FUNCIONAMIENTO DE UN PC

El usuario del computador maneja textos, cifras decimales y programas con caracteres alfanuméricos diversos, pero debido a que los circuitos internos de la máquina funcionan con impulsos de corriente eléctrica de sólo dos niveles de voltaje, deben convertir tales caracteres a un sistema binario equivalente, en el que el nivel bajo usualmente equivale al cero (0) y el nivel alto representa al uno (1). El 0 y el 1 se llaman dígitos binarios, pero se acostumbra más llamarlos bits, una abreviatura de binary digits. Con una combinación de 8 unos y ceros —8 bits—, denominada byte, se puede representar cualquier letra o signo del alfabeto. Y puesto que es posible hacer hasta 256 combinaciones distintas, ello quiere decir que se pueden representar hasta 256 caracteres. Por ejemplo, la frase MANUAL DEL USUARIO requiere 18 bytes —18 caracteres—, ya que los espacios en blanco también se cuentan. Tales espacios son los que eliminan los programas compresores de archivos para ahorrar espacio en el disco.

MEMORIA RAM

Se denomina RAM a la memoria que, a manera de un cuaderno de borrador, retiene temporalmente información, instrucciones de programas y resultados parciales de operaciones de la CPU. Su nombre es el acrónimo de Random Access Memory, que significa "memoria de acceso directo a cualquiera de las posiciones". Existen varios tipos de memoria RAM, pero los más usuales son la DRAM, la SRAM (o caché), la FPM y la EDO.

Cargar un programa es leerlo total o parcialmente de la unidad de almacenamiento (disco, cinta magnética o lector de CD-ROM) y grabarlo en la memoria RAM, para ejecutarlo de manera más eficiente.

FUNCIONAMIENTO DE UN MICROPROCESADOR

Los elementos más importantes de un microprocesador son: Unidad Aritmético Lógica (UAL) y la Unidad de Control (UC).

La Unidad Aritmético Lógica es la que realiza las operaciones del microprocesador, se encarga de sumar, restar, hacer operaciones lógicas, etc. con los operandos que le llegan de los registros X e Y..

La Unidad de Control gobierna todos los demás elementos con unas líneas de control que se van encendiendo y apagando sincronizada mente con la señal de reloj.

Al reiniciar el microprocesador, la Unidad de Control recibe una señal de reset y prepara al resto del sistema y recibe la señal de reloj que marca la velocidad del procesador.

- El registro PC (Program Counter), o Contador de Programa, se carga con la dirección de memoria en la que empieza el programa.

- La Unidad de Control hace que el Contador de Programa (PC) aparezca en el bus de direcciones y le indica a la RAM que quiere leer un dato que tiene almacenado en esa posición.

- La memoria pone el dato, que es la instrucción del programa, en el bus de datos, desde el que se carga en el Registro de Instrucciones (RI). La Unidad de Control procesa esto y va activando los movimientos de datos.

- La instrucción pasa del RI al Decodificador de Instrucciones (DI) que contiene una tabla con el significado de la instrucción. El DI ejecuta la instrucción y si no puede consulta con la Unidad de Control.

- Si la instrucción fuese una suma, la UC cargaría los valores a sumar en los registros A y B de la UAL. Luego le ordenaría a la UAL que los sumase y lo pusiera en el bus de datos.

- Luego la UC haría que el Contador de Programa avanzara un paso para ejecutar la siguiente instrucción y así sucesivamente.

FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSISTOR

Un transistor se utiliza para lo siguiente: Mediante una pequeña señal eléctrica aplicada en la base, se logra controlar el nivel de la señal obtenida en el colector, con un valor mucho mayor, o bien cortándola por completo si se lo desea actuando así como un interruptor.

El tamaño de un transistor es muy pequeño en comparación a la válvula. Esto se debe a que está construido de forma totalmente distinta. Se utiliza para su realización capas finas de material semiconductor que generalmente es germanio o silicio, al cual se le agregan impurezas de distinto tipo para que una capa actúe como base o colector.

FUNCIONAMIENTO DE RISC Y CISC

El origen de la arquitectura CISC se remonta a los inicios de la programación ubicada en los años 60 y 70. Para contrarrestar la crisis del software de ese entonces, empresas electrónicas fabricantes de hardware pensaron que una buena solución era crear una CPU con un amplio y detallado manejo de instrucciones, a fin de que los programas fueran más sencillos. Los programadores en consecuencia crearon multitud de programas para esa arquitectura. La posterior masificación de los PCs, permitió que el mercado fuera luego copado de software creado para procesadores CISC.

Entre las bondades de CISC destacan las siguientes:

1. Reduce la dificultad de crear compiladores.

2. Permite reducir el costo total del sistema.

3. Reduce los costos de creación de Software.

4. Mejora la compactación de código.

5. Facilita la depuración de errores (debugging).

Los titulares que definen la arquitectura RISC, podría resumirse, con la suficiente flexibilidad, en varios puntos:

- Reducción del número de instrucciones (ensamblador).

- Uso intensivo de registros, disminuyendo los accesos a memoria.

- Simplificación de la CPU en aras de una mayor velocidad de proceso.

- Empleo de memorias caché.

- Utilización de "compiladores optimizados", generadores de código objeto adaptado a los requerimientos de la CPU.

TIPOS DE ANTIVIRUS

Un antivirus es una aplicación o grupo de aplicaciones dedicadas a la prevención, búsqueda, detección y eliminación de programas malignos en los sistemas informáticos, como las computadoras.

Inicialmente los antivirus se encargaban de eliminar los diferentes tipos de virus, sin mayores complicaciones en el vocabulario. A medida que fueron creándose más y más tipos de virus, cambiando las técnicas de difusión/ataque/ocultación, comenzaron a salir “antivirus especializados” en determinados tipos de virus o en determinados medios de difusión, diversificando el vocabulario.

Actualmente la mejor forma de clasificar a todos los códigos malignos es con el nombre de malware o programas malignos, término que incluye virus, espías, troyanos, gusanos, dialers, etc.

También la mejor forma de llamar genéricamente a los antivirus, antiespías, antiintrusos, cortafuegos, etc. es: herramientas, aplicaciones o sistemas de seguridad informática.

Tipos o clases de antivirus

Por lo tanto, ¿qué tipo de herramientas de seguridad informática existen?: sencillamente, todas las aplicaciones "anti", como ser:
* Antivirus
* Cortafuegos
* Antiespías
* Antipop-ups
* Antispam

Tipos de memorias de una computadora

Como hemos visto en otro artículo, la memoria es uno de los componentes fundamentales para el correcto funcionamiento de nuestra PC, ya que su existencia permite que la computadora puede arrancar, se procesen los datos, se ejecuten las instrucciones para los distintos programas y demás.

Por otro lado, como mencionamos en el artículo sobre memorias RAM, cuanto mayor es la cantidad de memoria que posea una PC, mayor será el rendimiento y la mejora en la performance del equipo.

No obstante, una computadora trabaja con cuatro tipos de memorias diferentes, que sirven para realizar diversas funciones. Estas son la memoria RAM, la memoria ROM, la memoria SRAM o Caché y la memoria Virtual o de Swap.

Entre todas ellas, la más importante es la denominada memoria RAM (Random Access Memory), ya que nuestra computadora no podría funcionar sin su existencia.

En la RAM se guarda distinto tipo de información, desde los procesos temporales como modificaciones de archivos, hasta las instrucciones que posibilitan la ejecución de las aplicaciones que tenemos instaladas en nuestra PC.

Por tal motivo, es utilizada constantemente por el microprocesador, que accede a ella para buscar o guardar temporalmente información referente a los procesos que se realizan en la computadora.

Dentro de las memorias RAM existen distintos tipos de tecnologías que se diferencian principalmente por su velocidad de acceso y su forma física. Entre ellas encontramos las DRAM, SDRAM, RDRAM, entre otras.

Las denominadas DRAM (Dynamyc Random Acces Memory) han sido utilizadas en las computadoras desde los primeros años de la década de los 80's, y aún en la actualidad continúan utilizándose. Se trata de uno de los tipos de memorias más económicas, aunque su mayor desventaja está relacionada con la velocidad de proceso, ya que es una de las más lentas, lo que ha llevado a los fabricantes a modificar su tecnología para ofrecer un producto mejor.

En cuanto al tipo de tecnología SDRAM, derivada de la primera, comenzó a comercializarse a finales de la década de los 90's, y gracias a este tipo de memoria se lograron agilizar notablemente los procesos, ya que puede funcionar a la misma velocidad que la motherboard a la que se encuentra incorporada.

Por su parte, la tecnología RDRAM es una de las más costosas debido a su complejidad de fabricación, y sólo se utilizan en procesadores grandes, tales como los Pentim IV y superiores.

Otra de las diferencias entre las distintas memorias RAM se halla en el tipo de módulo del que se trate, que pueden ser SIMM (Single in line Memory Module), DIMM (Double Memory Module) y RIMM (Rambus in line Memory Module), dependiendo de la cantidad de pines que contenga y del tamaño físico del módulo.

Además de la memoria RAM, las computadoras trabajan con la memoria denominada ROM, Read Only Memory, que como su nombre lo indica se trata de una memoria sólo de lectura, ya que la mayoría de estas memorias no pueden ser modificadas debido a que no permiten su escritura.

La memoria ROM viene incorporada a la motherboard y es utilizada por la PC para dar inicio a la BIOS, lo cual es básicamente un programa que posee las instrucciones adecuadas para guiar a la computadora durante el arranque.

Entre sus funciones, la BIOS comienza con el proceso denominado POST (Power On Self Test) durante el cual inspeccionará todo el sistema para corroborar que todos sus componentes funcionan adecuadamente para dar lugar al arranque.

Para ello, la BIOS consulta un registro en el que se halla toda la información referente al hardware que tenemos instalado en nuestra PC, para comprobar que todo se encuentre en orden. Dicho registro es denominado CMOS Setup.

Si bien mencionamos que en muchos casos la memoria ROM no puede ser modificada, en la actualidad gran cantidad de motherboards incorporan nuevos modelos de ROM que permiten su escritura, para que el usuario pueda realizar cambios en la BIOS con el fin de mejorar su funcionamiento.

La diferencia fundamental que existe entre la memoria RAM y la ROM radica en la velocidad, ya que la ROM al tratarse de un tipo de memorial secuencial necesita recorrer todos los datos hasta hallar la información que está buscando, mientras que la RAM trabaja de manera aleatoria, lo que hace que acceda a la información específica de manera directa.

Este factor hace que la velocidad de la RAM sea notablemente superior. Asimismo, la capacidad de ésta es mayor a la de la memoria ROM, y a diferencia de esta última, la RAM no viene integrada al motherboard, lo que permite que el usuario pueda expandir la cantidad de memoria RAM de su PC.

Otro de los tipos de memoria utilizados por las computadoras es la denominada SRAM, más conocida como memoria Caché.

Tanto el procesador como el disco rígido y la motherboard poseen su propia memoria caché, que básicamente resguarda distintas direcciones que son utilizadas por la memoria RAM para realizar diferentes funciones, tales como ejecutar programas instalados en la PC.

El proceso que realiza la memoria caché es guardar las ubicaciones en el disco que ocupan los programas que han sido ejecutados, para que cuando vuelvan a ser iniciados el acceso a la aplicación logre ser más rápido.

Existen tres tipos de caché diferentes:

- El caché L1 que se encuentra en el interior del procesador y funciona a la misma velocidad que éste, y en el cual se guardan instrucciones y datos.

- El caché L2 que suelen ser de dos tipos: interno y externo. El primero se encuentra dentro de la motherboard, mientras que el segundo se halla en el procesador pero de manera externa, lo que lo hace más lento que el caché L1.

- El caché L3 que sólo vienen incorporado a algunos de los microprocesadores más avanzados, lo que resulta en una mayor velocidad de procesos.

En algunas computadoras, sobre todo en aquellas que poseen sistema operativo Microsoft Windows o Linux, también encontraremos la denominada memoria virtual o de Swap.

Este tipo de memoria, que funciona de manera similar a la caché, es creada por Windows o Linux para ser utilizada exclusivamente por el sistema operativo. En el caso de Linux esta denominada memoria swap generalmente está ubicada en una partición diferente del disco, mientras que en el sistema de Microsoft es un archivo dentro del sistema operativo mismo.

En muchas ocasiones la memoria virtual suele producir ciertos problemas que ocasionan que la PC se cuelgue, ya que este tipo de memoria ha sido creada por el sistema dentro del disco rígido y a veces puede llegar a superar la capacidad de proceso.

En la ejecución de programas mediante la memoria virtual, sólo obtendremos como resultado que nuestra PC se vuelva más lenta, ya que le resta velocidad de proceso al disco rígido.

La mejor forma de evitar este inconveniente es expandir la cantidad de memoria RAM de nuestra PC, para que el sistema no necesite de la creación de memoria virtual extra, y por ende relentice los procesos durante nuestro trabajo.