PDF de programación - Arquitectura básica de una computadora

Arquitectura básica de una computadora


Una computadora es un tipo particular
de máquina cuyo ambiente, aquello que
transforma, no es materia o energía. El
objeto y sujeto de su trabajo es
información.

¿ Qué es ‘información’ ?

Una representación del mundo que nos
rodea, inclusive de nosotros mismos,
con todo lo que ello implica.

Esta modelo puede yacer en nuestras
mentes o, de hecho, en ser
representado internamente en una
computadora para poder ser manipulado
adecuadamente.

Para eso las computadoras se valen de
su propio lenguaje de representación,
tanto para ese modelado cuanto para las
herramientas para operar: bits.

Estos bits requieren de soporte físico
para poder ser una realidad.





Lectura de un dato
Escritura de un dato
Aritmética y Lógica Básica
Control

Principal (RAM)

2aria. (almacen. masivo)



CPU



Memoria



E/S



Teclado, micrófono, digitalizador,


Mouse, MODEM, scanner, ADC,


Cámara de video

Monitor, parlantes, impresora,

modem, DAC, plotter



fotos: http://www.coloredhome.com/indexs.html





SO



* Lectura y Escritura de
Dispositivos Lógicos

* Sistema de Archivos

* Interfaz de Usuario

* Inicialización y
terminación general


Interfaz de usuario:



Sistema de Archivos:

¿ Qué ‘objetos’ (entidades / dispositivos /
artículos / etc.) conoce, capaces de
almacenar información ?

¿Cómo está envasada la información en el /
los mismos ? ¿ se requiere que esté
organizada ?

De igual modo, un SA requiere de envasar y
organizar la información contenida en
dispositivos de memoria.

La organización de un dispositivo de memoria
1aria. (RAM) es en forma de casillas.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

La organización de un dispositivo de memoria
2aria. (almacenamiento masivo) utiliza una
forma jerárquica, como los volúmenes en
una biblioteca.





Dos tipos de archivos: de datos y ejecutables
(más librerías de soporte) (‘documentos’ y
‘aplicaciones’) en un andamiaje jerárquico.
Los 2dos. se valen de los 1ros. La CPU se
vale de los 2dos.

Ejemplo 1: el libro de recetas y los
ingredientes y utensilios para cocinar.

Ejemplo 2: el manual sobre cómo organizar
bibliotecas.

Ejemplo 3: el manual sobre cómo armar un
motor, más las piezas y herramientas
adecuadas.


¿Cómo se crean los archivos de datos?

Las aplicaciones crean y modifican a los de
datos (documentos).

¿Cómo se crean las aplicaciones?

Mediante aplicaciones especiales diseñadas y
construidas al efecto.

¿Y? ¿entonces? ¿En qué se diferencian unos
de otros?

La creación de aplicaciones involucra una
tarea creativa por parte de su creador más
una mecánica, por parte otras aplicaciones
(denominadas ‘compilador’ o ‘intérprete’).



En un principio, todo era artesanal (solo
bits!).

Hoy, es cada vez mayor la porción
automática del proceso de creación de
aplicaciones.

‘Alto nivel’ y ‘bajo nivel’.

Abstracción:

Siendo que alguna vez lo hayamos usado o no, en general
todos sabemos qué es, para qué‚ sirve y cómo se usa un
walkman. Sin duda, este conocimiento basta para que sea
algo de alguna utilidad.


En base a la misma nos basta verlo como una cajita negra
en la que se ubica un cassette de audio, se le colocan
pilas y, puesto en marcha, produce sonido.


Habrá, sin embargo, quien es más curioso y desea saber
cómo es que semejante dispositivo transforma pilas y
cintas en música. Si ese es el interés, es necesario
explicar que, en el interior de esa cajita, y alimentado
eléctricamente por las pilas -que para eso están- hay,
entre otras cosas, un motorcito eléctrico y un pequeño
amplificador electrónico de audio. Cuando se pone en
funcionamiento el sistema, el motorcito hace que la cinta
se desplace. Al moverse la cinta, que tiene impresa una
señal magnética grabada en la fábrica, produce un campo
magnético variable, función de lo grabado y de su
velocidad de desplazamiento. Enfrentado este campo
variable a un sensor muy sensible, se induce una corriente
eléctrica proporcional que, amplificada por el amplificador,
alcanza un nivel suficiente para energizar a los
auriculares, produciéndose as¡ el sonido.


Puede ser que nuestro audiófilo aún no este conforme y
desee saber cómo se obtiene el sonido a partir de una
señal eléctrica tal cual es obtenida del amplificador. Hay
que explicar, entonces, que esa corriente variable en
función de la señal magnética primitiva se hace circular
por una pequeña bobinita, adherida a una pieza móvil
muy liviana y todo inmerso en un campo magnético fijo.
Al ser constante el campo magnético y variable la

corriente circulante, la bobinita que la conduce se ve
sometida a una fuerza que tiende a desplazarla, y como
está adherida a una pieza liviana y móvil, se desplaza. Si
este desplazamiento ocurre a la suficiente velocidad
(entre 100 y 20000 veces por segundo), el aire alrededor
de esta pieza móvil se ve impactado con ondas de sonido,
que son las que llegan al
oído como tal.

Se podría seguir profundizando la explicación del
funcionamiento de cada parte pero, para el propósito
buscado, basta. Se destaca que se han ido delinenado
niveles de abstracción en la explicación: primero era una
cajita negra. Luego, en su interior, un motor,
amplificador y pilas, habiendo, finalmente, llegado en un
tercer nivel al principio de funcionamiento del auricular.
Cabe reflexionar en dos aspectos.


a) Por un lado que, al ir incrementando el nivel de
detalle cada descripción se va desarrollando en
términos m s elementales. Tanto es as¡ que,
alcanzada la profundidad de explicación necesaria,
cualquier individuo debería ser capaz de entender
cómo y por qué funciona el walkman. Esto es
positivo.


b) Claro, el segundo aspecto a observar no lo es tanto.
Seguramente el lector, si acaso ha alcanzado a leer
todo el párrafo descriptivo antes de darse por
vencido, ha notado que, cuanto mayor es el nivel de
detalle, mayor es la cantidad de texto necesaria, y
mayor la cantidad de cosas que se han de mantener
en mente y a las que se ha de estar atento para
conservar la coordinación de los conceptos que da
sentido a la idea general. Efectivamente, de no ser
por esto último, y de contar con el tiempo necesario,
todos podríamos aprender y entender todo.
Lamentablemente, ni contamos con tanto tiempo ni
somos capaces de no perdernos entre tantos
detalles. No ocurre esto con los sistemas de
cómputo. Disponen de todo el tiempo necesario y no

se cansan. No distinguen entre grados de detalles y
sólo se ajustan rigurosamente a la lista de
instrucciones que les son provistas.