En principio, debo decir que cualquier trabajo que un computador realiza, siempre es un proceso de datos que tiene la particularidad de ser automático.
En un proceso automático, también están presentes los cuatro subprocesos constituyentes:
Entrada - Memorización - Procesamiento - Salida que llevan a cabo los bloques correspondientes a definir (Periférico de Entrada - Memoria Principal - Unidad Central de Proceso - Periférico de Salida), siendo que en un computador existen varias posibilidades para la entrada y salida de datos.
Los bloques se comunican eléctricamente entre sí a través de caminos formados por un conjunto de cables o líneas conductoras que constituyen un Bus.
Las instrucciones son ejecutadas de a una por vez, para lo cual primero cada una por un Bus llega a un Registro de Instrucciones (RI) de la Unidad Central de Procesamiento (Procesador), donde permanece mientras se ejecuta, para que la Unidad de control interprete qué operación ordena ella.
A continuación, a través del mismo Bus, el dato a operar por dicha instrucción, llega desde memoria a un Registro Acumulador (AX) del procesador, antes de ser operado (conforme a la operación ordenada), en la Unidad Aritmética, a fin de obtener un resultado. Éste pude sustituír en el registro AX al dato ya operado, y luego pasar a memoria, nuevamente a través del Bus citado, si una instrucción así lo ordena. Si por ejemplo se quiere enviar dicho resultado al exterior para ser visto en pantalla, o para ser guardado en el disco rígido o en un disquete, ello se consigue mediante la ejecución de instrucciones que así lo ordenen.
La Unidad de Control, debe ejecutar las siguientes acciones que forman parte de una secuencia repetitiva:
. Obtener de la memoria la próxima instrucción que corresponde ejecutar.
. Localizar los datos a operar (en la memoria principal, o en un registro como AX u otro, según se ordene).
. Ordenarle al circuito de la Unidad Aritmética que realice con dichos datos la operación indicada.
. Guardar el resultado en un registro acumulador o en memoria principal.
Por lo tanto, la Unidad de Control (UC), tiene a su cargo el secuenciamiento de las acciones necesarias que deben realizar los circuitos involucrados en la ejecución de cada instrucción, según el código de la misma; y también tiene a su cuidado el orden de ejecución de las instrucciones de un programa, conforme como éste fue establecido.
Existe también en el microprocesador, una Unidad Aritmética Lógica (UAL), que contiene los circuitos de cálculo, y, además, Registros que son circuitos que sirven para almacenar temporariamente datos o instrucciones, o sea, información relacionada con la instrucción en curso de ejecución, y con las próximas instrucciones a desarrollar. Uno de los Registros más importantes es el AX conocido como Registro Acumulador y que sirve para almacenar datos y resultados.
Así, la UC ordenará mediante señales eléctricas transmitidas por cables, las operaciones aritméticas o lógicas que la UAL debe realizar, siendo auxiliada por registros acumuladores para guardar transitoriamente resultados y datos.
Mientras que la UC es la encargada de ordenar operaciones de lectura - escritura de registros y de memoria, así como de las operaciones que debe realizar la UAL, ésta es pasiva y no puede emitir orden alguna. Por lo tanto, la UAL no ejecuta instrucciones. O sea, no puede ordenar las operaciones correspondientes a los pasos que requiere la ejecución de una instrucción, sólo realiza uno de ellos: la operación aritmética o lógica que la instrucción ordena, cuando así lo requiere la UC. Mediante una operación de la UAL, a partir de uno o dos números, se puede obtener un número que antes no existía.
Así tenemos que:
Se denomina Unidad Central de Proceso (UCP o CPU), al conjunto formado por:
. La Unidad de Control.
. La Unidad Aritmética Lógica.
. Los Registros (como el AX, RI y otros) usados durante la ejecución de cada instrucción.
La UCP es el bloque donde se lleva a cabo la ejecución de las instrucciones. Hacia ella se dirigen las instrucciones que serán ejecutadas (una vez que la UC decodifique su código), y los datos para ser operados por la UAL; a la par que de la misma salen resultados generados por la UAL.
Existe, además, en éste camino de intercambio:
La Memoria Principal (MP), que no forma parte del microprocesador, y que es el lugar donde se almacenan las instrucciones de programas, que próximamente serán ejecutadas en la UCP, y los datos que ella ordena procesar (operar); así como resultados intermedios y finales de operaciones sobre datos recientemente llevadas a cabo en la UCP.
O sea, los datos que se procesan y el programa que se ejecuta para ese proceso, deben estar en MP. Cada programa comparte la MP con sus datos, pero las instrucciones están en una zona y los datos en otra. Ésta información queda almacenada temporariamente mientras se opera con ella, pudiendo ser luego reemplazada por otras instrucciones a ejecutar y datos que éstas procesan. También existen programas que residen en MP en forma permanente como los del Sistema Operativo, que facilitan el uso del computador, cuya ejecución se alterna con la de programas de los usuarios.
Las instrucciones y datos a procesar que pasan de la UCP llegan a la MP desde el exterior del computador y los resultados que llegan a la MP provenientes de la UCP deben luego pasar al exterior.
En una Operación de Entrada, la MP es el destino de instrucciones y datos provenientes del exterior (que ingresan a través de los periféricos), asimismo, en una Operación de Salida, la MP es el origen de resultados que deben salir al exterior a través del monitor, impresora, módem, unidades de discos o disquetes, etc.
Así llamamos:
Periféricos o Unidades de Entrada/Salida de Información, a los dispositivos que se encargan de entrar desde el exterior datos o instrucciones hacia el computador, o dar salida de resultados del computador hacia el exterior.
Su función principal es convertir datos externos en internos en las operaciones de entrada, o a la inversa, en las operaciones de salida.
Pero un periférico, no se conecta directamente a la porción central, sino por intermedio de una interfaz circuital, que en una PC en general está contenida en una plaqueta que se inserta en un zócalo apropiado.
Debe decirse que la UC no gobierna directamente a los periféricos mediante líneas que llegan a ellos, sino que la UCP ejecuta un subprograma preparado para cada periférico, merced al cual desde la UCP llega a la interfaz del periférico cada comando que ordena a la electrónica de éste qué debe hacer.
Además, es necesario saber que los distintos circuitos del computador se comunican entre sí mediante un conjunto de líneas, cables, conductores, que los interconectan eléctricamente configurando una estructura de interconexión, como por ejemplo un Bus.
Entonces, el funcionamiento básico del computador puede resumirse de la siguiente manera:
. Los datos y las instrucciones del programa que los procesará, deben llegar a MP desde periféricos. Cada instrucción está codificada mediante una combinación de unos y ceros, que constituye su código.
. La UC localiza en MP la instrucción que debe ser ejecutada para que su código llegue a la UCP, donde la UC determinará que ordena ese código.
. Dicho código permite localizar los datos que operará la UAL, la operación que debe realizar la UAL, dónde guardar los resultados, y dónde localizar la próxima instrucción en MP. Para cumplimentar esto, la UC ordenará una secuencia de operaciones de lectura y escritura sobre MP o registros de la UCP, así como la operación a realizar por la UAL.
Hacia ella van los datos a operar, y desde ella se generan resultados que van a MP, para luego encaminarse hacia el exterior a través de un periférico.
. Se vuelve al 1er paso.
Si una instrucción ordena una transferencia de un dato desde la UCP hasta la plaqueta donde está conectado un periférico, tendrá lugar una operación de salida, encargándose el periférico de llevar los datos al exterior (representado por la pantalla del monitor, un disco, etc.).
Igualmente existen instrucciones para llevar un dato que entró por un cierto periférico hasta la UCP, mientras se desarrolla una operación de entrada.
Se debe tener siempre presente que las instrucciones son interpretadas ("decodificadas") por la UC; luego de lo cual la UC ordena encaminar los datos hacia la UAL, y la operación que ésta deba realizar con los datos
Hay 5 opiniones. Opina sobre este curso.
| Cursos | Valoración | Alumnos | Vídeo | |
|---|---|---|---|---|
|
PC. Hardware y software Informática. Hardware y software de un ordenador tipo PC. El curso ofrece una descripción básica de... [13/03/09] |
|
2.305 | ||
|
Comunicación e informática. Historia y computación Comunicación, informática, computación, información... Todos estos conceptos se tratarán en este cu... [08/09/09] |
|
2.968 | ||
|
Cómo comprar un ordenador ¿Has sufrido frustraciones en el pasado al invertir en una máquina sofisticada de alto valor qué finalmente no cumple con el objetivo deseado? Ésta y muchas otras frustr... [06/03/08] |
|
817 | ||
Publicar en
del.icio.us
digg
meneame