II FUNDAMENTOS DE LA COMPUTACION
EL TRATAMIENTO DE LA INFORMACION
COMPONENTES FISICOS (Hardware)
El computador es básicamente un dispositivo capaz de aceptar datos, procesarlos y entregar los resultados; todo esto controlado por medio de instrucciones almacenadas en su interior (memoria), de forma que no requiere de manipulación entre una instrucción y otra. Empezaremos por la Unidad Central de Proceso, CPU (Central Processing Unit), también reconocida como procesador, que es la encargada de controlar el trabajo del computador y de realizar las operaciones con los datos. Esta dividida en dos partes:
a.‑Unidad de control, la cual realiza las siguientes tareas:
‑.Integra las operaciones de todo los sistemas, es decir, dirige y coordina las operaciones que piden las instrucciones.
‑.Controla el inicio de una operación de entrada o salida entre la memoria y los dispositivos periféricos.
‑.Controla las vías de información entre la memoria y la unidad aritmética y lógica.
b.‑La unidad Aritmética y Lógica, por su parte, ejecuta las siguientes tareas:
‑.Suma, resta, multiplica y divide, en resumen realiza operaciones aritméticas y lógicas.
‑.Mueve y compara los datos, en general los manipula.
‑.Chequea condiciones y actúa según ellas.
La memoria o almacenamiento es el componente en el cual se guardan los datos e instrucciones en proceso. Es algo así como las casillas de un correo, donde en cada una se puede almacenar información, teniendo una dirección única que la hace diferente.
La memoria puede tener conjuntamente en un momento cualquiera, datos a procesar, en proceso, resultados aun no liberados a un dispositivo de salida, instrucciones, etc.
En los computadores actuales es posible realizar varias tareas a la vez, de manera en que la memoria del computador pueden haber instrucciones de diferentes programas y de datos que corresponden a los distintos procesos de ejecución. Cada vez que termina una tarea, el lugar o casilla que ocupaba el dato o instrucción, es liberado y por lo tanto, puede ocuparlo otro dato u otra instrucción, lo que implica una vez terminada una ejecución no es posible recuperarlos desde la memoria. De la ejecución de una instrucción con los respectivos datos que utiliza, se obtienen resultados a los cuales la unidad de control envía a algún dispositivo periférico.
Las instrucciones se mantienen permanentemente en almacenamiento secundario y se "Cargan" a la memoria cada vez que se necesita.
Físicamente, la memoria está constituida por elementos electrónicos que sólo pueden tener dos estados, estar en Cero o en 1. Esto hace que cada carácter, ya sea letra, número o signo especial, tenga una representación dada por combinaciones de ceros y uno. Esto significa que la memoria maneja un código binario, es decir, sólo dos dígitos y cada cero o uno recibe en nombre de BIT (Binary Digit).
Como los resultados de bit sólo pueden ser dos, entonces es posible representar dos caracteres. Para tener una más amplia gama de combinación, se han agrupado ocho bits en algo que llamaremos byte.
Las posibilidades de combinar los ceros y unos en un byte, o sea, en 8 bits es de 256 combinaciones distintas, empezando con que estén los bits en 0 hasta que todos estén en 1. De esta manera, en un byte se puede guardar la representación de un dígito, de una letra o de un signo. Es por esto, que para guardar un dato en la memoria se necesita tantos bytes como caracteres tenga el dato aludido.
Para ubicar un byte determinado, cada uno tiene una dirección por la cual puede ser accesado (idéntico a las casillas de correo). La capacidad de la memoria se mide por la cantidad de caracteres que puede almacenar y está dada según la cantidad de bytes. De acuerdo a esto, podemos decir:
‑1 kilobyte tiene 1.024 bytes.
‑1 Megabyte tiene 1.024 Kilobytes.
‑1 Gigabyte tiene 1.024 Megabytes.
Ahora veremos los dispositivos periféricos, que son los que permiten almacenar datos e instrucciones, ingresarlos y mostrar resultados. Según su uso los dividiremos en dispositivos de almacenamiento secundario y dispositivos de entrada y/o salida.
Tenemos como dispositivos secundarios a los discos, que consisten en uno o más platos de plásticos, con una superficie magnética sobre la cual se graba la información codificada en puntos magnéticos. La grabación y posterior lectura de la información se realiza mediante cabezas lectograbadoras y el disco debe de estar en una caja llamada "Drive", para efectuar el proceso.
Según se puede sacar el disco del DRIVE, o no, se dice que son removibles, si se sacan, o fijos, si no es posible hacerlo. Además del drive y el disco para la operación del conjunto es necesaria una Unidad de Control de Discos, que es capaz de controlar más de un drive, comúnmente cuatro.
Este dispositivo es el más rápido de los periféricos en recuperar o grabar información. Las cabezas lectograbadoras son accionadas por un brazo, lo que permite un acceso directo al dato requerido y además permite compartirlo entre varios usuarios. Estas capacidades lo habilitan para ser utilizado como almacenamiento secundario.
Es así como se tiene, entonces, que en discos se almacenan permanentemente instrucciones (programas) y de datos. En cada uno de ellos existe un directorio que es una lista de lo almacenado en él y su dirección dentro del disco. La capacidad de almacenamiento de un disco se mide, al igual que la memoria, en bytes.
Otro dispositivo secundario es la unidad de cinta que es controlada por una unidad de control. Funciona con una cinta magnética que es un carrete con una tira de celuloide recubierta de una película magnética para su grabación o lectura deben ser montadas en una unidad que posee un dispositivo lectograbador igual que en el disco, la grabación consiste en puntos magnéticos. Las principales características de la cinta son:
‑.Acceso sólo secuencial, es decir, para llegar a un dato dentro de la cinta es necesario recorrer todos los anteriores.
‑.En un momento determinado es utilizada cada unidad de cinta por un único usuario, a diferencia del disco.
‑.Es fácil de transportar.
‑.Bajo costo, por la cantidad de información, comparado a un disco.
Todo lo anterior hace que el gran uso de las cintas, sea el de respaldar información almacenada en disco, en prevención a un posible daño. Otros usos son almacenar información requerida ocasionalmente, por lo cual, no es conveniente mantenerla en disco y transportar información de una instalación a otra.
Además, existen los terminales que consisten en una pantalla de video y un teclado similar al de la máquina de escribir. Desde un terminal, un usuario puede mandar a ejecutar un programa, ingresar datos o recibir resultados. Generalmente tiene entre 80 y 132 columnas por líneas. Algunos de ellos permiten dibujar gráficos y presentarlos en diversos colores. Además del teclado, existen dispositivos como el "Ratón" para dibujar, pantallas sensibles al tacto, lápiz luminoso para ingresar o corregir gráficos, e incluso máquinas que reconocen la voz humana.
Un terminal puede estar conectado a un computador en forma local o remota, de acuerdo a la distancia entre ambos. La conexión local se realiza mediante cables que van desde el terminal al computador central. La remota requiere de un modem instalado en el computador y de otro instalado en el terminal.
El modem es un dispositivo que codifica los pulsos eléctricos en ondas, para permitir su transmisión a distancia, y una vez que las ondas llegan a su destino, otro las transforma nuevamente en pulsos. Así la información que va entre un terminal remoto y el computador central se desplaza como ondas que pueden viajar a través de líneas telefónicas públicas o privadas, microondas, satélites, etc., a diferencias de los pulsos imposibles de transmitir a distancia.
Como unidad periférica de salida, tenemos la impresora, capaz de imprimir caracteres sobre un papel, generalmente un formulario continuo. Su capacidad se mide en líneas impresas por minuto, de esta manera, existen impresoras de 2.000 líneas por minuto, 1500, 1250, 650, etc.
Otro dispositivo que provee una salida impresa es el "plotter" utilizado para realizar gráficos, incluso algunos pueden manejar diversos colores. También tenemos como dispositivos periféricos a los diskettes, que son pequeños discos delgados y flexibles. Por su tamaño y facilidad de manejo son muy apropiados para microcomputadores. Se conocen también con los nombres de floppy disk y flexible disk. Los diskettes se fabrican en tres tamaños: 8", 5 1/4 y sub‑4".
El centro del diskette es el medio magnético hecho de mylar, recubierto de óxido metálico. Lo protege un sobre fabricado con plástico menos flexible, que en su interior lleva un forro de tela, que permite al disco de mylar rotar libremente dentro del sobre. Varios agujeros en el sobre exponen áreas importantes. El gran agujero circular en el medio se usa para centrar e impulsar el disco, el agujero pequeño cerca del centro es el sector/índice y su posición en el sobre varía dependiendo del diskette. La ventanilla de acceso es la que permite a la cabeza de lectura/escritura del drive ponerse en contacto con el medio y moverse libremente, desde el perímetro hasta el interior del medio. Si se toca el medio expuesto por esta ventanilla, puede ocasionar fallas prematuras del diskette y un posible daño en la cabeza de lectura/escritura del drive. |