Introducción general a la informática : la PC por dentro: modelo de funcionamiento de computadoras / Mario Carlos Ginzburg.

CONTENIDO
SIMBOLOS, DATOS, PROCESOS DE DATOS E INFORMACION 1
¿QUE SIGNIFICA QUE UN COMPUTADOR REALIZA AUTOMATICAMENTE PROCESOS DE DATOS QUE CONSTAN DE ENTRADA, MEMORIZACION, PROCESAMIENTO Y SALIDA? 1
BASES PREVIAS PARA EL ESTUDIO DEL INTERIOR DE UN COMPUTADOR 5
¿QUE SEMEJANZAS TIENE UN COMPUTADOR CON UNA FABRICA QUE PRODUCE A PEDIDO? 5
¿QUE ES LO BASICO QUE SE NECESITA CONOCER ACERCA DE BITS, BYTES Y DE LA EQUIVALENCIA ENTRE BINARIO Y HEXA PARA OPERAR UN COMPUTADOR? 6
¿CUAL ES LA VENTAJA DE OPERAR CON DOS ESTADOS ELECTRICOS CORRESPONDIENTES AL 0 Y 1 BINARIOS? 8
HARDWARE DEL COMPUTADOR 8
¿QUE ES EL HARDWARE? 8
¿CUALES SON LOS BLOQUES CONSTITUYENTES BASICOS DEL HARDWARE DE UN COMPUTADOR Y QUE FUNCIONES CUMPLEN EN SU FUNCIONAMIENTO? 10
¿QUE CORRESPONDENCIA DE FUNCIONES PUEDEN ESTABLECERSE ENTRE LA PRODUCCION DE INFORMACION POR UN COMPUTADOR Y UNA PRODUCCION FABRIL? 15
¿COMO PUEDE RESUMIRSE EL FUNCIONAMIENTO BASICO DE UN COMPUTADOR? 15
¿QUE REGISTROS DE LA UCP FALTA DEFINIR PARA REALIZAR LAS PRIMERAS PRACTICAS CON EL PROGRAMA DEBUG, A FIN DE OPERAR EN EL INTERIOR DE UN COMPUTADOR? 15
LA MEMORIA PRINCIPAL O CENTRAL 16
¿QUE SON LAS DIRECCIONES Y LOS CONTENIDOS DE LA MEMORIA PRINCIPAL? 16
¿COMO SE DIRECCIONA, SE LEE Y SE ESCRIBE LA MEMORIA PRINCIPAL? 18
¿QUE ES TIEMPO DE ACCESO A MEMORIA Y SU MEDIDA EN NANOSEGUNDOS? 19
¿QUE SIGNIFICA QUE EL ACCESO A LA MEMORIA PRINCIPAL ES AL AZAR (RANDOM)? 20
¿QUE TIENEN DE COMUN Y DIFERENTE LAS ZONAS RAM Y ROM DE MEMORIA? 20
¿QUE CONTIENE LA PORCION ROM DE MEMORIA PRINCIPAL (ROM BIOS)? 21
¿QUE TIPOS DE MEMORIAS DE SEMICONDUCTORES CON "RANDOM ACCES" SE FABRICAN? 22
¿QUE ES CAPACIDAD DE MEMORIA, Y QUE SON LAS UNIDADES KB, MB, GB? 23
¿QUE RELACION EXISTE ENTRE LA CAPACIDAD DE UNA MEMORIA, LA CANTIDAD DE BITS QUE TIENEN SUS DIRECCIONES Y EL NUMERO DE LINEAS DE DIRECCION? 24
¿QUE ES EL BIT DE PARIDAD EN MEMORIA PRINCIPAL, Y PARA QUE SE EMPLEA? 25
¿QUE ES UN MICROPROCESADOR DE 8, 16 O 32 BITS Y QUE RELACION TIENE ELLO CON LOS REGISTROS, LA MEMORIA PRINCIPAL Y LAS LINEAS DE DATOS DEL BUS? 25
¿ES CORRECTO AFIRMAR QUE LOS REGISTROS DE LA UCP CONFORMAN UNA PEQUEÑA RAM? 26
EL SOFTWARE, LOS DATOS Y SU CODIFICACION 27
¿QUE ES EL SOFTWARE O "LOGICAL"? 27
¿QUE ES EL FIRMWARE? 29
¿QUE ES UN MICROPROCESADOR DEDICADO? 29
¿COMO SE PREPARA EL PROCESO DE DATOS EN EL COMPUTADOR ANTES DEFINIDO, Y COMO SE LE ORDENA A ESTE QUE DEBE HACER? 30
¿QUE SERIA "ALTO" Y "BAJO" NIVEL EN LA CODIFICACION DE DATOS EFECTUADA? 32
UTILIZACION DEL PROGRAMA DEBUG DEL DOS PARA VISUALIZAR EL INTERIOR DEL COMPUTADOR 33
¿COMO SE USA EL DEBUG PARA ESCRIBIR DATOS E INSTRUCCIONES EN MEMORIA? 33
¿COMO ENCUENTRA LA UC EN MEMORIA LA PRIMER INSTRUCCION Y LAS SIGUIENTES DE UN PROGRAMA A EJECUTAR, MEDIANTE EL REGISTRO IP? 35
¿QUIEN SE ENCARGA DE DAR LA DIRECCION DE LA PRIMER INSTRUCCION DE CADA PROGRAMA A EJECUTAR? 35
¿COMO SE CAMBIA MEDIANTE EL DEBUG LA DIRECCION DE INSTRUCCION QUE INDICA EL IP? 36
¿COMO PUEDE VISUALIZARSE MEDIANTE EL DEBUG LA FORMA EN QUE SE VAN PROCESANDO LOS DATOS, AL EJECUTARSE LAS INSTRUCCIONES EN UNA PC? 36
¿COMO ORDENAR QUE LOS CODIGOS DE MAQUINA DEL PROCESO ANTERIOR SEAN EJECUTADOS UNO TRAS OTRO AUTOMATICAMENTE, CONFORME SUCEDE REALMENTE? 38
PAPEL DE LA UC Y DE LOS MHZ DEL RELOJ EN LA EJECUCION DE LAS INSTRUCCIONES 39
¿COMO SE EJECUTAN LAS INSTRUCCIONES I1 A I5 MEDIANTE MOVIMIENTOS SIMPLES ENTRE MEMORIA Y REGISTROS DE LA UCP ORDENADOS POR LA UC? 39
¿QUE SECUENCIA DE PASOS ORDENA LA UC PARA EJECUTAR CADA INSTRUCCION? 43
¿COMO HACE LA UC PARA NO EQUIVOCARSE CON TANTOS NUMEROS CONTENIDOS EN MEMORIA QUE PUEDEN SER INSTRUCCIONES, DATOS O DIRECCIONES? 43
¿QUE ANALOGIA DIDACTICA PUEDE ESTABLECERSE PARA VISUALIZAR LA ACTIVIDAD BASICA DE ORGANIZAR MOVIMIENTOS Y OPERACIONES QUE REALIZA LA UC? 44
¿QUE RELACION EXISTE ENTRE LOS MOVIMIENTOS QUE OCURREN DURANTE LA EJECUCION DE UNA INSTRUCCION Y EL RELOJ DE SINCRONISMO DEL PROCESADOR? 45
¿DE QUE FORMA LA UC PASA DE UN MOVIMIENTO A OTRO? 47
¿DONDE RESIDE LA "INTELIGENCIA" DE LA UC, PARA "SABER" LOS MOVIMIENTOS A REALIZAR? 48
UAL: OPERACIONES LOGICAS Y DE COMPARACION E INDICADORES QUE GENERA 49
¿CUALES SON LAS OPERACIONES LOGICAS QUE REALIZA LA UAL, Y COMO SE COMPARAN NUMEROS EN UN COMPUTADOR POR MEDIO DE ELLA? 49
¿QUE SON LOS INDICADORES ("FLAGS") DE RESULTADO GENERADOS POR LA UAL Y CONTENIDOS EN EL REGISTRO DE ESTADO DE LA UCP? 50
¿EN QUE SE DIFERENCIAN LA UAL Y EL COPROCESADOR MATEMATICO QUE OPERA CON NUMEROS REALES REPRESENTADOS EN PUNTO "PUNTO FLOTANTE"? 51
¿QUE SON LOS MIPS Y LAS MFLOPS? 52
UTILIDAD DE LAS INSTRUCCIONES DE SALTO 53
¿COMO OPERAN LAS INSTRUCCIONES DE SALTO CONDICIONADO Y POR QUE SON ESENCIALES? 53
ENTRADAS Y SALIDAS: SEÑALES, PERIFERICOS, BUSES Y PORTS EN EL CAMINO QUE REALIZAN LOS DATOS 58
¿COMO VIAJAN LOS BITS DE UN LUGAR A OTRO EN UN COMPUTADOR? 58
¿QUE DIFERENCIA EXISTE ENTRE TRANSMISION DE BITS EN PARALELO Y EN SERIE? 60
¿QUE ES INFORMACION DIGITAL, Y QUE SIGNIFICA COMPUTADOR "DIGITAL"? 61
¿QUE IMPLICA UNA CONVERSION ANALOGICA-DIGITAL (A/D) Y EN QUE PERIFERICOS TIENE LUGAR? 65
¿QUE IMPLICA UNA CONVERSION DIGITAL-ANALOGICA (D/A) Y QUE PERIFERICOS LA LLEVAN A CABO? 66
¿QUE HARDWARE ENCONTRAMOS PARA LA ENTRADA/SALIDA DE DATOS, DESDE LOS PERIFERICOS HASTA LA PORCION CENTRAL DE UN COMPUTADOR? 67
¿DE QUE FORMA INTERVIENEN LOS CUATRO SUBSISTEMAS CITADOS EN OPERACIONES DE E/S EN UN COMPUTADOR PERSONAL? 68
¿QUE ES UN PORT? 76
¿POR QUE OPERAN COMO "BUFFERS" CIERTAS ZONAS DE MEMORIA, LOS PORTS DE UNA INTERFAZ, LA MEMORIA CACHE Y OTRAS MEMORIAS? 76
¿QUE SON LAS DIRECCIONES DE LOS PORTS DE UNA INTERFAZ, Y COMO SE VINCULA ESTA CON LA PORCION CENTRAL A TRAVES DEL BUS AL CUAL SE CONECTA? 78
¿COMO SE ESCRIBE O LEE DESDE UN MICROPROCESADOR 80X86 UN REGISTRO PORT MEDIANTE LAS INSTRUCCIONES IN Y OUT? 79
¿QUE SE DENOMINA"PORT SERIE" Y "PORT PARALELO"? 81
¿CUAL ES LA ESTRUCTURA INTERNA DE UNA INTERFAZ "PORT PARALELO", Y QUE PROTOCOLO CUMPLE UNA IMPRESORA CONECTADA A ELLA? 82
¿CUAL ES LA ESTRUCTURA INTERNA DE UNA INTERFAZ "PORT SERIE", Y COMO ESTA PREPARADA PARA CONECTAR UN MODEM USANDO EL PROTOCOLO RS232C? 84
¿CUALES SON LAS CARACTERISTICAS DE OTRAS INTERFACES, COMO LA DE UNIDAD DE DISQUETE, LA DE UNIDAD DE DISCO RIGIDO Y LA DE VIDEO? 88
¿EN QUE SE DIFERENCIA UNA E/S POR ACCESO INDIRECTO A MEMORIA (AIM), DE UNA E/S POR ACCESO DIRECTO A MEMORIA (ADM)? 88
LAS INTERRUPCIONES POR HARDWARE: "TIMBRES" PARA LLAMAR A SUBRUTINAS 91
¿QUE SON LAS INTERRUPCIONES? 91
¿COMO OPERA UNA INTERRUPCION POR HARDWARE EXTERNA? 92
¿COMO OPERAN LAS INTERRUPCIONES POR SOFTWARE? 93
¿COMO SE RETORNA AL PROGRAMA INTERRUMPIDO? 94
¿QUEN ES LA ZONA DE MEMORIA PRINCIPAL DENOMINADA "PILA"? 94
MEMORIA CACHE Y JERARQUIA DE MEMORIAS EN UN COMPUTADOR 96
¿QUE ES UNA MEMORIA CACHE? 96
¿COMO FUNCIONA UNA MEMORIA CACHE? 97
¿QUE COMPRENDE LA JERARQUIA DE MEMORIAS DE UN COMPUTADOR? 99
DETALLES DE LOS BUSES 101
¿QUE CARACTERISTICAS TIENEN LOS BUSES COMPARTIDOS? 101
¿QUE SON EL "ANCHO" Y EL "ANCHO DE BANDA" DE UN BUS? 102
¿QUE FUNCIONES CUMPLE EL BUS DE EXPANSION ISA EN UNA PC? 102
¿QUE ES EL VESA LOCAL BUS (VLB)? 105
¿QUE ES EL PCI LOCAL BUS? 106
¿QUE ES EL CONEXIONADO SCSI ("SCASI")? 106
LAS TARJETAS PCMCIA O PC CARDS 107
¿PARA QUE SE USAN LAS TARJETAS PCMCIA (PC CARDS)? 107
PARA ENTENDER EL PENTIUM Y LOS ACTUALES PROCESADORES RISC 108
¿QUE ES EL "MODELO DE VON NEUMANN", Y EN QUE MEDIDA LOS PROCESADORES ACTUALES LO CUMPLEN? 108
¿QUE MEJORA EN LA VELOCIDAD PRESENTAN LOS PROCESADORES ACTUALES CON "PIPE LINE"? 109
¿COMO HAN INCORPORADO LOS PROCESADORES EL "PIPE LINE" Y OTRAS INNOVACIONES, EN PARTICULAR DESDE EL 8086 HASTA EL 80586 (PENTIUM) Y EL P6? 110
¿QUE ES EL MULTIPROCESAMIENTO O PROCESAMIENTO EN PARALELO? 112
¿COMO FUNCIONA BASICAMENTE UN MICROPROCESADOR 486? 112
¿QUE TIENE EN COMUN Y COMO FUNCIONA EL PENTIUM EN RELACION CON LA OPERACION DE UN 486? 118
¿QUE CARACTERISTICAS TENEN LOS PROCESADORES CISC? 119
¿EN QUE SE DIFERENCIAN LOS PROCESADORES RISC DE LOS CISC? 120
ARRANQUE (BOOTEO) DE UNA PC 122
¿QUE SUCEDE EN UNA PC DESDE QUE ES ENCENDIDA HASTA QUE ACEPTA UN COMANDO POR EL USUARIO? 122
APENDICE 1 125
REPRESENTACION DE DATOS EN UN COMPUTADOR, OPERACIONES CON BINARIOS 125
¿QUE ES UN SISTEMA NUMERICO POSICIONAL? 125
¿CUALES SON LAS CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS NUMERICOS POSICIONALES? 126
¿QUE SIMBOLOS SE EMPLEAN EN OTRAS BASES NUMERICAS? 126
¿COMO SE FORMAN LOS NUMEROS EN LAS OTRAS BASES? 127
¿CUAL ES EL VALOR POSICIONAL DE CADA DIGITO EN LOS SISTEMAS BINARIO Y HEXADECIMAL? 128
¿COMO SE CONVIERTEN A BASE DIEZ LOS NUMEROS BINARIOS Y HEXADECIMALES? 128
¿COMO SE HACE LA CONVERSION DE DECIMAL A BINARIO, Y A HEXADECIMAL? 130
¿COMO SE PASA DIRECTAMENTE DE BINARIO A HEXA, Y VICEVERSA? 131
¿DE QUE FORMA LA UAL SUMA DOS NUMEROS? 132
¿DE QUE FORMA SE REALIZA MANUALMENTE UNA RESTA DE BINARIOS? 132
¿COMO SE MULTIPLICAN Y DIVIDEN MANUALMENTE NUMEROS BINARIOS NATURALES? 132
¿COMO SE RESTAN NUMEROS NATURALES SUMANDO AL MINUENDO EL COMPLEMENTO DEL SUSTRAENDO? 134
APLICACION DEL COMPLEMENTO A LA RESTA DE BINARIOS NATURALES 134
¿QUE ES EL CODIGO ASCII? 136
EJERCICIOS Y RESPUESTAS 138
APENDICE 2 DE LA UNIDAD 1 139
SISTEMAS OPERATIVOS: SU LUGAR Y FUNCIONES COMO PARTE DEL SOFTWARE. VIRUS 139
CLASIFICACION DEL SOFTWARE Y SISTEMAS OPERATIVOS 139
VIRUS 142
APENDICE 3 DE LA UNIDAD 1 142
HISTORIA DE LA COMPUTACION Y CLASIFICACION DE COMPUTADORAS
GENERACIONES DE COMPUTADORAS; DESARROLLO DEL HARDWARE Y SOFTWARE HASTA 1996 149
PROYECTO QUINTA GENERACION-INTELIGENCIA ARTIFICIAL 155
MICROS, MINIS, MAINFRAMES Y SUPERCOMPUTADORAS 157
PREGUNTAS CON MULTIPLE SELECCION (MULTIPLE CHOICE) 159
BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL 163
INDICE TEMATICO ALFABETICO 164