El Computador

Un computador es básicamente una máquina que realiza dos funciones básicas: ejecuta en forma muy rápida una secuencia de instrucciones (un programa) y almacena y recupera grandes cantidades de información (datos). De acuerdo a esto, un computador puede caracterizarse por su velocidad de operación (medida en Hertz o ciclos por segundo), el tipo de instrucciones que puede ejecutar (esto determinael tipo de computador) y la capacidad de su memoria (medida en bytes).
El término hardware se refiere a la circuitería electrónica que posee un determinado computador y software a los programas que dicho computador puede ejecutar. Dentro del hardware están, entre otras cosas, el procesador, la memoria RAM, el disco duro, la placa madre, la tarjeta de sonido, el monitor y el lector de CD. Incluídosen el software están el sistema operativo y programas tales como procesadores de texto, planillas de cálculo, agendas y juegos. El sistema operativo es un conjunto de programas que permiten que el hardware funcione correctamente y que el usuario cree otros programas para usos más específicos.

Figura 4.11: Estructura básica de un computador

En la figura numero 4.11 se puede apreciar laestructura básica de un computador. En ella se aprecian cuatro unidades fundamentales: memoria externa, entrada/salida, unidad central de procesos (CPU) y memoria interna. La Unidad Central de Procesos (CPU en inglés), es el sistema central del computador. Controla la operación del sistema leyendo e interpretando instrucciones para el flujo de la información. Estas instrucciones pueden también tomardecisiones basadas en los datos que son almacenados en el computador o en dispositivos externos. Es esta propiedad de tomar decisiones la que diferencia a un computador de, por ejemplo, una simple calculadora.

La memoria guarda tanto programas (instrucciones) como datos. Está dividida en distintas particiones en las cuales la información es almacenada. Cada partición de memoria está unívocamenteasociada a un número de dirección. La CPU utiliza este número tanto para almacenar como para leer la información contenida en una partición determinada.

Cuando el computador es encendido, el harware interno le da a la CPU la dirección de memoria que contiene la primera instrucción de programa. La ejecución del programa comienza en este momento. Las instrucciones siguentes son obtenidas en formasecuencial a partir de las sucesivas direcciones de memoria a menos que el programa indique a la CPU que hay que hacer un salto a alguna dirección de memoria distinta.

Mientras la CPU está ejecutando algo, el programa puede hacer referencias a direcciones de memoria distintas a las que contienen las instrucciones del programa ya sea para almacenar datos o para ejecutar otras instrucciones.El programa almacenado en memoria le otorga al computador la flexibilidad de ejecutar una gran cantidad de tareas diversas, porque el programa puede ser cambiado fácilmente cambiando sólo las direcciones de memoria. Esto no siempre fue así. Antiguamente los programas y los datos no compartían la misma memoria, por lo tanto los cambios en los programas eran dificultosos porque muchas vecesimplicaban también cambio en el hardware. Pero a fines de 1940, John von Neumann llevó a cabo la idea de utilizar la misma memoria tanto para los datos como para los programas. Este nueva concepción fue todo un hito en la historia de la computación, pues permitió que los programas fueran tratados como datos. De esta manera, los programas pueden utilizarse para escribir otros programas, lo que facilita lalabor del programador. Actualmente, el noventa por ciento de los computadores modernos utiliza la arquitectura de von Neumann.

Existen dos tipos básicos de memoria: ROM y RAM. La memoria ROM (Read Only Memory) es una memoria que no puede alterada durante el proceso normal de ejecución de la CPU. Por lo general, las instrucciones de inicialización de un computador están contenidas en memoria...