Drive Electronics, que proporciona las interfaces de las unidades de disco duro, memoria RAM o las tarjetas, y de Interconexión de componentes periféricos (PCI), que proporciona conexiones para tarjetas de captura de vídeo y tarjetas de red, entre otros.




Lo más importante para recordar acerca de la placa base es que se trata de una placa de circuito impreso que proporciona todas las conexiones, rutas y "líneas" conectar los diferentes componentes de la computadora a cada uno de otros - en concreto, la unidad central de procesamiento o CPU, que es donde (como su nombre lo indica) todos los "transformación" que está sucediendo a todo lo demás.
El procesador o "chip" (el más popular de las cuales es la del Intel Pentium serie) es un conjunto de transistores y otros dispositivos (Pentium IV tiene más de 4 millones de transistores) que realizan multitud de procesos o tareas programadas.
La CPU está en un "enchufe" en la placa base que se conecta a los otros componentes a través de la Junta de circuitos impresos. Lo más importante son las conexiones a los conjuntos de chips - en particular el chipset Northbridge que está conectado a la computadora principal de memoria (disco duro y memoria RAM), mientras que el southbridge conjunto está conectado a los periféricos - de vídeo y tarjetas de audio, controladores IDE, etc
Aparte de estos, el elemento más importante de la placa base es el chip BIOS - que realiza funciones clave como control de suministro de energía eléctrica, la unidad de disco duro, sistema operativo, etc antes de que el equipo empieza realmente "arrancar". Encender el ordenador se inicia automáticamente el chip de la BIOS para llevar a cabo sus funciones de diagnóstico, tras lo cual los poderes de la CPU que - a su vez - se inicia la alimentación de otros periféricos (disco duro, sistema operativo, vídeo y audio, etc.)
Esta es la razón por la placa madre es el componente clave de la computadora. Es, en efecto, la "vivienda" de la CPU - el lugar donde éste reside y desde la cual los comandos, instrucciones, y el poder a través de curso, antes de ser enviado a otros componentes.