Computadora Digital Procesamiento de Datos I

1. •La Computadora
•Acciones y Funciones
•Arquitectura – Esquema
•Arquitectura del Procesador – Arquitectura del
Software
•Soporte lógico de Aplicación – Soporte Lógico de Base
•Sistemas Operativos - Introducción
•El nivel del Sistema Operativo
•Estructura de un SO
•Supervisor: Administradores, Procesadores de
Lenguaje y Utilitarios

2. La Computadora
• Máquina capaz de realizar y controlar a gran
velocidad cálculos y procesos complicados que
requieren una toma rápida de decisiones mediante
la aplicación sistemática de criterios
preestablecidos.-

3. Origen de la Palabra
• Computer (inglés) : máquina de computar o
calcular
• Ordenador (francés) : ordinateur – Poner en orden
la informacion

4. ¿Nos ayudarán las computadoras?, ¿En
qué?
o Informar
o Con datos ordenados, concisos y concretos.
o Educar
o Lo que implica: guiar, explicar, promover unas
ciertas actitudes, inculcar conocimiento.
o Evaluar
o Con el análisis de los parámetros (orden, dificultad),
tiempos, intentos, dudas, etc..
o Motivar
o .....lo mejor de los computadores....

5. La computadora ya esta
ayudando a:
• L@s niñ@s.
• Las personas con problemas.
• L@s mayores.
• L@s ingenier@s.
• L@s médic@s.
• L@s cientific@s.
• L@s .....l@s .....l@s..... ∞

6. Algunos ejemplos
¡Calor!
¡Los sueños!

7. ¡La mecánica!
¡¡Miau!!

8. ¡La electrónica,
la matemática,
el diseño!...

9. ¡La biología,
la física,
la química!

10. ¡Ah! Me olvidaba del 3D y la realidad virtual
....y también....

11. Del pasado Al Presente
ENIAC ASCI White
30 toneladas 106 toneladas
18000 válvulas 79 Km. De cables
300 multiplicaciones por segundo 12,3 Teraflops
Cálculo de trayectorias de misiles Simulaciones de explosiones
nucleares
Universidad de Boston (1er. Usuario
Universitario)

12. Si ahora nos detenemos un
poco, y pensamos en las
comunicaciones, podemos ver
el número de dispositivos, que
hoy en día, dependen de los
computadores y de la
programación. ¿cuántas cosas
podemos conectar a nuestro
computador? , veamos el futuro
ya presente ... (IEEE)

13. ...la computación
Televisión TV Internet
Ubicua.
Tele-Cable
Pagar por ver ..
Audio ..
DVD P
Internet Celular
r
Teléfono
Tele internet e
Tel. Celular WWW s
Fax Banco en casa e
n
Impresoras redes t
Video cam. e
Video
PC conferencia
Palm/Note
Tarj. Inteligentes
Tarj Créd/deb.

14. Cinco pasos para llegar al Petaflop
Torre
Placa
Procesador
(Fuente IBM)
1 Gf = 1000000000 = mil millones de operaciones de punto flotante por segundo
1 Tf = 1000 Gf.
1 Pf = 1000 Tf = 1.000.000.000.000.000 flops.

15. QUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALES
•Velocidad de procesamiento
•Grandes cantidades de datos
•Procesos rápidos, económicos y libres
de errores
•Demanda creciente de información

16. QUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALES
Aplicaciones:
•Fuera de línea con procesamiento en lotes
•En línea y tiempo real
•Uso de Time Sharing o tiempo compartido
•Simulación
•MIS
•Servicios

17. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN:
•ANALÓGICAS: Procesan informaciones acerca de
magnitudes análogas, medir tiempo, longitud, velocidad
o presión atmosférica. (El hombre fue asimismo la 1ra.
C.A., al usar su antebrazo para medir.
Resuelven problemas que se presentan como realidades
físicas, para hallar la solución recurre a relaciones
similares análogas. Los datos que se proporcionan y
utilizan son siempre continuos y la forma de medirlos
está sujeta a una forma de proceso de medición. La
aplicación de la computadora analógica tiene lugar en
actividades donde el objetivo es ejercer alguna forma de
control.

18. •DIGITALES: En los circuitos de las
computadoras digitales, los datos se
representan mediante esquemas de impulsos
eléctricos. Los datos se representan siempre
en forma de cantidades discretas.
Las computadoras digitales pueden
clasificarse en:
- Científicas
- De uso general
- Comerciales

19. ORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITAL
•Unidad de Entrada: unidades de disco, cinta,
P
teclado, lectores, etc. E
R
•CPU: Sección de Control, Sección I
F
Aritmética Lógica, Memoria Interna, E
R
Memoria Externa en Línea, Memoria Externa I
C
Fuera de Línea. O
S
•Unidad de Salida: unidades de disco,
unidades de cinta, impresoras, etc.

20. ORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITAL
Preparación de los Unidad de Unidad de
Datos Entrada Salida
Almacenamiento Primario
Almacenamiento
Unidad Aritmética y Lógica Secundario Externo
Control

21. OTRAS CLASIFICACIONES
Según la base de su tamaño (costo):
- Grandes
- Medianas
- Pequeñas
- De escritorio
Y más recientemente (velocidad y almacenamiento)
- Supercomputadores
- De gran escala
- De escala mediana
- Microcomputadoras
Microcomputador
Minicomputador
De escala media
De gran escala
Posición relativa de la potencia de procesamiento en los sistemas de computación. Supercomputador

22. CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO, DESEMPEÑO Y
APLICACIÓN
Tipo MIPS MB RAM Ejemplo Aplicación
C. Personal 1 1 IBM PS2 Utilitarios Vs.
Minicomput. 2 4 PDP-11/84 Traf. Aéreo
Supermini 10 32 SUN-4 Servidor Red
Macro Comp. 30 128 IBM 3098/300 Op. Bancarias
Supercomp. 125 1024 CRAY-2 Pred. Meteor.

23. Aspectos a tener en cuenta al
adquirir una computadora
• Escritorio o Portatil
– PCMCIA
– Peso
– Mouse
– Etc.
• Plataforma
• Gabinete
• Dispositivio de visualización
• Red?
• Microprocesador

24. Aspectos a Tener en cuenta al
adquirir una computadora
• Velocidad de Reloj
• RAM
• CACHE
• ISA, Vesa, PCA
• SO
• Software Horizontal? Vertical?
• HD
• Floppys

25. Aspectos a Tener en cuenta al
adquirir una computadora
• Periféricos
– Mouse
– Impresoras
– Scanners
– FAX/Modems......
• CDR – CDRW – DVD
• Soporte Técnico – Garantía y Reparación

26. SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOS
SOPORTE FISICO SOPORTE LOGICO
ARQUITECTURA ARQUITECTURA
DEL DEL
PROCESADOR SOFTWARE
•CPU •Soporte lógico Aplicación
•ALU •Soporte lógico de Base
•Registros
•Memoria
•etc

27. SOPORTE LOGICO DE APLICACIÓN
Aporta al usuario una solución a un determinado problema
(Ejemplos)
SOPORTE LOGICO DE BASE
Posibilita la explotación de un equipo de procesamiento de datos
de la manera más eficiente posible, sin decir que estas actividades
sean transparentes al mismo.-

28. OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE BASE
•Posibilitar que los programas-problemas evolucionen
ordenadamente en el computador, resolviendo todas las
situaciones que podrían no estar previstas.
•Facilitar la explotación del equipo
•Independizar a los programadores de tareas rutinarias y
complejas como administración de unidades periféricas,
administración del tiempo de la CPU, etc.

29. DEFINICION DE SO
ES UN SISTEMA O CONJUNTO DE PROGRAMAS CON
FINES DIVERSOS, AGRUPADOS EN SUBSISTEMAS,
CADA UNO DE LOS CUALES CUMPLE CON UNA
MISION ESPECIFICA SUPERVISADOS POR UN
PROGRAMA QUE CUMPLE LA FUNCION DE CONTROL
DE LA ACTIVIDAD DE LA CPU, DENOMINADO
SUPERVISOR.-
EL SUPERVISOR RESIDE EN MEMORIA CENTRAL Y SIN
SU PRESENCIA EL EQUIPO SERIA INCAPAZ DE
PROCESAR.-

30. SEGÚN SU ESTRUCTURA EL SO PUEDE CLASIFICARSE EN:
MONOPROGRAMACION
EJECUTA Y ATIENDE A UN SOLO PROGRAMA-
PROBLEMA A LA VEZ.-
MULTIPROGRAMACION
EJECUTA Y ATIENDE A MAS DE UN PROGRAMA-
PROBLEMA A LA VEZ; CADA CIERTO NUMEROS DE
CICLOS EJECUTA UNA TAREA ( GRUPO DE
INSTRUCCIONES)

31. ALTERNATIVAS DE CARGA DE SO
•SUPERVISOR EN ROM:
• LLAMADO SOFTWARE DE ESTADO SOLIDO -
FIRMWARE
•CARGA AUTOMATICA DEL SO - BOOTING:
•UNA RUTINA EN ROM INICIA LA CARGA DESDE UN
DISPOSITIVO PERIFIERICO.-
•CARGA DE SO DE GRAN MAGNITUD (IPL):
•PARA SO DE MAGNITUDES CONSIDERABLES, LA
RESIDENCIA DEL SO ESTA EN VARIAS UNIDADES
PERIFERICAS DE ACCESO DIRECTO. (SEGURIDAD,
FALLAS, ETC)
•SU PRINCIPO ES EL BOOTING, PERO CON LA
POSIBILIDAD DE SELECCIONAR POR MEDIO DE UNA
RUTINA DESDE QUE UP SE CARGARA.-

32. SE PUEDEN CLASIFICAR TAMBIEN LOS SO, TENDIENDO
EN CUENTA SU CARGA EN LA MEMORIA CENTRAL
•TOTALMENTE RESIDENTES EN MEMORIA
•PAGINABLES-RECURRENTEMENTE TRANSFERIDOS

33. El SUPERVISOR, analiza en cada instante cuál es la situación
global del procesador, transfiriendo el control a algún programa
u otro componente del SO.

34. •RECIBE EL CONTROL DE LA CPU POR
•Transferencia de Control desde el
SUPERVISOR
•Por medio de una llamada desde otro
subsistema.
•ENTREGA EL CONTROL ACORDE A:
•Al SUPERVISOR, si el procedimiento que
realizaron fué completo
•A otro subsistema, si fuese necesario.

35. Cumple con 3 actividades básicas
•Direccionamiento de la memoria
•Asignación de Espacio
•Espacio asignado a cada tarea
•Qué tarea ocupa cada espacio de memoria
•Verificación de autoridad o capacidad de uso
•Impedir accesos no autorizados de programas a memoria
•Impedir que un programa direccione en espacios que no le
pertenecen

36. •Interrupciones de Entrada/Salida
•Solicitud de E/S de datos
•Finalización de una operación de E/S de datos
•Interrupciones para recuperación de Errores
•Ocasionadas por errores en el sistema
•Hardware
•Analiza el error, determina la falla, tipo de error,
posibilidad de recupero y transferencia de control al
administrador de errores
•Software
•Analiza el error para determinar el tipo de error, quien
lo produce, si es recuperable y transfiere el control al
administrador de errores lógicos
•Interrupción por llamada al sistema (system call) o al supervisor
•Interrupción incondicional

37. Interactúa con otros componentes recibiendo y entregando el
control, Los errores que se pueden presentar pueden ser :
•Errores Lógicos o del Software
•Operaciones de Datos (división por cero)
•Errores de direccionamiento (direcciones erróneas o
inexistentes)
•Errores de manejo de datos (archivos/datos
incompatibles)
•Errores Físicos o del Hardware
•Transporte de los datos (lost in bus)
•Mal funcionamiento de un componente físico

38. •Administración del Manipuleo de los datos
•Utiliza todas las técnicas de almacenamiento, recuperación
y edición de datos en los archivos.
•Control de Técnicas de Archivos
•Supervisa el manejo de los archivos en si, con un
subcomponente especializado en cada tipo de archivo

39. Realiza funciones de auditoría sobre todo lo que va ejecutándose.
También recibe el nombre de Accounting Monitor. Su fin es
llevar los registros necesarios para la contabilidad del sistema, en
cuanto al tiempo de procesamiento de una tarea, recursos
utilizados, espacio en memoria auxiliar, cantidad de operación de
E/S efectuadas, etc..
El objetivo de esta actividad es disponer de elementos no solo
para la facturación de los servicios del procesador, sino también
para estadísticas, corrección de procedimientos, etc..

40. TIENE POR MISION FUNDAMENTAL
REALIZAR SOBRE UN PROGRAMA-
PROBLEMA TODAS LAS ACTIVIDADES
NECESARIAS PARA CONVERTIRLO EN
UNA TAREA
•ENSAMBLADORES
•COMPILADORES
•ENLAZADORES O LINKEADORES
•CARGADOR O LOADER
•INTERPRETES

41. CONVIERTE EN CODIGO OBJETO EL CODIGO FUENTE

42. TIENE POR MISION TRADUCIR UN PROGRAMA
ESCRITO EN LENGUAJE FUENTE A INSTRUCCIONES
DE CODIGO DE MAQUINA.
SUS FUNCIONES SON:
•Inspección del Programa Fuente
•Traducción del Programa Fuente
•Listar el Código Objeto y los Errores (opcional)

43. CONVIERTE UN PROGRAMA QUE YA SE ENCUENTRA
EN CODIGO OBJETO EN UNA UNIDAD COMPLETA EN
SI MISMA QUE SEA EJECUTABLE

44. TIENE LA FUNCION DE TOMAR UN PROGRAMA YA
TRADUCIDO Y VINCULADO (O SEA UN
EJECUTABLE), Y LO CONVIERTE EN UNA TAREA
PARA EL SISTEMA, ES DECIR LO EJECUTA.
RECIBE ESE NOMBRE POR SU ACTIVIDAD DE
CARGAR UN EJECUTABLE EN MEMORIA CENTRAL
Y HABILITARLO PARA SU PROCESAMIENTO

45. COMBINA LAS ACTIVIDADES DE COMPILADOR-
ENSAMBLADOR-CARGADOR, CON LA DIFERENCIA DE
QUE NO TRABAJA CON PROGRAMAS COMPLETOS, SINO
CON UNA SENTENCIA.
ACTIVIDADES:
•Toma una sentencia del programa fuente
•La traduce a código objeto
•La ensambla (linker), si fuera necesario
•La Ejecuta

46. Su objetivo es realizar tareas UTILITARIAS , es decir
rutinarias y de propósitos específicos, las cuales carecen de
sentido que cada programador de aplicación las tuviera que
codificar.-
•SORT
•BACKUP
•RESTORE
•ETC