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Computadora

A computadora es a máquina eso manipula datos según una lista de instrucciones.

Los primeros dispositivos que se asemejan a las computadoras modernas fechan al siglo de mid-20th (alrededor 1940 - 1945), aunque existieron el concepto de la computadora y las varias máquinas similares a las computadoras anterior. Las computadoras electrónicas tempranas eran el tamaño de un cuarto grande, consumiendo tanta energía como varios cientos de ordenadores personales modernos.^[1] Las computadoras modernas se basan en minúsculo circuitos integrados y están millones a los mil millones de épocas más capaces mientras que ocupan una fracción del espacio.^[2] Hoy, las computadoras simples se pueden hacer bastante pequeñas para caber en a reloj y acciónese de a batería del reloj. Ordenadores personales, en varias formas, están los iconos del Edad de la información y sea en lo que piensa la mayoría de la gente como “computadora”; sin embargo, la forma más común de hoy funcionando de la computadora es computadora encajada. Las computadoras encajadas son los dispositivos pequeños, simples que se utilizan para controlar otros dispositivos - por ejemplo, pueden ser encontrados en las máquinas que se extienden de avión del combatiente a robustezas industriales, cámaras fotográficas digitales, y juguetes de los niños.

La capacidad de almacenar y de ejecutar listas de las instrucciones llamadas programas hace las computadoras extremadamente versátiles y las distingue de calculadoras. Tesis de la Iglesia-Turing es una declaración matemática de esta flexibilidad: cualquier computadora con cierta capacidad mínima está, en el principio, capaz de realizar las mismas tareas que cualquier otra computadora puede realizar. Por lo tanto, computadoras con la capacidad y la complejidad que se extienden de la de a ayudante digital personal a a superordenador son todos capaces de realizar las mismas tareas de cómputo dadas bastante tiempo y memoria.

Contenido 1 Historia de computar 2 Arquitectura almacenada del programa 2.1 Programas 2.2 Ejemplo 3 Cómo las computadoras funcionan 3.1 Unidad de control 3.2 Unidad de la aritmética/de la lógica (ALU) 3.3 Memoria 3.4 Entrada-salida (entrada-salida) 3.5 Trabajos múltiple 3.6 Multiprocessing 3.7 Establecimiento de una red y el Internet 4 Otros asuntos 4.1 Hardware 4.2 Software 4.3 Lenguajes de programación 4.4 Profesiones y organizaciones 5 Vea también 6 Notas 7 Referencias

Historia de computar

Artículo principal: Historia del hardware

Es difícil identificar cualquier un dispositivo como la computadora más temprana, en parte porque el término “computadora” ha estado conforme a interpretaciones que variaban en un cierto plazo. Originalmente, el término “computadora” refirió a una persona que realizó los cálculos numéricos (a computadora humana), a menudo con la ayuda de a dispositivo calculador mecánico.

La historia de la computadora moderna comienza con dos tecnologías separadas que del cálculo automatizado y de el de la programabilidad.

Los ejemplos de dispositivos calculadores mecánicos tempranos incluyeron ábaco, regla de diapositiva y discutible astrolabe y Mecanismo de Antikythera (que fecha de cerca de 150-100 A.C.). El final del Edades medias vio un re-invigoration de las matemáticas y de la ingeniería europeas, y Wilhelm Schickardel 'dispositivo 1623 de s era el primer de un número de calculadoras mecánicas construidas por los ingenieros europeos. Sin embargo, ningunos de esos dispositivos cupieron la definición moderna de una computadora porque no podrían ser programadas.

Héroe de Alexandría (C. 10 - ANUNCIO 70) construido un teatro mecánico que realizó un juego que duraba 10 minutos y fue funcionado por un sistema complejo de las cuerdas y de los tambores que se pudieron considerar para ser los medios de decidir a qué partes del mecanismo se realizaron que las acciones - y cuando.^[3] Ésta es la esencia de la programabilidad. En 1801, Telar jacquar de José Marie llevó a cabo una mejora a telar del textil eso utilizó una serie de tarjetas de papel perforadas como plantilla para permitir que su telar teja patrones intrincados automáticamente. El telar de telar jacquar que resultaba era un paso importante en el desarrollo de computadoras porque el uso de tarjetas perforadas de definir patrones tejidos se puede ver como temprano, no obstante limitar, forma de programabilidad.

Era la fusión del cálculo automático con la programabilidad que produjo las primeras computadoras reconocibles. En 1837, Charles Babbage era el primer para conceptuar y para diseñar una computadora mecánica completamente programable que él llamó “ Motor analítico".^[4] Debido a finanzas limitadas, y a una inhabilidad de resistir el ocuparse vanamente con el diseño, Babbage construyó nunca realmente su motor analítico.

La informática automatizada en grande de tarjetas perforadas fue realizada para LOS E.E.U.U. Censo en 1890 por máquinas de tabulación diseñado cerca Herman Hollerith y fabricado por El computar tabulando Recording Corporation, que se convirtió más adelante IBM. Antes de fin de diecinueveavo siglo un número de tecnologías que probarían más adelante útil en la realización de computadoras prácticas habían comenzado a aparecer: tarjeta perforada, Álgebra boleana, tubo de vacío (válvula termoiónica) y teleimpresor.

Durante la primera mitad del vigésimo siglo, muchas necesidades que computaban científicas fueron resueltas por cada vez más sofisticado computadoras análogas, que utilizó un mecánico directo o eléctrico modelo del problema como base para cómputo. Sin embargo, éstos no eran programables y no carecieron generalmente la flexibilidad y la exactitud de calculadoras numéricas modernas.

Definir características de algunas calculadoras numéricas tempranas de los años 40 (Véase Historia del hardware que computa)

Nombre	Primer operacional	Sistema de numeración	Mecanismo que computa	Programación	Turing completo
Zuse Z3 (Alemania)	Mayo de 1941	Binario	Electromecánico	Programa-controlado por perforado acción de la película	Sí (1998)
Computadora de la Atanasoff-Baya (LOS E.E.U.U.)	Verano 1941	Binario	Electrónico	Propósito programable-no solo	No
Colossus (Reino Unido)	Diciembre de 1943	Binario	Electrónico	Programa-controlado por los cables y los interruptores del remiendo	No
Marca I de Harvard - IBM ASCC (LOS E.E.U.U.)	1944	Decimal	Electromecánico	Programa-controlado por 24 canales cinta de papel perforada (solamente ningún rama condicional)	Sí (1998)
ENIAC (LOS E.E.U.U.)	Noviembre de 1945	Decimal	Electrónico	Programa-controlado por los cables y los interruptores del remiendo	Sí
Máquina experimental en reducida escala de Manchester (Reino Unido)	Junio de 1948	Binario	Electrónico	Stored-program en Memoria del tubo catódico de Williams	Sí
ENIAC modificado (LOS E.E.U.U.)	Septiembre de 1948	Decimal	Electrónico	Programa-controlado por los cables y los interruptores del remiendo más un mecanismo de programación almacenado inalterable primitivo usando las tablas de la función como programa ROM	Sí
EDSAC (Reino Unido)	Mayo de 1949	Binario	Electrónico	Stored-program en mercurio retrasa la línea memoria	Sí
Marca I de Manchester (Reino Unido)	Octubre de 1949	Binario	Electrónico	Memoria del tubo catódico de Williams y tambor magnético memoria	Sí
CSIRAC (Australia)	Noviembre de 1949	Binario	Electrónico	Stored-program en mercurio retrasa la línea memoria	Sí

Una sucesión constantemente de dispositivos que computaban más de gran alcance y más flexibles fue construida en los años 30 y los años 40, agregando gradualmente las características dominantes que se consideran en computadoras modernas. El uso de la electrónica digital (inventada en gran parte cerca Claude Shannon en 1937) y una programabilidad más flexible estaban los pasos vital importantes, pero definir un punto a lo largo de este camino como “la primera computadora electrónica digital” es difícil (Shannon 1940). Los logros notables incluyen:

• Konrad Zuse's electromecánico “Z trabaja a máquina”. Z3 (1941) era el primer ofrecer el trabajo de la máquina binario aritmética, incluyendo aritmética de la coma flotante y una medida de programabilidad. En 1998 el Z3 fue demostrado estar Turing completo, por lo tanto siendo la primera computadora operacional del mundo.
• El no programable Computadora de la Atanasoff-Baya (1941) que utilizaron el tubo de vacío basó cómputo, números binarios, y memoria regeneradora del condensador.
• El secreto Británicos Computadoras del Colossus (1943)^[5], que había limitado programabilidad pero había demostrado que un dispositivo que usaba millares de tubos podría ser razonablemente confiable y electrónicamente reprogramable. Fue utilizado para el romperse Códigos alemanes del tiempo de guerra.
• Marca I de Harvard (1944), una computadora electromecánica en grande con programabilidad limitada.
• Los E.E.U.U. Ejército Laboratorio de investigación de la balística ENIAC (1946), que utilizó decimal la aritmética y a veces se llama los primeros fines generales electrónico computadora (desde entonces Konrad Zuse's Z3 de 1941 utilizó electroimanes en vez de electrónica). Inicialmente, sin embargo, ENIAC tenía una arquitectura inflexible que esencialmente requirió rewiring para cambiar su programación.

Varios reveladores de ENIAC, reconociendo sus defectos, subieron con un diseño lejos más flexible y más elegante, que vino ser conocido como arquitectura almacenada del programa o arquitectura de von Neumann. Este diseño era primer descrito formalmente cerca Juan von Neumann en el de papel “Primer bosquejo de un informe sobre el EDVAC“, publicado en 1945. Un número de proyectos para desarrollar las computadoras basadas en la arquitectura almacenada del programa comenzaron alrededor de este tiempo, el primer de éstos que eran terminados adentro Gran Bretaña. El primer a ser funcionamiento demostrado era Máquina experimental en reducida escala de Manchester (SSEM) o “bebé”. Sin embargo, EDSAC, terminada un año después de SSEM, era quizás la primera puesta en práctica práctica del diseño almacenado del programa. Pronto después de eso, la máquina descrita originalmente por el papel de von NeumannEDVAC- fue terminado pero no vio el uso a tiempo completo por dos años adicionales.

Casi todas las computadoras modernas ponen una cierta forma en ejecución de la arquitectura almacenada del programa, haciéndole el solo rasgo por el cual la palabra “computadora” ahora es definida. Por este estándar, muchos dispositivos anteriores no más serían llamados las computadoras por la definición de hoy, pero son referidos generalmente como tal en su contexto histórico. Mientras que las tecnologías usadas en computadoras han cambiado dramáticamente desde las primeras computadoras electrónicas, de uso general de los años 40, lo más todavía posible utilice arquitectura de von Neumann. El diseño hizo la computadora universal una realidad práctica.

Tubo de vacío- las computadoras basadas eran funcionando a través de los años 50. Los tubos de vacío fueron substituidos en gran parte en los años 60 cerca transistor- computadoras basadas. En comparación con los tubos, los transistores son más pequeños, más rápido, más barato, utilizan menos energía, y son más confiables. En los años 70, circuito integrado tecnología y la creación subsecuente de microprocesadores, por ejemplo Intel 4004, causado otra generación del tamaño y del coste disminuidos, y otra generación de la velocidad y de la confiabilidad crecientes. Por los años 80, las computadoras llegaron a ser suficientemente pequeñas y baratas substituir controles mecánicos simples en aplicaciones domésticas por ejemplo lavadoras. Los años 80 también atestiguaron ordenadores personals y el ahora ubicuo ordenador personal. Con la evolución del Internet, los ordenadores personales están llegando a ser tan comunes como televisión y teléfono en la casa.

Arquitectura almacenada del programa

Artículos principales: Programa de computadora y Programación de la computadora

La característica que define de computadoras modernas que las distingue de el resto de las máquinas es que pueden ser programado. Es decir que una lista de instrucciones ( programa) puede ser dado a la computadora y los almacenará y los llevará hacia fuera en algún momento en el futuro.

En la mayoría de los casos, las instrucciones de computadora son simples: agregue un número a otro, mueva un ciertos datos a partir de una localización a otra, envíe un mensaje a algún dispositivo, etc. externos. Estas instrucciones se leen en la computadora memoria y se realizan generalmente (ejecutado) en la orden fueron dados. Sin embargo, hay generalmente instrucciones especializadas de decir la computadora saltar a continuación o al revés a un cierto otro lugar en el programa y continuar el ejecutarse de allí. Éstos se llaman las instrucciones del “salto” (o ramas). Además, las instrucciones de salto se pueden hacer para suceder condicional para poder utilizar diversas secuencias de instrucciones dependiendo del resultado de un cierto cálculo anterior o de un cierto acontecimiento externo. Muchas computadoras apoyan directamente subprogramas proporcionando un tipo de salto que “recuerda” la localización saltó de y otra instrucción de volver a la instrucción que seguía esa instrucción de salto.

La ejecución de programa se pudo comparar a leer un libro. Mientras que una persona leerá normalmente cada palabra y línea en orden, pueden saltar de nuevo a un lugar anterior en el texto o saltar ocasionalmente las secciones que no están de interés. Semejantemente, una computadora puede ir a veces detrás y repetir las instrucciones en una cierta sección del programa repetidamente otra vez hasta que una cierta condición interna es met. Esto se llama flujo del control dentro del programa y del él está qué permite que la computadora realice tareas en varias ocasiones sin la intervención humana.

Comparativamente, una persona que usa a calculadora de bolsillo pueden realizar una operación aritmética básica tal como adición de dos números con apenas algunos las prensas del botón. Pero agregar juntos todos los números a partir de la 1 a 1.000 tomaría millares de prensas del botón y muchos tiempo-con de una certeza cercana de incurrir en una equivocación. Por otra parte, una computadora se puede programar para hacer esto con apenas algunas instrucciones simples. Por ejemplo:

movimientos      #0, suma     ; fije la suma a 0
 movimientos      #1, numérico     ; sistema numérico a 1
 lazo:   agregue      numérico, suma    ; agregue numérico a la suma
 agregan      #1, numérico     ; agregue 1 al CMP
 numérico      numérico, #1000; compare numérico al ble
 1000      lazo       ; si = <1000 numérico, va de nuevo a alto del “lazo
”                ; final del programa. pare el funcionamiento

Dijo una vez funcionar este programa, la computadora realizará la tarea repetidora de la adición sin la intervención humana adicional. Casi nunca incurrirá en una equivocación y una PC moderna puede terminar la tarea en alrededor de una millonésima de un segundo.^[6]

Sin embargo, las computadoras no pueden “pensar” para sí mismos en el sentido que solucionan solamente problemas exactamente de la manera que se programan a. Un ser humano inteligente hecho frente con la tarea antedicha de la adición pudo pronto realizar que en vez realmente de la adición encima de todos los números uno puede utilizar simplemente la ecuación

y llegue la respuesta correcta (500.500) con poco trabajo.^[7] Es decir una computadora programada para agregar para arriba los números uno por uno como en el ejemplo arriba haría exactamente eso sin consideración alguna hacia eficacia o soluciones alternativas.

Programas

En términos prácticos, a programa de computadora pudo incluir dondequiera de las instrucciones una docena a muchos millones de instrucciones para algo como a procesador de textos o a web browser. Una computadora moderna típica puede ejecutar mil millones de instrucciones cada segundo y casi nunca incurrir en una equivocación sobre años de la operación.

Los programas de computadora grande pueden tomar a equipos de informáticos los años a escribir y la probabilidad del programa entero que es escrito totalmente en la manera prevista es inverosímiles. Los errores en programas de computadora se llaman insectos. Los insectos son benignos y no afectan a veces la utilidad del programa, en otros casos que puede ser que hagan el programa fallar totalmente (desplome), en con todo otros casos allí pueden ser problemas sutiles. Los insectos a veces de otra manera benignos pueden ser utilizados para el intento malévolo, creando a hazaña de la seguridad. Los insectos no son generalmente la avería de la computadora. Puesto que las computadoras ejecutan simplemente las instrucciones que se dan, los insectos son casi siempre el resultado del error del programador o un descuido hecho en el diseño del programa.^[8]

En la mayoría de las computadoras, se almacenan las instrucciones individuales como código automático con cada instrucción que es dada un número único (su código de operación o opcode para el cortocircuito). El comando de agregar dos números junto tendría un opcode, el comando de multiplicarlos tendría un diverso opcode y así sucesivamente. Las computadoras más simples pueden realizar cualquiera de un puñado de diversas instrucciones; las computadoras más complejas tienen varios cientos para elegir de-cada con un código numérico único. Puesto que la memoria de computadora puede almacenar números, puede también almacenar los códigos de la instrucción. Esto conduce al hecho importante de que los programas enteros (que son listas de instrucciones justas) se pueden representar como listas de números y de la poder ellos mismos estén manipulados dentro de la computadora apenas como si eran datos numéricos. El concepto fundamental de almacenar programas en la memoria de computadora junto a los datos que funcionan encendido es el quid del von Neumann, o programa almacenado, arquitectura. En algunos casos, una computadora pudo almacenar un cierto o todos su programa en la memoria que se guarda a parte de los datos que funciona encendido. Esto se llama Arquitectura de Harvard después de Marca I de Harvard computadora. Las computadoras Modern von Neumann exhiben algunos rasgos de la arquitectura de Harvard en sus diseños, tales como adentro Escondrijos de la CPU.

Mientras que es posible escribir programas de computadora como listas largas de números (terminología de la informática) y esta técnica fue utilizado con muchas computadoras tempranas,^[9] es extremadamente aburrido hacer tan en la práctica, especialmente para los programas complicados. En lugar, cada instrucción básica se puede dar un nombre corto que sea indicativo de su función y fácil de recordar-uno mnemónica por ejemplo AGREGUE, SUB, MULT o SALTO. Estas mnemónicas se conocen colectivamente como computadora lenguaje ensamblador. Los programas que convierten escritos en lenguaje ensamblador en algo la computadora pueden entender realmente que (terminología de la informática) es hecho generalmente por un programa de computadora llamado un ensamblador. Terminologías de la informática y los lenguajes ensamblador que los representan (llamado colectivamente lenguajes de programación bajos) tienda para ser único a un tipo particular de computadora. Por ejemplo, Arquitectura del BRAZO computadora (tal como puede ser encontrado en a PDA o a juego de video hand-held) no puede entender la terminología de la informática del Pentium de Intel o AMD Athlon 64 computadora que pudo estar en a PC.^[10]

Sin embargo considerablemente más fácil que en terminología de la informática, escribir programas largos en lenguaje ensamblador es a menudo difícil y error propenso. Por lo tanto, la mayoría de los programas complicados se escriben en más abstracto lenguajes de programación de alto nivel eso puede expresar las necesidades del informático más convenientemente (y de tal modo ayude a reducir error del programador). Los idiomas de alto nivel “se compilan generalmente” en la terminología de la informática (o a veces en lenguaje ensamblador y entonces en terminología de la informática) que usa otro programa de computadora llamado a recopilador.^[11] Puesto que los idiomas de alto nivel son más abstractos que lenguaje ensamblador, es posible utilizar diversos recopiladores para traducir el mismo programa del idioma de alto nivel a la terminología de la informática de muchos diversos tipos de computadora. Éste es parte de los medios por los cuales el software como los juegos video se puede hacer disponible para diversas arquitecturas de computadora tales como ordenadores personales y vario consolas video del juego.

La tarea de convertirse grande software los sistemas son un esfuerzo intelectual inmenso. Producir software con una confiabilidad aceptable alta en un horario y un presupuesto fiables ha demostrado históricamente ser un gran desafío; la disciplina académica y profesional de tecnología de dotación lógica concentrados específicamente en este problema.

Ejemplo

Suponga que una computadora se está empleando a la impulsión a semáforo. Un programa almacenado simple pudo decir:

1. Dé vuelta apagado a todas las luces
2. Encienda la luz roja
3. Espera por sesenta segundos
4. Dé vuelta apagado a la luz roja
5. Encienda la luz verde
6. Espera por sesenta segundos
7. Dé vuelta apagado a la luz verde
8. Encienda la luz ámbar
9. Espera por dos segundos
10. Dé vuelta apagado a la luz ámbar
11. Salte a la instrucción número (2)

Con este sistema de instrucciones, la computadora completaría un ciclo la luz continuamente con rojo, verde, amarillo y de nuevo a rojo otra vez hasta dicho parar el funcionar del programa.

Sin embargo, suponga que hay un con./desc. simple interruptor conectado con la computadora que se piensa para ser utilizada para hacer el rojo de destello ligero mientras que se está realizando una cierta operación del mantenimiento. El programa pudo entonces mandar a la computadora:

1. Dé vuelta apagado a todas las luces
2. Encienda la luz roja
3. Espera por sesenta segundos
4. Dé vuelta apagado a la luz roja
5. Encienda la luz verde
6. Espera por sesenta segundos
7. Dé vuelta apagado a la luz verde
8. Encienda la luz ámbar
9. Espera por dos segundos
10. Dé vuelta apagado a la luz ámbar
11. Si el interruptor del mantenimiento no se gira entonces salte a la instrucción número 2
12. Encienda la luz roja
13. Espera para un segundo
14. Dé vuelta apagado a la luz roja
15. Espera para un segundo
16. Salte a la instrucción número 11

De este modo, la computadora está funcionando las instrucciones del número (2) (a 11) repetidamente o su funcionamiento las instrucciones (de 11) abajo (16) repetidamente, dependiendo de la posición del interruptor.^[12]

Cómo las computadoras funcionan

Artículos principales: Unidad central de proceso y Microprocesador

Una computadora de fines generales tiene cuatro secciones principales: unidad aritmética y de lógica (ALU), unidad de control, memoria, y los dispositivos de la entrada y de salida (colectivamente llamados entrada-salida). Estas piezas se interconectan cerca autobúses, hecho a menudo de grupos de alambres.

La unidad de control, los ALU, los registros, y la entrada-salida básica (y a menudo el otro hardware ligado de cerca a éstos) se conocen colectivamente como a unidad central de proceso (CPU). Las CPU tempranas fueron compuestas de muchos componentes separados pero desde mediados de los años setenta las CPU se han construido típicamente en un solo circuito integrado llamó a microprocesador.

Unidad de control

Artículos principales: Diseño de la CPU y Unidad de control

La unidad de control (a menudo llamada un sistema de control o una unidad central de proceso) dirige los varios componentes de una computadora. Lee e interpreta (descifra) instrucciones en el programa uno por uno. El sistema de control descifra cada instrucción y le da vuelta en una serie de señales de control que funcionen las otras piezas de la computadora.^[13] Los sistemas de control en computadoras avanzadas pueden cambiar la orden de algunas instrucciones para mejorar funcionamiento.

Un componente dominante común a todas las CPU es contador de programa, una célula de memoria especial (a registro) que no pierde de vista en que la localización en memoria la instrucción siguiente debe ser leída.^[14]

La función del sistema de control es como seguir-nota que esto es una descripción simplificada, y algunos de estos pasos se pueden realizar concurrentemente o en una diversa orden dependiendo del tipo de CPU:

1. Lea el código para la instrucción siguiente de la célula indicada por el contador de programa.
2. Descifre el código numérico para la instrucción en un sistema de comandos o de señales para cada uno de los otros sistemas.
3. Incremente el contador de programa que señala tan a la instrucción siguiente.
4. Lea cualesquiera datos requiere la instrucción de las células en memoria (o quizás de un dispositivo de entrada). La localización de estos datos requeridos se almacena típicamente dentro del código de la instrucción.
5. Proporcione los datos necesarios a un ALU o coloqúese.
6. Si la instrucción requiere un ALU o un hardware especializado terminar, mande al hardware para realizar la operación solicitada.
7. Escriba el resultado del ALU de nuevo a una posición de memoria o a un registro o quizás a un dispositivo de salida.
8. Salte de nuevo al paso (1).

Puesto que el contador de programa es (conceptual) apenas otro sistema de células de memoria, puede ser cambiado por los cálculos hechos en el ALU. La adición de 100 al contador de programa causaría la instrucción siguiente de ser leído en localizaciones de un lugar 100 más lejos abajo del programa. Las instrucciones que modifican el contador de programa se conocen a menudo como “saltan” y tienen en cuenta los lazos (instrucciones que son repetidos por la computadora) y la ejecución a menudo condicional de la instrucción (ambos ejemplos de controle el flujo).

Es sensible que la secuencia de las operaciones que la unidad de control va a través a procesar una instrucción está en sí mismo como un programa de computadora corto - y de hecho, en más CPU compleja diseña, allí es otro con todo una computadora más pequeña llamada a microsequencer ese funciona a microcódigo programe que hace todos estos acontecimientos suceder.

Unidad de la aritmética/de la lógica (ALU)

Artículo principal: Unidad de la lógica aritmética

El ALU es capaz de realizar dos clases de operaciones: aritmética y lógica.

El sistema de las operaciones aritméticas que las ayudas particulares de un ALU se pueden limitar a la adición y a restar o pudo incluir multiplicarse o dividirse, trigonometría funciones (seno, coseno, etc) y raíces cuadradas. Algunos pueden funcionar solamente encendido números enteros (números enteros) mientras que otros utilizan coma flotante para representar números verdaderos- no obstante con la precisión limitada. Sin embargo, cualquier computadora que sea capaz de realizar apenas las operaciones más simples se puede programar analiza las operaciones más complejas en los pasos simples que puede realizar. Por lo tanto, cualquier computadora se puede programar para realizar cualquier aritmética operación-aunque tomará más tiempo para hacer tan si su ALU no apoya directamente la operación. Un ALU puede también comparar números y volver valores de verdad boleanos ¿(verdad o falso) dependiendo de a si uno es igual, mayor que o menos que el otro (“es 64 65 mayor que? ”).

Las operaciones de la lógica implican Lógica boleana: Y, O, XOR y NO. Éstos pueden ser útiles ambos para crear complicada declaraciones condicionales y proceso lógica boleana.

Superscalar las computadoras contienen ALUs múltiple de modo que puedan procesar varias instrucciones al mismo tiempo. Procesadores de los gráficos y computadoras con SIMD y MIMD las características proporcionan a menudo ALUs que pueda realizar aritmética encendido vectores y matrices.

Memoria

Artículo principal: Memoria interna

Una memoria de computadora se puede ver como lista de las células en las cuales los números pueden ser puestos o leer. Cada célula tiene una “dirección numerada” y puede almacenar un solo número. La computadora se puede mandar “puso el número 123 en la célula numerada 1357” o “agregue el número que está en la célula 1357 al número que está en la célula 2468 y pone la respuesta en la célula 1595”. La información almacenada en memoria puede representar prácticamente cualquier cosa. Las letras, números, incluso instrucciones de computadora se pueden poner en memoria con igual facilidad. Puesto que la CPU no distingue entre diversos tipos de información, está hasta el software para dar la significación a lo que considera la memoria como nada solamente una serie de números.

En casi todas las computadoras modernas, cada célula de memoria se fija hasta almacén números binarios en grupos de ocho pedacitos (llamado a octeto). Cada octeto puede representar 256 diversos números; a partir la 0 a 255 o -128 a +127. Para almacenar números más grandes, varios octetos consecutivos pueden ser utilizados (típicamente, dos, cuatro u ocho). Cuando se requieren los números negativos, se almacenan generalmente adentro complemento de dos notación. Otros arreglos son posibles, pero no se consideran generalmente afuera de usos especializados o de contextos históricos. Una computadora puede almacenar cualquier clase de información en memoria mientras pueda ser representada de alguna manera en forma numérica. Las computadoras modernas tienen mil millones o aún trillones de octetos de memoria.

La CPU contiene un sistema especial de células de memoria llamadas registros eso se puede leer y escribir mucho a más rápidamente que el área de la memoria central. Hay típicamente entre dos y cientos registros dependiendo del tipo de CPU. Los registros se utilizan para lo más frecuentemente los artículos de datos necesitados para evitar de tener que tener acceso a memoria central cada vez que los datos son necesarios. Puesto que los datos se están trabajando constantemente encendido, la reducción de la necesidad de tener acceso a la memoria central (que es a menudo lenta comparada a las unidades de ALU y de control) aumenta grandemente la velocidad de la computadora.

La memoria central de la computadora viene en dos variedades principales: memoria de acceso al azar o ESPOLÓN y memoria inalterable o ROM. El ESPOLÓN puede ser leído y ser escrito a siempre la CPU lo ordena, pero la ROM se carga con datos y el software que nunca cambia, así que la CPU puede leer solamente en ella. La ROM se utiliza típicamente para almacenar las instrucciones iniciales del start-up de la computadora. El contenido del ESPOLÓN se borra generalmente cuando la energía a la computadora se da vuelta apagado mientras que la ROM conserva sus datos indefinidamente. En una PC, la ROM contiene un programa especializado llamado BIOS eso orquestra cargar la computadora sistema operativo de la impulsión de disco duro en ESPOLÓN siempre que se gire la computadora o reajuste. En computadoras encajadas, que no tienen con frecuencia accionamientos de disco, todo el software requerido para realizar la tarea se puede almacenar en la ROM. El software que se almacena en la ROM se llama a menudo soportes lógico inalterable porque está notionally más bién el hardware que software. Memoria de destello vela la distinción entre la ROM y el ESPOLÓN conservando datos cuando está dado vuelta apagado pero siendo reescribible como ESPOLÓN. Sin embargo, la memoria de destello es típicamente mucho más lenta que la ROM y el ESPOLÓN convencionales así que su uso se restringe a los usos donde las altas velocidades no se requieren.^[15]

En computadoras más sofisticadas puede haber uno o más ESPOLÓN memorias de escondrijo cuáles son más lentos que los registros pero más rápidamente memoria que central. Las computadoras con esta clase de escondrijo se diseñan generalmente para mover datos con frecuencia automáticamente necesitados en el escondrijo, a menudo sin la necesidad de cualquier intervención en la partición del programador.

Entrada-salida (entrada-salida)

Artículo principal: Entrada-salida

La entrada-salida es los medios por los cuales una computadora recibe la información del mundo exterior y envía resultados detrás. Se llaman los dispositivos que proporcionan la entrada o la salida a la computadora periférico. En un típico ordenador personal, los periférico incluyen los dispositivos de entrada como el teclado y ratón, y dispositivos de salida tales como exhibición y impresora. Impulsiones de disco duro, impulsiones de diskette y impulsiones del disco óptico servicio como dispositivos entrada y de salida. Establecimiento de una red de la computadora es otra forma de entrada-salida.

A menudo, los dispositivos de entrada-salida son computadoras complejas en la su propia derecha con su propia CPU y memoria. A unidad de proceso de los gráficos pudieron contener computadoras cincuenta o más minúsculos que realizan los cálculos necesarios para exhibir gráficos 3D^{[citación necesitada]}. Moderno computadoras de escritorio contenga muchas computadoras más pequeñas que asistan a la CPU principal en la ejecución de la entrada-salida.

Trabajos múltiple

Artículo principal: Trabajos múltiple de la computadora

Mientras que una computadora se puede ver como funcionamiento de un programa gigantesco almacenado en su memoria central, en algunos sistemas es necesario dar el aspecto de funcionar varios programas simultáneamente. Esto es alcanzada teniendo el interruptor de la computadora rápidamente entre el funcionamiento de cada programa alternadamente. Uno significa por cuál se hace esto está con una señal especial llamada interrupción cuál puede hacer periódicamente la computadora parar el ejecutar de instrucciones donde estaba y hacer algo más en lugar de otro. Recordando donde se ejecutaba antes de la interrupción, la computadora puede volver a esa tarea más adelante. Si varios programas están funcionando “al mismo tiempo”, después el generador de la interrupción pudo causar varios cientos de interrupciones por el segundo, causando un interruptor del programa cada vez. Puesto que las computadoras modernas ejecutan típicamente instrucciones varias órdenes de la magnitud de la opinión que humana más rápidamente, puede aparecer que muchos programas están funcionando al mismo tiempo aun cuando solamente uno se están ejecutando siempre en cualquier instante dado. Este método de trabajos múltiple a veces se llama “reparto del tiempo” puesto que cada programa se asigna una “rebanada” del tiempo alternadamente.

Antes de la era de computadoras baratas, el uso del principio para los trabajos múltiple era permitir que mucha gente comparta la misma computadora.

Aparentemente, los trabajos múltiple causarían una computadora que está cambiando entre varios programas al funcionamiento más lentamente - directamente proporcional al número de programas que está funcionando. Sin embargo, la mayoría de los programas pasan mucho de sus dispositivos lentos de la entrada-salida de la hora que esperan para para terminar sus tareas. Si un programa está esperando a usuario para chascar encendido el ratón o presionar una llave en el teclado, después no tomará una “rebanada del tiempo” hasta el acontecimiento que está esperando ha ocurrido. Esto libera para arriba la hora para otros programas de ejecutarse para poder funcionar muchos programas al mismo tiempo sin pérdida inaceptable de la velocidad.

Multiprocessing

Artículo principal: Multiprocessing

Algunas computadoras pueden dividir su trabajo entre unas o más CPU separadas, creando una configuración del multiprocessing. Tradicionalmente, esta técnica fue utilizada solamente en computadoras grandes y de gran alcance por ejemplo superordenadores, ordenadores centrales y servidores. Sin embargo, multiprocesador y multi-core (CPU múltiples en un solo circuito integrado) las computadoras personales y de computadora portátil han llegado a estar extensamente disponibles y están comenzando a ver que el uso creciente en bajo-extremo pone consecuentemente.

Los superordenadores particularmente tienen a menudo arquitecturas altamente únicas que diferencien perceptiblemente de la arquitectura stored-program básica y de las computadoras de fines generales.^[16] Ofrecen a menudo millares de CPU, de alta velocidad modificada para requisitos particulares interconecta, y hardware que computa especializado. Tales diseños tienden para ser útiles solamente para las tareas especializadas debido a la escala grande de la organización del programa requerida para utilizar con éxito la mayor parte de los recursos disponibles inmediatamente. Los superordenadores ven generalmente uso en en grande simulación, representación de los gráficos, y criptografía usos, así como con el otro supuesto “embarrassingly paralelo“tareas.

Establecimiento de una red y el Internet

Artículos principales: Establecimiento de una red de la computadora y Internet

Las computadoras se han utilizado para coordinar la información entre las localizaciones múltiples desde los años 50. Los E.E.U.U. militares SABIO el sistema era el primer ejemplo en grande de tal sistema, como el cual condujo a un número de sistemas comerciales special-purpose SABRE.

En los años 70, los ingenieros informáticos en las instituciones de investigación a través de los Estados Unidos comenzaron a ligar sus computadoras junta que usaban la tecnología de las telecomunicaciones. Este esfuerzo fue financiado por ARPA (ahora DARPA), y red de ordenadores que produjo fue llamado ARPANET. Las tecnologías que hicieron el ARPANet la extensión posible y se desarrollaron. A tiempo, la extensión de la red más allá de las instituciones académicas y militares y se conocía como Internet. La aparición del establecimiento de una red implicó una redefinición de la naturaleza y de los límites de la computadora. Los sistemas operativos y los usos de la computadora fueron modificados para incluir la capacidad de definir y tener acceso a los recursos de otras computadoras en la red, tal como dispositivos periféricos, almacenó la información, y los similares, como extensiones de los recursos de una computadora individual. Estas instalaciones estaban inicialmente disponibles sobre todo para poblar el trabajo en ambientes de alta tecnología, pero en los años 90 la extensión de usos como E-mail y World Wide Web, combinado con el desarrollo de las tecnologías baratas, rápidas del establecimiento de una red tenga gusto Ethernet y ADSL el establecimiento de una red de la computadora de la sierra llega a ser casi ubicuo. De hecho, el número de las computadoras que son networked está creciendo fenomenal. Una proporción muy grande de ordenadores personales conecte regularmente con Internet para comunicar y recibir la información. Establecimiento de una red “sin hilos”, utilizando a menudo teléfono móvil las redes, han significado que el establecimiento de una red está llegando a ser cada vez más ubicuo incluso en ambientes que computan móviles.

Otros asuntos

Hardware

Artículo principal: Hardware

El término hardware cubre todas esas piezas de una computadora que sean objetos tangibles. Los circuitos, las exhibiciones, las fuentes de alimentación, los cables, los teclados, las impresoras y los ratones son todo el hardware.

Historia del hardware que computa

Primera generación (mecánica/electromecánica)	Calculadoras	Mecanismo de Antikythera, Motor de diferencia, Bombsight de Norden
	Dispositivos programables	Telar de telar jacquar, Motor analítico, Marca I de Harvard, Z3
Segunda generación (tubos de vacío)	Calculadoras	Computadora de la Atanasoff-Baya, IBM 604, UNIVAC 60, UNIVAC 120
	Dispositivos programables	Colossus, ENIAC, Máquina experimental en reducida escala de Manchester, EDSAC, Marca I de Manchester, CSIRAC, EDVAC, UNIVAC I, IBM 701, IBM 702, IBM 650, Z22
Tercera generación (transistores discretos y SSI, MSI, LSI Circuitos integrados)	Chasis	IBM 7090, IBM 7080, System/360, MANOJO
	Minicomputadora	PDP-8, PDP-11, System/32, System/36
Cuarta generación (circuitos integrados del VLSI)	Minicomputadora	VAX, Sistema i de IBM
	pedacito 4 microordenador	Intel 4004, Intel 4040
	pedacito 8 microordenador	Intel 8008, Intel 8080, Motorola 6800, Motorola 6809, Tecnología 6502 del MOS, Zilog Z80
	pedacito 16 microordenador	8088, Zilog Z8000, WDC 65816/65802
	pedacito 32 microordenador	80386, Pentium, 68000, Arquitectura del BRAZO
	64-bit microordenador[17]	x86-64, PowerPC, MIPS, SPARC
	Computadora encajada	8048, 8051
	Ordenador personal	Computadora de escritorio, Ordenador personal, Computadora de computadora portátil, Ayudante digital personal (PDA), Computadora portable, Computadora de la tableta, Computadora de Wearable
Teórico/experimental	Computadora de Quantum, Computadora química, El computar de la DNA, Computadora óptica, Spintronics basó la computadora

Otros asuntos del hardware

Dispositivo periférico (Entrada-salida)	Entrada	Ratón, Teclado, Palanca de mando, Explorador de la imagen
	Salida	Monitor, Impresora
	Ambos	Impulsión de diskette, Disco duro, Disco óptico conduzca, Teleimpresor
Autobúses de la computadora	Shortrange	RS-232, SCSI, PCI, USB
	Gama larga (Establecimiento de una red de la computadora)	Ethernet, Atmósfera, FDDI

Software

Artículo principal: Software

Software refiere a las piezas de la computadora que no tienen una forma material, tal como programas, datos, protocolos, etc. Cuando el software se almacena en el hardware que no puede ser modificado fácilmente (por ejemplo BIOS ROM en PC de IBM compatible), a veces se llama los “soportes lógico inalterable” para indicar que baja en un área incierta en alguna parte entre el hardware y el software.

Software

Sistema operativo	Unix/DEB	Sistema V del UNIX, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), IRIX, Lista de los sistemas operativos del DEB
	GNU/Linux	Lista de las distribuciones de Linux, Comparación de las distribuciones de Linux
	Microsoft Windows	Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, CE de Windows
	DOS	86-DOS (QDOS), PC-DOS, MS-DOS, FreeDOS
	OS del Mac	Obra clásica del OS del Mac, OS X del Mac
	Encajado y en tiempo real	Lista de sistemas operativos encajados
	Experimental	Ameba, Oberon/Bluebottle, Plan 9 de los laboratorios de Bell
Biblioteca	Multimedias	DirectX, OpenGL, OpenAL
	Biblioteca de programas	Biblioteca del estándar de C, Biblioteca estándar de la plantilla
Datos	Protocolo	TCP/IP, Kermit, Ftp, HTTP, Smtp
	Formato del archivo	HTML, XML, JPEG, MPEG, Png
Interfaz utilizador	Interfaz utilizador gráfico (WIMP)	Microsoft Windows, GNOMO, KDE, Fotón de QNX, CDE, GEMA
	Interfaz utilizador del texto	Línea interfaz de comando, cáscaras
Uso	Habitación de la oficina	Procesamiento de textos, El publicar de escritorio, Programa de la presentación, Sistema de gerencia de base de datos, Gerencia del Scheduling y de tiempo, Hoja de balance, Software de la contabilidad
	Internet Acceso	Browser, Cliente del E-mail, Web server, Agente de transferencia del correo, Mensajería inmediata
	Diseño y fabricación	Diseño automatizado, Fabricación con ayuda de ordenador, Dirección de una fábrica, fabricación robótica, gerencia de la cadena de fuente
	Gráficos	Redactor de gráficos de la trama, Redactor de gráficos del vector, modeler 3D, Redactor de la animación, gráficos de computadora 3D, El corregir video, Proceso de imagen
	Audio	Redactor audio de Digital, Aparato de lectura audio, Mezclándose, Síntesis audio, Música de la computadora
	Tecnología de dotación lógica	Recopilador, Ensamblador, Intérprete, Depuración, Editor de textos, Ambiente integrado del desarrollo, Análisis de funcionamiento, Control de la revisión, Gerencia de la configuración del software
	Educativo	Edutainment, Juego educativo, Juego serio, Simulador de vuelo
	Juegos	Estrategia, Arcada, Rompecabezas, Simulación, tirador de la Primero-persona, Plataforma, Masivo multiplayer, Ficción interactiva
	Misceláneo	Inteligencia artificial, Software de Antivirus, Explorador de Malware, Instalador/Sistemas de gerencia del paquete, Encargado del archivo

Lenguajes de programación

Los lenguajes de programación proporcionan varias maneras de especificar los programas para las computadoras al funcionamiento. Desemejante idiomas naturales, los lenguajes de programación se diseñan para no permitir ninguna ambigüedad y para ser sucintos. Son puramente idiomas escritas y son a menudo difíciles de leer en voz alta. Son generalmente cualquiera traducidos a terminología de la informática por a recopilador o ensamblador antes de ser funcionado, o el ser traducido directamente en el tiempo de pasada por intérprete. Los programas son ejecutados a veces por un método híbrido de las dos técnicas. Hay millares de diverso lengua-algún de programación previsto para ser de fines generales, otros útiles solamente para los usos sumamente especializados.

Lenguajes de programación

Listas de lenguajes de programación	Timeline de lenguajes de programación, Lista categórica de lenguajes de programación, Lista Generational de lenguajes de programación, Lista alfabética de lenguajes de programación, lenguajes de programación No-Inglés-basados
De uso general Lenguajes ensamblador	BRAZO, MIPS, x86
De uso general Idiomas de alto nivel	BASIC, C, C++, C#, COBOL, FORTRAN, Java, Lisp, PASCAL
De uso general Idiomas de Scripting	Escritura de Bourne, Javascript, Python, Rubí, PHP, Perl

Profesiones y organizaciones

Pues el uso de computadoras se ha separado a través de sociedad, hay un número de aumento de las carreras que implican las computadoras. Después del tema del hardware, del software y de los soportes lógico inalterable, los cerebros de la gente que trabaja en la industria se conocen a veces irreverently como wetware o “meatware”.

Profesiones Computer-related

Hardware-relacionado	Ingeniería eléctrica, Ingeniería de la electrónica, Ingeniería de computadora, Ingeniería de telecomunicaciones, Ingeniería óptica, Ingeniería de Nanoscale
Software-relacionado	Informática, interacción de la Humano-computadora, Tecnología de información, Tecnología de dotación lógica, El computar científico, Diseño del Web, El publicar de escritorio

La necesidad de computadoras de trabajar mana junta y puede intercambiar la información ha frezado la necesidad de muchas organizaciones, clubs y sociedades de estándares de una naturaleza formal e informal.

Organizaciones

Grupos de los estándares	ANSI, IEC, IEEE, IETF, ISO, W3C
Sociedades profesionales	ACM, Grupos de interés especial de ACM, IET, IFIP
Libre/Abra la fuente grupos del software	Fundación libre del software, Fundación de Mozilla, Fundación del software de Apache

Vea también

• Teoría de Computability
• Informática
• El computar
• Computadoras en la ficción
• Seguridad de la computadora y Inseguridad de la computadora
• Basura electrónica
• Lista de los etymologies del término de la computadora
• Virtualización

Notas

Referencias