Computadora-Programa
¿Qué es una computadora? Una computadora es una máquina; sí, una máquina; de la misma forma que un automóvil es una máquina, una nevera es una máquina, lo es un radio y una lavadora de ropa. Y al igual que éstas, tiene una función primordial; es capaz de realizar algo. En el caso de la computadora, ésta es capaz, en términos muy generales y simplísimos, de realizar cómputos. Pero existen otras máquinas capaces de realizar cómputos que no son computadoras: las calculadoras y las cajas registradoras. La característica distintiva podría ser la velocidad; pero en realidad es el hecho que las computadoras funcionan automáticamente; como quien dice por obra y gracia del espíritu santo. Para que esta máquina funcione automáticamente es necesario suministrarle instrucciones de antemano. Pero a las calculadoras y a las cajas registradoras también hay que suministrarle instrucciones. ¿Dónde está; entonces la diferencia? La diferencia estriba en que las computadoras requieren recibir todas las instrucciones con antelación, las cuales son retenidas internamente, antes de proceder a ejecutarlas. Su característica distintiva es la de requerir tener depositadas internamente todas las instrucciones antes de poder ejecutarlas.
| Una computadora es una máquina, electromecánica, capaz de realizar cómputos, a altas velocidades, automáticamente, luego de recibir y retener instrucciones. |
Esas instrucciones son las que componen un programa. Pero no pueden ser cualquier tipo de instrucciones; tienen que ser precisas, específicas y detalladas. A manera de ejemplo considere la siguiente situación. En un hospedaje una persona pregunta a tres estudiantes: "¿Dónde están las medias?". El primer estudiante le contesta: "En el cuarto.". El segundo contesta: "En el gavetero, tercera gaveta arriba a mano izquierda al fondo.". El tercero dice: "¿Cuáles medias?". En el primer caso se fue muy general y en el tercero se reaccionó; pidiendo más información. Para bregar con una computadora el segundo caso sería el más apropiado. Dado la exactitud requerida en estas instrucciones las mismas no pueden ser redactadas en un lenguaje natural como español, inglés, francés, alemán, ruso, chino o árabe; por la existencia de palabras de doble sentido en estos lenguajes. Recuerden que de esa característica de los lenguajes naturales es que viven los comediantes y algunos políticos.
| Un programa es un conjunto de instrucciones precisas, específicas y detalladas, escritas en un lenguaje particular, necesarias y suficientes para el funcionamiento de una computadora en la solución de un problema. |
Un mecanismo utilizado para hacer este tema de las computadoras inteligible para la mayoría de las personas es la utilización de palabras raras. Por ejemplo: utilizamos la palabra 'hardware' (dotación física) para referirnos a todos los componentes físicos de una computadora. Por otro lado usamos la palabra 'software' (dotación lógica) para referirnos al conjunto de programas utilizados en las computadoras. Otra palabra de reciente acuñamiento es 'firmware' (dotación firme) la cual se refiere a aquellos componentes físicos que contienen programación inalterable.
Con lo expuesto hasta el momento podemos visualizar una computadora como una caja a la cual se le introducen unas instrucciones y unos valores con los cuales trabajan esas instrucciones para obtener unos resultados. Nuestro primer problema debe ser entonces por donde entrar esa información y esas instrucciones. Considere la siguiente situación. Usted tiene una finca y contrata los servicios de una persona para que le realice cierto trabajo. ¿Cómo le indicamos a esta persona lo que interesamos? Por lo general de forma hablada. O sea la persona recibe las instrucciones por los oídos. Pero que pasa si la persona es sorda? Usted debe entonces transcribir esas instrucciones a una hoja de papel para que la persona las lea. O sea la persona recibe las instrucciones por los ojos. Pero que pasa si ésta también es ciega?. Usted debe entonces transcribir las instrucciones a Braille para que la persona usando el tacto de sus dedos reciba la información. Por supuesto si la persona es manca también, nos buscamos otra. El punto es el siguiente; para comunicarnos primero debemos establecer la forma en que lo haremos.
Las instrucciones y la información se introducen a la computadora utilizando una de sus unidades de entrada. La función de las unidades de entrada es convertir la información de la forma en que se encuentre en el mundo exterior a la forma en que se representa internamente en la máquina. Para la mayoría de las unidades de entrada ya la información tiene que haber sido grabada previamente en un medio apropiado. Uno de los primeros medios utilizado fue la tarjeta perforada. La tarjeta perforada es un pedazo rectangular de cartón donde la información es representada por medio de perforaciones. Para realizar esta representación tenemos dos alternativas; manualmente con una navaja ó con una maquinilla especializada llamada 'keypunch'. Esta maquinilla no es parte de la computadora; es manejada manualmente. Otro medio utilizado fue el de cintas de papel. Una tira de papel estrecho, de una pulgada de ancho, donde la información es representada por medio de perforaciones. Existen maquinillas especializadas para transcribir la información a este medio. Luego se introdujo el uso de cintas magnéticas. En este caso la información es representada por medio de puntos magnéticos en una superficie de media pulgada de ancho. El medio más frecuentemente utilizado hoy en día es el disco magnético. En el mismo la información tambien es representada por medio de puntos magnéticos. Vienen de diferentes tamaños y capacidades. Existen discos de catorce (14), ocho (8), cinco y cuarto (5¼), y tres y media (3½) pulgadas de diámetro; con capacidades desde ciento ochenta mil caracteres hasta billones. Otra posible unidad de entrada es el teclado de un terminal. En este caso la información entra directamente a la computadora sin tener que ser registrada previamente en un medio en particular. También existen lectoras ópticas capaces de reconocer la información escrita.
| Unidades de Entrada | Medio Utilizado |
| Lectora de tarjetas perforadas | Tarjeta |
| Lectora de cintas de papel | Cinta de papel |
| Lectora de cintas magnéticas | Cinta magnética |
| Lectora de discos magnéticos | Disco magnético |
| Teclado del terminal | --------------- |
| Apuntador 'mouse') | --------------- |
| Micrófono | Sonido |
| Rastreador 'scanner') | Papel |
| Adaptador sincrónico/asincrónico/paralelo | Computadora |
| Otras unidades |
Por otro lado los resultados del funcionamiento de las instrucciones sobre la información suministrada son obtenidos a través de una de varias posibles unidades de salida. Es función de las unidades de salida convertir la información de la forma en que está representada internamente en la computadora a la forma en que se interese en el mundo exterior. Cada unidad de salida representa la misma en el medio correspondiente a ella. Estas unidades son parte de la computadora y funcionan bajo el control de las instrucciones contenidas en el programa dentro de la computadora.
| Unidades de Salida | Medio Utilizado |
| Perforadora de tarjetas | Tarjeta |
| Perforadora de cintas de papel | Cinta de papel |
| Grabadora de cintas magnéticas | Cinta magnética |
| Grabadora de discos magnéticos | Disco magnético |
| Pantalla del terminal | -------------- |
| Impresora | Papel |
| Bocina | Sonido |
| Graficadora | Enrejado |
| Adaptador sincrónico/asincrónico/paralelo | Computadora |
Las unidades de entrada y las unidades de salida están unidas entre sí por una unidad central de procesamiento ('CPU'); la cuál es responsable de recibir, retener y ejecutar las instrucciones, realizar los cómputos, realizar el procesamiento. La unidad central de procesamiento consiste a su vez de tres (3) unidades; la unidad aritmética y lógica ('ALU'), la unidad de control ('BUS') y la unidad de memoria ('RAM'). La unidad aritmética y lógica es la unidad en la cuál se ejecutan las instrucciones, se realiza el cómputo, se realiza el procesamiento. La unidad de control tiene como función controlar todo el movimiento interno de información entre las demás unidades. La unidad de memoria es la unidad donde se retienen las instrucciones, la información que va a ser procesada, y los resultados. Esta actividad de almacenamiento solo existe mientras la computadora está encendida; esto es, la información retenida en la unidad de memoria se pierde al apagarse la computadora.
El movimiento de información entre estas unidades puede ser visualizado en tres (3) fases; entrada, procesado, salida. En la fase de entrada la información es llevada del mundo exterior a través de una de las unidades de entrada a la unidad de control y de ahí a la unidad de de memoria donde es retenida. Esta secuencia se repite tantas veces como sea necesario. En la fase de procesado la información retenida en la unidad de memoria es llevada a la unidad aritmética y lógica pasando por la unidad de control. Una vez en la unidad aritmética y lógica se ejecuta la instrucción, se realiza el cómputo, se realiza el procesamiento. El resultado obtenido es entonces movido desde la unidad aritmética y lógica hasta la unidad de memoria pasando por la unidad de control. Esta secuencia es repetida tantas veces se haya indicado en las instrucciones entradas en la fase anterior. Luego de la fase de procesamiento es posible volver a repetir la fase de entrada seguida de más procesado. La tercera y última fase es la de salida. En la fase de salida los resultados obtenidos en el procesamiento son llevados al mundo exterior. Los resultados retenidos en la unidad de memoria son llevado de ahí a la unidad de control desde donde salen al mundo exterior a través de una de las unidades salida.
En el caso específico de los medios cinta magnética y disco magnético la unidad lectora (entrada) y la unidad grabadora (salida) están contenidas en la misma unidad, llamada manejador ('drive'). Esta característica nos permite visualizar el medio manejado por ella como si fuera una unidad auxiliar o secundaria de memoria; ya que es posible "leer" la información previamente "escrita" en esos medios sin la intervensión de un operador.
©Derechos Reservados - 1991 - Prof. H. D. A. Cabassa