Dato curioso: En verdad los ordenadores no funcionan aplicando magia (yo lo creía así antes de entrar en la carrera xD!)

En este post os vamos a explicar de manera muy sencillita cómo funciona un ordenador, explicándoos cómo funciona el modelo que ha hecho un amigo de clase (si, un amigo de clase ha hecho el primer ordenador funcional en minecraft… br00tal) todo ello ajustando el nivel a uno en el que suponemos que no tenéis ni puta idea de circuitos.

Hay un video del diseño al final para que podáis ver que forma tiene y todo eso, y para los que sepáis del tema y queráis profundizar en cuestiones técnicas también hay un post enlazado en el que está todo explicado a bajo nivel.

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Probablemente ahora tengas un ordenador o móvil (que para el caso es lo mismo) delante de tus narices con esto abierto. Y te importará más bien poco como funcione.Pero es un mundo muy curioso, sobre todo en los niveles más básicos, y por eso es por lo que hice este prototipo de ordenador/procesador en minecraft.

Lo primero que quizá salte a la vista es que de lado es muy lioso y raro, pero está formado por “capas” idénticas que se repiten una tras otra si se mira desde arriba. Y es que eso es lo bueno de los ordenadores, que tú construyes una capa y luego sólo tienes que añadir más para hacerlo mejor y más potente. Más o menos como añadir RAM al ordenador de casa con sólo insertar una tarjetita en la ranura adecuada. Tienes muchas tarjetas iguales que funcionan como una sola. En este caso tenemos 16 capas, lo que significa que estamos ante un ordenador de 16 bits. Esto es, que maneja datos de 16 “huecos” de largo, pudiendo ser cada hueco un uno o un cero. Sólo con eso ya es capaz de (teóricamente) hacer cualquier operación dado el tiempo y la memoria necesarios.

Un programa funciona haciendo operaciones con estos datos, guardando los resultados y luego aprovechándolos para continuar la ejecución. Las operaciones a hacer están predefinidas, y el resultado de la ejecución variará en función de qué datos se recojan (por ejemplo del usuario). No es lo mismo calcular 6+4 que 10+8, pero es el mismo programa el que hace ambos en función de qué dato tenga.

Para ello, los datos y operaciones necesitan estar en algún sitio al que la máquina pueda acceder, y sus operaciones se realizan en los diferentes componentes.
El primero que entra en juego es el contador de programa, que elige en qué instrucción (operación a hacer) nos encontramos (por ejemplo para hacer 2+2+2+3+4, nos indicaría por qué suma de las cuatro vamos). Éste manda su resultado a la memoria de instrucciones, que tiene codificadas previamente las operaciones. La memoria de instrucciones mandará la instrucción correspondiente (por ejemplo la número 10) en una serie de cables que hay por todas partes. Éstos indican a los diferentes componentes lo que hacer.

En primer lugar, necesitamos saber con qué datos operaremos. Estos datos se encontrarán en el llamado banco de registros”y cogeremos dos para sumarlos, restarlos, multiplicarlos, hacer operaciones lógicas… Una vez operados entre ellos, el resultado se guardará en la memoria para ser utilizado después (en el ejemplo anterior, tenemos que guardar el primer 2+2 para luego sumarle 2,3 y por último 4). La memoria puede ser o el banco de registros mencionado anteriormente o una memoria más grande para datos mayores, ya que el banco de registros es bastante limitado.
¡Y ya está! En cuanto el resultado está listo, el contador de programa pasará a la siguiente instrucción (si antes era la 10, ahora la 11), e indicará que al resultado de 2+2 le sume el siguiente 2. Tras hacer esto otras dos veces, habrá conseguido sumar ((((2+2)+2)+3)+4)=13 haciendo lo que esperábamos que hiciera.

Por supuesto esto puede complicarse muchísimo más, y ahí es donde está el mayor potencial. Con los llamados saltos condicionales o incodicionales podemos decidir qué hacer en función de si algo ocurre o no (por ejemplo un click del ratón) lo cual abre un mundo enorme de posibilidades. Y los ordenadores actuales, al tener múltiples núcleos hacen maravillas reordenando operaciones para trabajar en paralelo con la máxima eficacia.

Aquí tenéis un video explicativo ya sobre el terreno:

Si quieres trastear un rato con el ordenador, aprender más a fondo cómo funciona, e incluso verlo en funcionamiento por ti mismo, pásate por

http://www.minecraftforum.net/topic/1261997-lancelotes-16-bit-mips-computer-download-video/

donde encontrarás descargas e información técnica más específica.

Espero que os haya gustado y ahora sepáis un poco más como funciona por dentro un ordenador. Si tenéis alguna duda lo podéis comentar en los comentarios del post y ahí os podré contestar yo (Pollo1) o le puedo decir al hamijo que ha hecho esto que os conteste él mismo ;)