UNIDAD III

PROCESAMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE DATOS

PROCESAMIENTO DE DATOS

Los datos de computadora se reducen a números binarios debido a que el procesamiento de la computadora es realizado por transistores que solo tienen dos estados posibles: encendido y apagado. El sistema binario de números funciona de la misma manera que el sistema decimal, excepto porque solo tiene dos símbolos disponibles (1 y 0) en lugar de diez (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). Una sola unidad de datos se conoce como byte. En el conjunto de código de texto más común, ASCCI, cada carácter consiste en un byte de datos, en el conjunto de texto Unicode, cada carácter consiste en hasta cuatro bytes de datos. El procesamiento de una microcomputadora se lleva a cabo en la unidad de procesamiento central, cuyas dos partes principales son la unidad de control y la unidad de aritmética lógica (ALU).

Dentro del CPU se recuperan instrucciones de programa y se traducen con la ayuda de un conjunto de instrucciones internas y el microcodigo que las acompaña. El CPU sigue una serie de pasos para cada instrucción que se lleva a cabo. Esta serie de pasos se conoce como el ciclo de maquina. Al utilizar una técnica conocida como segmentación, muchos CPU pueden procesar mas de una instrucción a la vez. La manipulación real de los datos se lleva a cabo en la ALU, la cual esta conectada a los registros que contienen los datos y las instrucciones de programa mientras se están procesando. La memoria de acceso aleatorio (RAM) es volátil (temporal). Los programas y los datos se pueden escribir en la RAM, y leer desde ella, de acuerdo con las necesidades. La memoria de solo lectura (ROM) es no volátil (permanente). Contiene instrucciones que dirigen a la computadora cuando es encendida por primera vez. El CPU accede a cada ubicación de la memoria al emplear un número único llamado dirección de memoria. El tamaño de los registros también conocido como tamaño de palabra, determina la cantidad de datos con los que puede trabajar la computadora a la vez. La cantidad de RAM puede afectar la velocidad debido a que el CPU  puede alojar una mayor parte del programa activo y datos en la memoria, la cual es más rápida que el espacio de almacenamiento del disco duro.

 

El reloj del sistema de la computadora establece a rapidez del CPU al utilizar un cristal de cuarzo que vibra. Mientras más rápido sea el reloj, mas instrucciones podrá procesar el CPU por segundo. El bus del sistema tiene dos partes (el bus de datos y el bus de direcciones) y ambas están localizadas en la tarjeta madre. El ancho de bus de datos determina la cantidad de bits que se puede transmitir a la vez entre el CPU y otros dispositivos. Los dispositivos periféricos pueden conectarse al CPU por medio de un bus de expansión. El cache de memoria es un tipo de memoria de alta velocidad que contiene los datos e instrucciones mas recientes que han sido cargados en el CPU. La cantidad de cache de memoria tiene un impacto tremendo en la velocidad de la computadora.

ALMACENAMIENTO DE DATOS

Los dispositivos de almacenamiento comunes se pueden clasificar en las categorías de magnéticos, ópticos o de estado sólido. Los medios de almacenamiento magnético más comunes son los disquetes, discos duros, discos flexibles de alta velocidad y cinta magnética. Los principales tipos de almacenamiento óptico son los discos compactos de memoria de solo lectura (CD-ROM), discos de video digital de memoria de solo lectura (DVD-ROM), CD grabable (CD-R), CD regrabable (CD-RW), DVD grabable (DVD-R), DVD-RAM Y discos PhotoCD. Los dispositivos de almacenamiento magnético funcionan con la polarización de pequeños fragmentos de hierro que están sobre el medio magnético. Las cabezas de lectura/escritura contienen electroimanes que crean cargas magnéticas en el medio. Antes de que se pueda utilizar un disco magnético, debe estar formateado: un proceso que asigna la superficie del disco y crea pistas y sectores en donde pueden ser almacenados los datos. Los discos duros pueden almacenar más datos que los disquetes debido a que contienen más discos, hacen girar a los discos a mayor velocidad y pueden dividir las pistas en cantidades más grandes de sectores.

Los discos duros removibles combinan una capacidad alta con la comodidad de los disquetes. Los discos flexibles de alta capacidad son un complemento popular en muchas computadoras, ofrecen capacidades de hasta 250 Mb y la misma portabilidad que los disquetes estándar. Los sistemas de cinta magnética ofrecen un acceso lento a los datos; debido a sus grandes capacidades y costos bajos, es un medio popular para hacer copias de seguridad. Los CD-ROM utilizan la misma tecnología que un CD de música: un láser lee las zonas y marcas en la superficie del disco. Los discos CD-ROM estándar pueden almacenar hasta 650 Mb, aunque los más nuevos pueden contener 700 Mb. Una vez que los datos se escriben en el disco, no pueden modificarse. La tecnología DVD-ROM es una variación del CD-ROM estándar. Los DVD ofrecen capacidades de hasta 17 GB.

Otras variaciones populares del CD-ROM son el CD grabable, CD regrabable y PhotoCD. Las variaciones populares del DVD-ROM son el DVD grabable y DVD-RAM. Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido almacenan datos en circuitos de memoriaen lugar de discos o cintas. Almacenan datos de forma electrónica, no de forma magnética u óptica. Los dispositivos de estado sólido pueden utilizar memoria volátil o no volátil. Entre los ejemplos de este tipo de dispositivo están la memoria flash, tarjetas inteligentes y discos de estado sólido.