José Manuel Cabello García - Operaciones auxiliares con Tecnologías de la Información y la Comunicación. IFCT0108

La unidad central de proceso es la encargada de realizar el tratamiento, interpretación y ejecución de los datos que intervienen en el sistema informático, así como la realización de multitud de operaciones aritmético-lógicas que participan en el proceso. Comúnmente es conocida como CPU (del inglés central process unit) .

Sabía que…

La arquitectura von Neumann fue el origen de unos trabajos para construir una máquina que relevará a la computadora ENIAC utilizada por el ejército de EE. UU., que ya en aquellos años era capaz de calcular 5.000 sumas y 300 multiplicaciones en 1 segundo.

La CPU se compone de elementos claves dentro de la arquitectura de von Neumann, como son la unidad de control y la unidad aritmético-lógica o ALU, y de unos registros de almacenamiento.

Nota

Actualmente, estos dos componentes se fabrican en un único circuito integrado que se conoce con el nombre de microprocesador.

Las definiciones de cada una de las partes que componen la unidad central de proceso o CPU son las siguientes:

1 Unidad de control: es la encargada de analizar y desglosar la información a modo de instrucciones que llegan a la CPU y derivarlas mediante órdenes a los diferentes componentes de un ordenador para que realicen la labor solicitada.

2 Unidad aritmético-lógica: su labor es la de efectuar las operaciones lógicas, como comparaciones o condiciones, y las matemáticas, tales como sumas, restas, multiplicaciones y divisiones, todas ellas ordenadas por la unidad de control.

3 Registros de almacenamiento: se encargan de guardar tanto los resultados de las operaciones efectuadas por la ALU como de la dirección física de memoria donde se encuentra la próxima instrucción a ejecutar.

El siguiente esquema representa un diagrama de flujo mediante el cual se puede observar el tratamiento de la información realizado por la CPU en una operación básica de entrada/salida.

A grandes rasgos, la CPU realiza tres operaciones básicas, que son la lectura de datos, su procesamiento y la salida de los mismos.

Las funciones, de un modo más concreto, son:

1 Carga del programa en memoria.

2 Lectura de la primera instrucción.

3 Operaciones aritmético-lógicas para realizar los cálculos.

4 Almacenamiento de los resultados.

5 Lectura de la siguiente instrucción (siempre que proceda).

6 Presentación de resultados.

7 Detección y corrección de errores a lo largo del proceso.

Recuerde

La CPU se compone de la unidad de control, la unidad aritmético-lógica o ALU y de unos registros de almacenamiento.

Ejercicio práctico

Complete el siguiente esquema de conexión de los distintos elementos incluidos en la arquitectura de von Neumann con los nombres de sus componentes.

SOLUCIÓN

Las unidades de entrada y de salida se caracterizan por transmitir información en ambas direcciones, desde la CPU a los periféricos y viceversa.

Nota

Esta transmisión facilita tanto la introducción de datos al sistema desde diferentes dispositivos, como la presentación o salida de los mismos también a diferentes dispositivos.

Un dispositivo de almacenamiento de datos es un concepto que va ligado estrechamente al de “medio de almacenamiento de datos” y que, en ocasiones, se denomina con el mismo nombre. Los dispositivos de almacenamiento tienen como función leer información desde un medio de almacenamiento o escribirla en el mismo o en otro dispositivo de almacenamiento distinto al original. Los medios de almacenamiento son unidades que facilitan la conservación de los datos de un modo permanente. Tanto dispositivos como medios son instrumentos indispensables para el trabajo cotidiano en cualquier materia que requiera de un ordenador.

Existen principalmente dos tipos de dispositivos: magnéticos y ópticos. Además, la constante evolución de la tecnología deja un nuevo tipo de dispositivo: el extraíble. Aunque actualmente está apareciendo el almacenamiento en internet o en cloud computing , que permite tener disponibles los archivos en la red de redes: internet.

Nota

Otra denominación de los dispositivos de almacenamiento es la de memoria auxiliar.

Entre los diferentes tipos de dispositivos de almacenamiento, pueden encontrarse los diferentes soportes que se destacan a continuación:

1 Magnéticos: cinta magnética, disquete o disco flexible y disco duro, que es el más usado en la actualidad. Los dos primeros van quedando en desuso.

2 Ópticos: CD-R de solo lectura y su variante CD-RW de lectura y escritura, DVD-R y DVD-RW y las PC-Cards, como las PCMCIA.

3 Extraíbles: memorias USB o pendrive y memorias flash como tarjetas SD (Secure Digital), mini SD, micro SD, MMC (Multi Media Card) y MS (Memory Stick) .

4 Internet: a través de los servidores de cloud computing u otro tipo de servidores se puede almacenar información en ellos, generalmente usando alguno de los soportes citados anteriormente.

Los periféricos de entrada tienen como función la de transmitir la información desde el exterior hasta la CPU.

Los más comunes y que más carga de trabajo realizan son:

Es un dispositivo de entrada estándar que incorpora un conjunto de teclas, cada una dedicada a una función en particular, ya sea la impresión de una letra o número en pantalla o la ejecución de una acción vinculada a la tecla en cuestión.

Nota