Capítulo 1: Caracterización de sistemas operativos
Componentes físicos del sistema informático.
Como dijimos antes, los elementos físicos que forman parte del sistema informático reciben el nombre genérico de hardware. Este concepto es muy genérico y puede hacer referencia tanto a componentes que se encuentran dentro del mueble del ordenador, y que por tanto no están a la vista, como a otros que están en el exterior.
En cualquier caso, y a pesar de la velocidad a la que evolucionan los ordenadores, la mayoría siguen utilizando, a día de hoy, el modelo de arquitectura que introdujo el matemático húngaro John Von Neumann en 1949, cuando participaba en el proyecto ENIAC. Según este esquema, un ordenador puede representarse de una forma modular, con estos cuatro elementos:
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El procesador, que dirige el funcionamiento del ordenador y procesa los datos.
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La memoria principal, que almacena las instrucciones que ejecuta el procesador y los datos sobre los que se aplican éstas.
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Los dispositivos de entrada/salida, que comunican al ordenador con su entorno
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Los buses, que actúan como canal de comunicación entre el procesador, la memoria y los dispositivos de entrada/salida.
Los elementos anteriores definen la estructura lógica del ordenador. Sin embargo, desde el punto de vista físico, existe un elemento fundamental que actúa como soporte que interconecta al resto de los dispositivos que conforman un ordenador. Es la placa base (en inglés, motherboard o mainboard) y está formada por un circuito impreso, una serie de conectores de diferentes tipos, a los que se unen distintos elementos, un panel para conectar dispositivos externos y algunos circuitos integrados con funciones específicas.
Otros elementos hardware que colaboran en el funcionamiento del ordenador son: los dispositivos de almacenamiento (normalmente conocidos como discos duros, aunque en la actualidad se utilizan diversas tecnologías), las tarjetas de ampliación o los sistemas de refrigeración, entre otros.
Por último, también se considera hardware a elementos en los que suele repararse menos, como los cables, los ventiladores o, incluso, los tornillos que sujetan los diferentes componentes.
Esquemas de funcionamiento e interrelación.
Una vez que conocemos los componentes físicos elementales de un ordenador, podemos recurrir de nuevo al modelo de arquitectura de Von Neumann para entender cómo se interrelacionan.
En definitiva, dispondremos de un procesador (o CPU, de Central Processing Unit) que se encargará de obtener una serie de instrucciones de la Memoria principal. Después las interpretará y las ejecutará usando datos que también obtiene de la Memoria principal. Al hacerlo, se producen una serie de resultados que, normalmente, también acaban almacenándose en la Memoria principal.
Los datos y las instrucciones llegarán a la Memoria principal desde el exterior a través del Módulo de Entrada/Salida. Del mismo modo, los resultados obtenidos por el proceso acabarán comunicándose al exterior del sistema mediante el Módulo de Entrada/Salida.
Toda esta transferencia continua de información entre unas partes y otras del sistema se produce a través de un canal llamado Bus del sistema.
Por lo tanto, podríamos representar el esquema de funcionamiento de la arquitectura Von Neumann con esta imagen:
