1.2 Esquema general de un computador
En
visión muy general un computador se compone de una memoria
central o principal, que contiene programas y datos,
de una unidad central de
procesamiento(CPU), que ejecuta el programa, y de unidades
de entradas/ salidas para los intercambios con el exterior. A veces
se llama sistema informático al conjunto de computador más los elementos
conectados a él.
El programa es registrado en memoria antes
de comenzar su ejecución. Esta memoria, gracias a la cual puede ejecutarse
el programa, se llama memoria central o bien memoria principal y en torno
a ella se organizan el resto de las diferentes unidades de la máquina.
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Entrada
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UCP | Salida |
Figura 1.1-a: Unidades de un computador (enfoque de proceso)
La memoria central almacena
dos clases de información:
las instrucciones
del programa (o informaciones descriptivas del tratamiento) que la máquina
deberá ejecutar,
los datos dichos a menudo operandos (o informaciones a tratar) con los
cuales efectuará la máquina los tratamientos dictados por las instrucciones.
Las dos clases de información tienen su correspondencia física
en dos unidades peculiares de la máquina: la
unidad de control, para las informaciones descriptivas y la unidad
aritmética y lógica (UAL)
para las informaciones a tratar.
Esquemáticamente puede resumirse la función
de la unidad
de control así: extrae de la memoria central la nueva instrucción
a ejecutar; analiza dicha instrucción y establece las conexiones eléctricas
correspondientes para ejecutar la instrucción y para extraer la próxima instrucción
y por último ejecuta la instrucción.
Cuando se trata de una instrucción de procesamiento de datos, la unidad de control establece las conexiones dentro de la UAL para realizar las operaciones aritméticas y lógicas, extrae datos de memoria implicados por la instrucción; desencadena el tratamiento de dichos datos en la UAL y eventualmente almacena el resultado en la memoria central.
La UAL opera con los datos que recibe siguiendo órdenes de la unidad de control.
El conjunto unidad de control y unidad aritmética y lógica (UC y UAL) forma un todo en la mayoría de los computadores que se llama unidad central o unidad central de proceso o procesador central (UCP o CPU en ingles). Para diversos autores, la unidad central también comprende la memoria central.
Tal como se ha definido hasta aquí, la máquina puede ejecutar un programa inicialmente registrado en la memoria central, sobre datos registrados en la memoria central y almacenar los resultados en memoria central a medida de su obtención. Ahora es preciso dotarla de medios para comunicarse con el exterior: es el papel reservado a las unidades periféricas.
Las unidades periféricas se conectan, bien a la unidad central, bien directamente a la memoria a través de unidades especializadas en la gestión de las transferencias de información. Estas unidades de intercambio se llaman módulos de E/S. La unidad de control, cuando encuentra instrucciones de intercambio de información (instrucciones de entrada/salidas), se ocupa de gobernar los módulos.
En resumen, podemos representarnos un computador como un conjunto ensamblado de unidades diferentes, cuyo funcionamiento viene dictado por el programa registrado en la memoria central. La unidad de control gobierna la ejecución de las operaciones pedidas por el programa. Si la operación es un cálculo, es la unidad aritmética y lógica quien la realiza, si es una transferencia de informaciones con el exterior, se cede el control a un modulo de entrada salida.