Cómo funciona una CPU y la computadora.

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona un procesador? ¿Cómo es que hace su magia? ¿Cómo funciona la computadora? Este vídeo, basado en el libro "But How Do It Know?" de John Clark Scott, te dará algunas de las respuestas en un lenguaje simple, tal como es la finalidad de Computación Sin Dolor.

Entra en la computadora para descubrir el funcionamiento interno de la CPU, incluida la Unidad de control, la ALU, los registros y mucho más.
Ve el libro: http://amzn.to/1mOYJvA o en el sitio Web del autor: http://www.buthowdoitknow.com/

Ve la simulación de la CPU 6502 en: http://visual6502.org/JSSim/index.html

El diseño de la CPU Scott utilizado en el video es propiedad de John Scott, autor del libro "But How Do It Know?".

Hay algunas diferencias entre la CPU en el video y la que se usa en el libro. Esas diferencias se enumeran a continuación, pero no deben desmerecer su comprensión de ninguna de ellas.

UNIDAD DE CONTROL - Este componente se llama Sección de Control en el libro. Se llama Unidad de control aquí simplemente porque ése es un nombre más común que Usted podría ver en otro lugar.

INSTRUCCIÓN DE CARGA: en este video, lo que se llama instrucción LOAD se llama instrucción DATA en el libro. La CPU Scott utiliza dos instrucciones diferentes para mover datos de la RAM a la CPU. Uno carga la siguiente pieza de datos (llamada DATA en el libro) y la otra usa otro registro para decirle de qué dirección extraer esos datos (llamada LOAD en el libro). La instrucción fue renombrada en el video por dos razones: 1) Podría ser confuso escuchar que el primer tipo de datos que encontramos en la RAM también se llama DATA. 2) Como la instrucción LOAD del libro es un concepto más complejo, fue más fácil usar la instrucción DATA en el video para introducir el concepto de mover datos de la RAM a la CPU.

INSTRUCCIONES DE ENTRADA Y SALIDA - En la CPU Scott, hay más involucrado en el movimiento de datos entre la CPU y los dispositivos externos que solo una instrucción IN o OUT. Ese proceso se simplificó en el vídeo para facilitar la presentación del concepto.

ACUMULADOR: el registro que contiene la salida de la ALU se llama Acumulador en el libro. Ese es el nombre que normalmente se usa para este registro, aunque simplemente se denominó Registro en el vídeo.

REGISTRO DE DIRECCIÓN DE MEMORIA - El Registro de Dirección de Memoria es parte de la RAM en el libro, pero en el vídeo forma parte de la CPU. Se colocó en la CPU en el vídeo, ya que generalmente es donde reside este registro en las CPU reales.

INSTRUCCIONES DE SALTO - En el libro hay dos tipos de instrucciones JUMP incondicionales. Uno se dirige a la dirección almacenada en la siguiente dirección en la RAM (ésta es la que se usa en el video) y la otra se dirige a una dirección que ya ha sido almacenada en un registro. Éstas se llaman instrucciones JMP y JMPR en el libro, respectivamente.

COMPONENTE PERDIDO - Falta un componente adicional de la CPU del vídeo que se usa para sumar 1 al número almacenado en un registro. Este componente se llama "bus 1" en el libro y simplemente anula el registro temporal y envía el número 1 a la ALU como la entrada B en su lugar.

COMPONENTES INVERTIDOS: el Registro de instrucciones y el Registro de direcciones de instrucciones están en posiciones opuestas en los diagramas utilizados en el libro. Se invierten en el vídeo porque el cableado interno de la unidad de control se presentará en un vídeo posterior y mantener estos registros en sus posiciones originales provocaba que el proceso de diseño fuera más difícil.

CABLEADO DE CÓDIGO OP - Los cables utilizados por la unidad de control para indicar a la ALU qué tipo de operación realizar aparecen cerca de la parte inferior de la ALU en el vídeo, y cerca de la parte superior de la ALU en el libro. Se revirtieron por una razón similar a la que se menciona arriba. El cableado de la ALU se presentará en un vídeo posterior y mantener estos cables en la parte superior de la ALU haría que el proceso de diseño fuera más difícil.

De la traducción
Traducción de los distintos elementos: Decidí traducir los nombres de los distintos elementos, aunque conservé la palabra "Bus" y los nombres de las instrucciones de la CPU Scott. Traducirlos puede facilitar el proceso para quien carece de conocimientos de cómputo, aunque para quienes ya comprenden algunos de los términos de la computación, estas traducciones pueden parecerle socarronas e, incluso, molestas. Por favor, ruego comprensión.

TARJETA PRINCIPAL: Me di la licencia de usar el término "Tarjeta principal" pues , para los neófitos, suele ser un problema comprender a cabalidad la traducción literal que se da a "Motherboard" como "Tarjeta madre". "Tarjeta principal" da una mejor idea pues, en realidad, se trata de la tarjeta fundamental en la que se conecta todo lo que se relaciona con la computadora.

Cables FIJAR y ACTIVAR: Estos cables suelen conocerse como SET y ENABLE respectivamente.