En su forma más simple, una computadora tiene una “CPU” (unidad central de procesamiento), algo de memoria y uno o más periféricos (teclado, mouse, pantalla, sistema de sonido, unidad de disco, etc.).
- La CPU se divide en dos partes: el decodificador de instrucciones obtiene instrucciones de la memoria, descubre lo que significan, y el procesador aritmético hace el trabajo necesario según lo establecido por la instrucción.
- La CPU se conecta a la memoria y a los periféricos mediante dos conjuntos de cables: la “dirección” y los “datos”. Los cables de dirección permiten que la CPU diga “ESTO ES DONDE ESTÁN LOS DATOS”. Los cables de datos se usan de dos maneras:
- La CPU puede colocar datos en esos cables y la memoria o los periféricos reconocerán el lugar descrito por los cables de dirección y colocarán esos datos en el lugar indicado.
- La CPU puede solicitar que la memoria o uno de los periféricos devuelva los datos almacenados en esa ubicación.
La unidad de memoria es simple (en concepto): contiene millones (o incluso miles de millones) de lugares para almacenar datos. Si los cables de dirección indican una ubicación válida dentro de esa memoria, entonces la unidad de memoria aceptará los datos de la CPU y los colocará en esa ubicación, o leerá los datos que están en esa ubicación y los enviará de vuelta a la CPU.
Los periféricos pueden ser simples (como un teclado, por ejemplo) o ser tan complicados como para tener computadoras propias dentro de ellos (como una tarjeta gráfica, por ejemplo). Pero la operación básica es la misma que con la unidad de memoria. Si un periférico ve que las líneas de dirección indican un lugar que conoce, los datos pasarán de la CPU a cualquier dispositivo que esté siendo controlado, o los datos irán del dispositivo a la CPU.
Todo esto se vuelve un poco complicado una vez que comienzas a entrar en detalles reales, pero los conceptos básicos están ahí.
Entonces, por ejemplo, la CPU podría enviar la dirección de una instrucción contenida en la memoria. La unidad de memoria localizaría esa información y la enviaría de regreso a la CPU. La decodificación de instrucciones analiza los números en la instrucción y decide que necesita sumar el número en la ubicación de memoria 3245 y el número en la ubicación 5632, colocando el resultado en la ubicación 4205. Entonces le da a la memoria la dirección 3245 y toma los datos . Luego da 5632 y toma los datos. Luego, la unidad aritmética suma los dos números y cuando la respuesta está lista, los datos se enviarán a la memoria en la ubicación 4205.
La siguiente instrucción puede requerir que la computadora sepa qué tecla se está presionando en el teclado: sucede algo similar, la instrucción se obtiene y decodifica, luego la dirección del teclado se colocará en los cables de dirección, y el periférico del teclado devolver un número que indica qué tecla (si hay alguna) se mantiene presionada.
Por lo general, las instrucciones que componen el programa se almacenan en un gran grupo de ubicaciones en la memoria, y el decodificador de instrucciones seguirá buscando el siguiente en secuencia. Sin embargo, algunas instrucciones le dicen al decodificador de instrucciones que obtenga la siguiente instrucción de algún lugar fuera de secuencia, y eso permitió que la CPU ejecute diferentes partes del programa bajo diferentes circunstancias.
Esta explicación omite muchos detalles, pero es suficiente para tener una idea general de lo que está sucediendo.
