Arquitectura de las computadoras Un sistema de computo consta de cuatro partes: - HARDWARE, conocido como la computadora - SOFTWARE, conocido como los programas - DATOS, los cuales son convertidos por el sistema en información, Un archivo es un conjunto de números con un nombre: trabajo.doc, foto.jpg, musica.mp3, programa.c, datos.txt - PERSONAS, conocidos como los usuarios HARDWARE: 1. 2. 3. 4. Procesador (CPU : Central Processing Unit ) Memoria Dispositivos de entrada y salida Dispositivos de almacenamiento ARQUITECTURA DE LA COMPUTADORA HARDWARE, “Arquitectura de von Neumann” : Soporta el concepto del programa almacenado, un concepto teórico muy importante que fue establecido por el matemático John von Neumann el 30 de junio de 1945, tanto el programa como sus datos son almacenados en la memoria del computador. Estos elementos están interconectados a través de un conjunto de líneas que llevan instrucciones (control bus), datos (data bus) y que permiten dar los valores de direcciones de memoria y dispositivos (memory bus). HARDWARE, “Arquitectura de von Neumann” : Soporta el concepto del programa almacenado, un concepto teórico muy importante que fue establecido por el matemático John von Neumann el 30 de junio de 1945, tanto el programa como sus datos son almacenados en la memoria del computador. Estos elementos están interconectados a través de un conjunto de líneas que llevan instrucciones (control bus), datos (data bus) y que permiten dar los valores de direcciones de memoria y dispositivos (memory bus). PROCESADOR (CPU) es el cerebro de la computadora, organiza y lleva a cabo las instrucciones del usuario o del software - Pueden ser uno o mas microprocesadores conectados a una tarjeta de circuitos , todos sobre una tarjeta denominada Madre, que los conecta entre si. PROCESADOR (CPU) - Consiste de tres unidades principales: - Unidad Aritmética/Lógica (ALU): La ALU es donde se realizan todas las operaciones que involucran un procesamiento matemático (particularmente aritmético) o lógico (operaciones booleanas). - Registros: Los registros permiten el almacenammiento de datos para estas operaciones y sus resultados. - Unidad de Control (CU): En la CU es donde se ejecutan todo el resto de las operaciones (decisión, control, movimiento de datos). Una CPU con todos estos elementos implementada en un solo chip recibe el nombre de microprocesador. PROCESADOR (CPU) Velocidad de procesamiento – Poder de computo - Ley de Moore: Honor a Gordon Moore, fundador de Intel. El poder de computo se duplica cada 18 meses Esto es debido a que cada 18 meses, el avance en la tecnología de silicio ha permitido colocar mas transistores en chips mas pequeños, hoy día se cuentan por millones, versus, a principios de los 70’s de solo miles. PROCESADOR (CPU) Velocidad de procesamiento – Poder de computo - Ley de Moore: Honor a Gordon Moore, fundador de Intel. El número de transistores de un chip se duplica cada dos años. Esto ha dado como resultado ganancias en el desempeño e incremento en la velocidad. Pero no solo esto determina la velocidad de un chip, sino otros factores como el Reloj, los buses de datos la memoria caché y el coprocesador matemático. La velocidad de un procesador se mide en Megahertz, los megahertz indican la velocidad del reloj interno que posee todo microprocesador. Un Intel i7 tiene una velocidad de 3.0 GHz (GHz = 1000 MHz ) DATOS: son convertidos por el sistema en información, los datos computarizados son digitales (dígitos o números). Los datos se representan utilizando únicamente los símbolos ‘0’ y ‘1’ ‘0’ y ‘1’ son llamados BITS ( BInary digiTS ) Un conjunto de 8 bits se denomina byte (octeto, de ocho) Con “8” bits, pueden representarse 2 a la 8, combinaciones: podemos crear 256 combinaciones diferentes de octetos con 0 y 1 El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange): - Representación de caracteres y símbolos de forma electrónica, en combinaciones de 8 bits. - Incluye códigos para las letras del alfabeto (minúsculas y mayúsculas), los dígitos decimales, 32 caracteres especiales y caracteres de control. DATOS: los datos computarizados son digitales (dígitos o números). Usar estándares requiere disciplina y a veces restringe la creatividad. Sin embargo, es muy útil para la comunicación entre usuarios. Internet requiere aún más enfoque en estándares, porque se trata en muchos casos de usuarios de idiomas diferentes. Las personas que tuvieron la visión de internet, trataron de establecer un plataforma de comunicación global. Usar estándares es una forma de cumplir este objetivo https://es.wikihow.com/convertir-binario-a-decimal Ejemplo: Código ASCII carácter o símbolo que representa 64 @ 00100000 65 A 00100001 byte Recuerden, en el sistema numérico decimal: 123 base 10 = 1x 10^2 + 2 x 10^1 + 3 x 10^0 = 100 + 20 + 3 De igual manera en el sistema numérico binario: 100000 base 2 = 1 x 2^5 + 0 x 2^4 + 0 x 2^3 + 0 x 2^2 + 0 x 2^1 + 0 x 2^0 = 64 MEMORIA, Los programas se cargan y se corren desde la memoria. Los datos usados por el programa también se cargan en memoria para un acceso rápido. La unidad de medición para describir la memoria es el byte ( 8 bits ) Es decir la capacidad de almacenar datos se mide en el numero de bytes que puede almacenar Kilobyte (KB) = 2 ^ 10 bytes = 1024 bytes, aprox Megabyte (MB)= 2 ^ 20 bytes = 1048576 bytes, aprox Gigabyte (GB)= 2 ^ 30 bytes = 1073741824 bytes, aprox 1000 bytes 1000 KB 1000 MB Hay dos tipos de memoria: RAM ( Random Access Memory) Se usa para cargar programas y datos mientras están en uso, pues permite un acceso mas rápido entre ella y el CPU. Son chips volátiles, al apagar el computador se borran los datos ROM ( Read Only Memory ) Se usa para mantener información de manera permanente, esto se realiza en fabrica, y no son volátiles, por ejemplo, datos de arranque del computador. DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA. Los dispositivos de entrada aceptan los datos del usuario: Teclado, ratón, escaners, cámaras digitales, micrófonos, etc Los dispositivos de salida devuelven los datos procesados por el usuario: Pantalla o monitor, la impresora, bocinas Los dispositivos de entrada/salida: Permiten la comunicación en las dos vías: módems, conectividad en redes, etc. ALMACENAMIENTO. El propósito del almacenamiento, es guardar de manera permanente nuestros datos o programas. Diferencias entre almacenamiento y memoria: 1 Hay mas lugar en el almacenamiento que en la memoria 2 Los contenidos son conservados en el almacenamiento cuando la computadora se apaga 3 El almacenamiento es mucho mas barato que la memoria El dispositivo que contiene un disco se llama unidad de disco Ejemplos: Disco duro : disco construido dentro del computador no removible, con gran capacidad Unidad de memoria Flash externa (USB): permite leer/grabar datos en pendrives de diferentes formatos. Unidad de CD/DVD/BD-RW: permite leer/grabar datos en unidades de discos ópticos Unidades de diferentes formatos de discos magneto-ópticos, cintas, flashcard, etc. SOFTWARE: Permite a la computadora realizar una tarea determinada Programa: conjunto especifico de instrucciones electrónicas que dirigen a una computadora a realizar una tarea especifica. SOFTWARE DEL SISTEMA: Sistema Operativo: Le dice a la computadora como interactuar con el usuario y como usar los dispositivos SOFTWARE DE APLICACIÓN: Otros programas que ayudan a la gente a realizar tareas especificas, desde procesamiento de palabras (Word), hasta para interactuar en la WEB !! SISTEMA OPERATIVO (S.O.) Conjunto de programas que se encargar de realizar la administración de todos los recursos que posee una computadora Permiten que el desarrollo de nuevos programas o aplicaciones se independice del tipo de Hardware -> Portabilidad COMANDO: Significa mandato, orden El usuario interactúa con el S.O a través de Comandos !! Pueden ser: 1. Líneas de Comando: como en UNIX, DOS, LINUX 2. Entorno TEXTO-GRAFICO: como en MS-WINDOWS, OPENWINDOWS, AMBIENTES GRAFICOS DE LINUX DE LA COMUNIDAD DE OPEN SOURCE Tareas del S.O: ORGANIZA Y ADMINISTRA LOS MEDIOS DE ALMACENAMIENTO 1. DIRECTORIOS: Entidades lógicas para organizar jerárquicamente la ubicación de la información. Se usan comandos para crear Directorios 2. ARCHIVOS: Entidades lógicas que contiene información diversa, creada por la aplicación o el usuario. Como archivos de texto, imágenes, música, video. Con comandos del S.O las guardamos en Directorios Aplicaciones Son programas o conjuntos de programas que llevan a cabo tareas específicas: •Manejo de Bases de Datos •Cálculo científico •Procesamiento de textos •Diseño asistido por computador •Control de procesos •Planillas de cálculo •Sistemas de graficación •Planificación empresarial •etc.
