Ppt ip hw-sw_2011-ii

Sobre los
computadores…
Departamento de ingeniería

Temas a tratar
 Funcionamiento interno de un computador
◦ Unidades fundamentales
 Hardware
◦ Procesador
◦ Microprocesador
◦ Memoria
◦ Dispositivos de almacenamiento
◦ Dispositivos de E/S
◦ Funcionamiento general de la CPU.
 Software

Introducción
Instrucciones
Órdenes
Texto
Números
Imágenes
(escaneadas)
Información
significativa
Cálculos
Documentos
Imágenes
…
Procesa

Hardware y Software
Hardware
Partes físicas tangibles
Software
Programas (aplicaciones):
Instrucciones que ejecuta el
computador

Funcionalidades y capacidades
El computador necesita disponer de un conjunto de
funcionalidades y proporcionar capacidad de:
 Aceptar entrada (Dispositivos E).
 Visualizar o presentar la salida (Dispositivos S).
 Almacenar información (Memoria,
almacenamiento secundario).
 Ejecutar operaciones lógicas o aritméticas
(Procesador).
 Monitorizar, controlar, dirigir operaciones globales
y de secuencia (Procesador).

Clasificación del hardware
Los computadores poseen hardware interno y externo.
 Hardware interno: Tarjeta madre ,Procesador,
memoria RAM, Disco duro, Procesadora gráfica,
tarjeta de audio, cables de datos, extractores de
calor, fuente de poder, etc.
 Hardware externo (Periféricos):
◦ Entrada: Mouse, teclado, scanner , joystick.
◦ Salida: Pantalla, micrófono, impresora, parlantes, video
beam, cámara.
◦ Entrada y salida: Memoria USB, Disco duro externo, casco
RV, Impresoras multifuncionales, etc.

Unidades fundamentales de un
computador
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU)
Memoria
Alm.
Secun.
Entrada Salida

Funcionamiento de la CPU
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU)
Memoria
principal
Alm.
Secun.

El Procesador
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU)
Memoria
Alm.
Secun.
Entrada Salida

El procesador
«Dispositivo interior del computador que ejecuta
las instrucciones».
Parte fundamental del computador, se encarga de
interpretar y ejecutar instrucciones y de
procesar datos.
Términos utilizados: UCP (Unidad Central del
Proceso, por sus siglas en inglés CPU).

Componentes del procesador
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU) • Operaciones aritméticas (+,-
,*,/,<,>,<=,=,>=)
• Operaciones lógicas (and, or,
not, …)
• Controla y sincroniza todo el
proceso de la PC.
• Coordina las actividades
• Determina cuales y orden de las
operaciones

El miroprocesador (I)
 «Es un chip (circuito integrado)»
 Representa a la CPU.
 Ejecuta:
◦ órdenes de los comandos
◦ Cálculos matemáticos solicitados por las referidas
órdenes.
◦ Manejo de los datos asociados a los cálculos.
 La velocidad del microprocesador se mide en Megahercios
(Mhz) o Gigahercios (Ghz).

El miroprocesador (II)

La memoria
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU)
Memoria
Alm.
Secun.
Entrada Salida

La memoria (I)
 «Almacena información en un formato
lógicamente consistente».
Memoria principal
(central o interna)
Memoria
Memoria auxiliar
(externa)

Memoria principal (central o interna)
RAM (Random Access Memory)
• Volátil, Necesita corriente eléctrica.
• Guarda instrucciones de un programa y datos
para utilizar en el momento.
Memoria
principal ROM (Read Only Memory)
• Almacena instrucciones fundamentales, no
modificables.
• No volátil.
• Contiene instrucciones de arranque y crítica.
• Tienen ROM dispositivos preprogramados:
celulares, reproductores de CD, microondas

Memoria principal (II)
La memoria principal almacena:
 Datos enviados desde los dispositivos de
entrada, para ser procesados.
 Programas que realizarán los procesos.
 Resultados obtenidos listos para enviarse a un
dispositivo de salida.

Direcciones de memoria
999
998
997
996
995
2
1
0
Celda o byte
0100 1111 01010 0100 0000 1011 0000 1111
Ejemplo en máquina de 32
bits (En cada posición
puedo alojar 32 bits).
1000 posiciones (0 a
999).
Contenido: 0100 1111
01010 0100 0000 1011 0000
1111
Dirección: 995

La memoria auxiliar
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU)
Memoria
Alm.
Secun.
Entrada Salida

Memoria auxiliar (I)
Debido a que la información al ser almacenada en
la memoria principal se pierde, es necesario
almacenarla en dispositivos de
almacenamiento secundario o memorias
auxiliares (externas o secundarias).
La información almacenada en la memoria
auxiliar es permanente. Se organiza en unidades
llamadas archivos: de datos y de programas.

Dispositivos de almacenamiento (I)
Discos magnéticos - Disquete
 Material flexible.
 Transportabilidad y portabilidad.
 Económicos.
 Actualmente no son muy usados.

Dispositivos de almacenamiento (II)
Discos magnéticos – Disco duro
 Tiempos de acceso menores que
los disquetes.
 Construidos con material rígido.
 Mayor cantidad de
almancenamiento.

Dispositivos de almacenamiento (III)
Discos magnéticos – Discos virtuales
«Dispositivo de almacenamiento de información que no reside en
el computador del usuario sino en un espacio virtual residente en
un sitio web de internet»
Información de sitios web para almacenamiento virtual*:
Free Drive– Máximo por archivo: 1 GB. Total disponible: 6 GB.
Box – Máximo por archivo: 10 Mb. Total disponible: 1 GB.
Xdrive – Máximo por archivo: Capacidad disponible. Total disponible: 5 GB.
MediaMax– Máximo por archivo: 10 Mb. Total disponible: 25 GB.
Idrive – Máximo por archivo: Capacidad disponible. Total disponible: 2 GB.
Zupload -: Máximo por archivo: 500 Mb. Total disponible: ¡Sin Limite!
DropBoks – Máximo por archivo: Capacidad disponible. Total disponible: 1 GB.
VMN Storage – Máximo por archivo: Capacidad disponible. Total disponible: 1 GB.
OrbitFiles – Máximo por Archivo: 100 Mb. Total Disponible: 6 GB.
Uploading – Máximo por Archivo: 300 Mb. Total Disponible: ¡Sin Limite!
*Fuente: http://elgeek.com/10-discos-virtuales-gratuitos

Dispositivos de almacenamiento (IV)
Discos ópticos– CD-ROM
 Almacena información que no se actualiza con
frecuencia.
 Se pueden transportar.
 Son de sólo lectura.
 La información no puede modificarse.

Discos ópticos– CD-RW
 Se puede escribir muchas veces.

Discos ópticos– DVD
 Mayor capacidad de almacenamiento que los
CD-ROM.
 Es de sólo lectura.
 Total compatibilidad con medios existentes

Discos ópticos– Disco
flash
 Unidades de almacenamiento masivo que
se conectan a un puerto USB.
 Son de tamaño reducido, permitiendo su
fácil movilidad.

Discos ópticos– Medios Flash ():
 Compact flash, Smart media, Memory stick
 Similares características a las de los discos
flash

Dispositivos de E/S
UAL
(Unidad Aritmética
Lógica)
UC
(Unidad de Control)
Procesador (CPU)
Memoria
Alm.
Secun.
Entrada Salida

Dispositivos de Entrada
 Permiten al usuario introducir datos, comandos,
instrucciones y programas
 Convierten datos en señales eléctricas
codificadas que el procesador reconoce y
manipula.

Dispositivos de Salida
 Permite al usuario observar la información
resultante de las tareas efectuadas por la
computadora.
Monitor Parlantes
Plotter
Impresora

¿Que es el software?
 “Es la parte intangible, el alma que le da vida al
hardware”.
 Los programas que se ejecutan y toman las
decisiones para procesar los datos que entran y salen
de un sistema.
 Se le conoce también como soporte lógico, que se
refiere a todo el conjunto de instrucciones y reglas
lógicas a las que debe ceñirse el hardware.

Clasificación del software
Fuente tomada de wikipedia ver enlace

Tipos de software
Software del sistema
(Programas del sistema)
Tipos de
Software Software de aplicación
(Programas de la aplicación)

Relación entre los programas de
aplicación y los programas del
sistema
Programas de aplicación
Programas del sistema
Hardware
Usuario
“Vista organizacional de la
computadora”.
Cada una de las “capas”
funcionan debido a las
instrucciones específicas
(instrucciones de máquina) que
forman parte del software del
sistema y llegan al software de
aplicación (programado por los
programadores de aplicaciones).

Software del sistema
• “Conecta e interactúa entre el software de
aplicación y el hardware de computadora”.
• Conjunto generalizado de programas.
• Gestiona los recursos del computador
(Procesador central, enlaces de comunicaciones,
dispositivos periféricos).
• Coordina las diferentes partes de un sistema de
computadora.

Tipos de software del sistema
Utilidades (Utility, Utilerías)
•Gestiona
•Controla las actividades del computador.
•Realiza tareas de proceso comunes.
Software
del
sistema
Sistema operativo
•Gestiona y controla actividades del computador.
Programas traductores
•Convierten los “lenguajes de programación”
(entendibles por los programadores) en “lenguaje
máquina” (entendibles por los computadores).

Sistema Operativo (I)
 “La parte más importante del software del
sistema”.
 Colección de programas que controla la
interacción del usuario y el hardware.
 Administrador principal del computador
 “Es responsable de dirigir las operaciones del
computador y gestionar sus recursos”.
Departamento de Sistemas

Sistema Operativo (II)
Funciones
 Dirige aplicaciones globales del sistema.
 Ejecuta otros programas.
 Almacena y recupera información de cintas y
discos.
 Utiliza hardware y se comunica con los demás
software.
 Asigna recursos.
 Planifica el uso de los recursos (memoria, dispositivos
E/S, CPU)

Sistema Operativo (III)
 El usuario se comunica con el S.O mediante la
interfaz de usuario del sistema (GUI, Graphical User
Interface).
Utiliza iconos, botones,
cuadros de diálogo para
realizar tareas que se
controlan por dispositivos

Sistema Operativo (IV)
 Se almacena de modo permanente en la ROM.
 Otra parte del S.O se almacena en disco, se almacena
en la RAM en la inicialización del sistema (operación
llamada “carga del sistema” (booting)).

Sistema Operativo (V)
Sistemas operativos más utilizados en la educación y
la empresa
Windows 7.
Vista, XP, 98..
Nuevo S.O de Microsoft
UNIX S.O abierto, escrito en C
Linux S.O software abierto, libre, útil para servidores.
Mac OS S.O. de computadores Apple Macintosh
CP/M Primeras computadoras (década de los 70)
Symbian Teléfonos móviles
PalmOS Agendas digitales, PDA. Fabricante PALM
Windows
mobile, CE
Teléfonos móviles con arquitectura y apariencia
similar a Windows XP.

Sistema Operativo (VI)
TIPOS DE SISTEMA OPERATIVO. (Clasificación en
función de las características específicas del S.O.):
Multiprogramación/Multitarea: Múltiples programas
compartan recursos de un sistema de computadora
en cualquier momento. Uso concurrente de CPU. Las
necesidades de E/S pueden atenderse en el mismo
momento.
La CPU ejecuta sólo un programa pero atiende los
servicios de E/S de los otros al mismo tiempo.

Sistema Operativo (VII)
Tiempo compartido (múltiples usuarios): Un S.O
multiusuario permite que muchos usuarios “compartan
simultáneamente los recurso de proceso de la
computadora”.
Se asigna tiempo de computador a cada usuario. A medida
que se libera la tarea de un usuario se continua con el
siguiente.
Debido a la velocidad de transferencia, “sensación que todos
están conectados simultáneamente”, recibiendo “un tiempo
de máquina”.

Sistema Operativo (VIII)
Multiproceso: Se pueden “enlazar” dos o más CPU
para trabajar en paralelo en un único sistema de
computadora.
Se pueden asignar múltiples CPU para ejecutar
diferentes instrucciones del mismo programa o
programas diferentes.

Sistema Operativo (IX)
Componentes
 Kernel: componente central.
 Sistema de administración: Asignar memoria a cada
programa.
 Administración del sistema de archivos: Organiza el
control de los discos.
 Controlador de los dispositivos: Controla los
dispositivos hardware.
 Bibliotecas del sistema: Tipos de programas que se
pueden llamar por el programa de usuario.
Departamento de sistemas

Software de aplicación (I)
“Asiste y ayuda a un usuario de computadora a ejecutar
tareas específicas”.
Se instalan copiando los programas en el disco duro de la
computadora.
Los lenguajes de programación sirven para escribir
programas.
Los traductores (compiladores o intérpretes) convierten
instrucciones escritas en lenguaje de programación en
instrucciones escritas en lenguaje máquina (0 y 1, bits)

 Software firmware: Controla los circuitos electrónicos.
 Software de sistema:
◦ Sistemas operativos: Windows, Linux, MacOS.
◦ Controladores o drivers.
◦ Servidores: Apache, .NET.
◦ Software de mantenimiento y soporte, utilidades(antivirus,
firewall).
 Software de programación:
◦ Bajo nivel: Assembler.
◦ Editores de texto.
◦ Compiladores.
◦ Interpretes.
◦ Enlazadores.
◦ Depuradores.
◦ IDE : Integra Compiladores, depuradores e interpretes empleando
una interfaz gráfica que facilita la programación.

 Software de aplicación:
◦ Ofimática (Procesadores de texto, hojas de calculo, bases de datos).
◦ Software educativo.
◦ Software empresarial.
◦ Multimedia.
◦ Sistemas de administración de contenidos (CMS).
◦ Sistemas contables.
◦ Sistemas de gestión.
◦ Software de diseño gráfico 2d y 3d.
◦ Software de Diseño asistido por computador CAD.
◦ Software de control numérico (para controlar maquinas de manufactura) CAM
◦ Videojuegos.
Ing. Andrés M García O

Términos
 Programa: “conjunto de sentencias o instrucciones o
instrucciones al computador”.
 Programación: “proceso de escritura o codificación
de un programa”.
 Programadores: personas que se especializan en
generar programas.
 Programadores de sistemas: programadores que
escriben software del sistema.

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