El documento proporciona una introducción a los sistemas informáticos, describiendo los componentes básicos como el procesador, la memoria y los dispositivos de entrada/salida. Explica cómo funciona el sistema operativo para gestionar los recursos del hardware y proporcionar servicios a los usuarios, incluyendo el manejo de la memoria, registros y ejecución de instrucciones, así como el tratamiento de interrupciones. También describe la jerarquía de memoria y el uso de caché para mejorar el rendimiento.

1. Introducción a los sistemas informáticos Capítulo 1

4. Componentes de alto nivel Unidad de ejecución Memoria principal Bus del sistema Instrucción Instrucción Instrucción Datos Datos Datos Datos PC = Contador de programa IR = Registro de instrucción MAR = Registro de direcciones de memoria MBR = Registro intermedio de memoria I/O AR = Registro de direcciones de E/S I/O BR = Registro intermedio de E/S Módulo de E/S Figura 1.1. Componentes de una computadora: visión de alto nivel. CPU

10. Ciclo de instrucción INICIO Ciclo de lectura Ciclo de ejecución Leer la instrucción siguiente Ejecutar la instrucción FIN Figura 1.2. Ciclo básico de instrucción.

13. Ejemplo de ejecución de un programa Memoria Registros de CPU Memoria Memoria Memoria Memoria Memoria Registros de CPU Registros de CPU Registros de CPU Registros de CPU Registros de CPU Paso 1 Paso 6 Paso 5 Paso 3 Paso 4 Paso 2 Figura 1.4. Ejemplo de ejecución de un programa (contenidos de memoria y registros en hexadecimal).

18. Ciclo de interrupción INICIO Ciclo de lectura Ciclo de ejecución Ciclo de interrupción Leer la instrucción siguiente Ejecutar la instrucción Comprobación de interrupción; interrupción del proceso FIN Interrupciones inhabilitadas Interrup- ciones Figura 1.7. Ciclo de instrucción con interrupciones. habilitadas

20. Programa de usuario Programa de usuario Programa de usuario Programa de E/S Programa de E/S Programa de E/S Orden de E/S Orden de E/S Orden de E/S FIN E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR E SCRIBIR FIN FIN Rutina de tratamiento de interrup-ciones Rutina de tratamiento de interrup-ciones (a) Sin interrupciones (b) Con interrupciones y corta espera de E/S (c) Con interrupciones y larga espera de E/S Figura 1.5. Flujo de control del programa con y sin interrupciones.

25. Jerarquía de la memoria Registros cache Memoria principal Disco magnético CD-ROM CD-RW DVD + RW DVD-RAM Cinta magnética MO WORM Almacenamiento secundario Memoria externa Memoria interna Figura 1.14. La jerarquía de la memoria.

29. Memoria cache Transferencia de palabras Transferencia de bloques CPU Cache Memoria principal Figura 1.16. Cache y memoria principal.

31. Cache/Main Memory System Número de entrada Etiqueta Bloque Longitud de bloque ( K palabras) (a) Cache Dirección de memoria Bloque ( K palabras) Bloque Longitud de palabra (b) Memoria principal Figura 1.17. Estructura de cache/memoria principal.