Teoría de von Neumann - Fácil y sencillo
Explicación simplificada del funcionamiento de computadoras y celulares


El matemático Von Neumann definió como sería el funcionamiento básico y elemental de las computadoras y hasta el día de hoy, todas las computadoras y celulares funcionan mediante el mismo principio.

Simplificando, se requieren tres componentes principales en todo sistema computacional para funcionar:

* CPU 

(Es el Microprocesador o cerebro de la computadora y es el encargado de procesar absolutamente todo lo que hace una computadora)

* Memoria RAM

(Es el area donde el CPU ejecuta los programas, pero al ser su condición volatil, pierde todas su información al no recibir corriente eléctrica. Eso significa que solo puede contener información mientras esté encendida la computadora y se pierde su información al apagarse. Definimos a la memoria RAM como el área de trabajo del CPU ya que allí es donde procesará la ejecución de los programas)

* Unidad de almacenamiento

(Es el medio perpetuo donde se almacenan y se obtienen los programas. Por tal motivo, es desde aquí desde donde se obtienen los programas que se cargarán en la memoria RAM y todo aquello que se genere en la memoria RAM, debe almacenarse aquí en la unidad de almacenamiento para que no se pierda)

Estos tres componentes son los que hacen posible el principio de ejecución de programas, que es la base del funcionamiento de las computadoras y celulares.

Toda computadora requiere de los tres elementos: CPU, memoria RAM, y unidad de almacenamiento para funcionar y para que se puedan ejecutar programas.

Explicación del funcionamiento:

El CPU (Unidad central de procesamiento, microprocesador o cerebro de la computadora) es el encargado de ejecutar y procesar toda la información que existe en una computadora o celular. Sin embargo, somos nosotros los usuarios los que decidimos que queremos hacer en cada oportunidad cuando decidimos abrir un programa y usarlo (ejecutar un programa). Los programas podemos obtenerlos de diferentes maneras, instalándolos manualmente en el disco rígido (unidad de almacenamiento) de nuestra computadora o de manera sencilla yendo a la Play Store o App Store de nuestro celular. Cuando decidimos descargar un programa de internet, dicho programa se almacena en la Unidad de almacenamiento interno de nuestro celular y es cuando aparece el ícono. Sin embargo, aunque lo hayamos descargado, podríamos no usarlo jamás y jamás ejecutarlo. Mientras no se ejecute dicho programa estará depositado en la unidad de almacenamiento interno ocupando lugar. Por eso decimos que la unidad de almacenamiento interno (o disco rígido en las computadoras) es como un galpón donde almacenamos cientos de programas y aplicaciones que quizás nunca ejecutemos. Allí toda la información se almacena como archivos y los mismos podrían usarse o no dependiendo de la decisión del usuario.

Ejecución de un programa:

Cuando el usuario decide abrir o ejecutar una aplicación haciendo click sobre el ícono es cuando realmente se pone en funcionamiento la ejecución y la teoría de von Neumann. Lo que sucede se detalla en dos simples pasos:

Paso 1: El programa almacenado en la unidad de almacenamiento, es copiado a la memoria RAM
Paso 2: El CPU lee, interpreta y ejecuta el programa recién almacenado en la memoria RAM y el programa aparece en pantalla comenzando su ejecución.

Durante la ejecución del programa, el CPU está interactuando con el programa almacenado en la RAM y a través de el, el CPU toma diferentes decisiones dependiendo de lo que indique el programa. Esto es mas claro si lo que estamos ejecutando es un juego. Si por ejemplo, pulsamos una tecla y el programa indica que al pulsar esa tecla un personaje se mueva hacia un lado, el CPU producirá ese resultado en pantalla.
Mientras el programa se está ejecutando, el CPU lee e interpreta dicho programa en la memoria RAM y obviamente dicho programa ocupa espacio en la RAM. Por eso es tan importante la memoria RAM ya que cuanta mas memoria RAM tengamos, mas programas y de mas grande tamaño podremos ejecutar.
El almacenamiento interno en cambio tiene otra ventaja al tener mayor capacidad. Siendo esta un dispositivo de resguardo, su mayor tamaño nos permitirá instalar y almacenar mas y mas programas y archivos independientemente de que estos los usemos o no. Es como un gran galpón de información donde podemos almacenar todo aquello que alguna vez queramos utilizar.


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