Computación Conociendo la herramienta de cálculo

Transcripción

1 Computación Conociendo la herramienta de cálculo La Computadora

2 Arquitectura de computadoras Representación binaria Bit: 0 ó 1 Byte: ocho bits a Codificación algunos ejemplos - EBCDIC ASCII: 7 bits y 8 bits UNICODE: 16 bits Computación 1, InCo 2

3 Tabla ASCII (7 bits) NUL DLE SP P ` p 1 SOH DC1! 1 A Q a q 2 STX DC2 " 2 B R b r 3 ETX DC # 3 C S c s 4 EOT DC4 $ 4 D T d t 5 ENQ NAK % 5 E U e u 6 ACK SYN & 6 F V f v 7 BEL ETB ' 7 G W g w 8 BS CAN ( 8 H X h x 9 HT EM ) 9 I Y i y A LF SUB * : J Z j z Códigos de control CR, LF Dígitos numéricos 0..9 Caracteres alfabéticos ABC Caracteres Se codifican especiales desde (! *# a B VT ESC + ; K [ k { C FF FS, < L \ l D CR GS - = M ] m } E SO RS. > N ^ n ~ F SI US /? O _ o DEL = 7 = 15 Computación 1, InCo 3

4 Arquitectura de computadores Memoria RAM PROCESADOR CENTRAL COPROCESADOR CACHE BUS de datos Disco Disco duro duro Discos removible s Impresora Audio Monitor Computación 1, InCo 4

5 Arquitectura de computadores 2 Unidad Central de Proceso (CPU) Cantidad de instrucciones que reconoce Largo de palabra del procesador Velocidad (reloj): micro instrucciones / segundo (GHz) Computación 1, InCo 5

6 Arquitectura de computadores 3 Coprocesador (procesador de tareas auxiliares) Audio Vídeo Computación 1, InCo 6

7 Evolución tarjetas de video MDA Hercules Computación 1, InCo 7

8 Evolución tarjetas de video CGA EGA Computación 1, InCo 8

9 Evolución tarjetas de video VGA En los 90s: Se continua mejorando la definición Las tarjetas incorporan la capacidad de reproducir efectos 3D Computación 1, InCo 9

10 Evolución tarjetas de video 4 Dónde estamos hoy? Videos de Unreal Engine 4 en una Geforce 780 Ti Computación 1, InCo 10

11 Arquitectura de computadores 2 Controladores de dispositivos BUS de datos Reloj del bus de datos Computación 1, InCo 11

12 Arquitectura de computadores Memoria: Parámetros para su clasificación Volátil o permanente Velocidad de acceso Lectura y grabación o sólo lectura Capacidad de almacenamiento Computación 1, InCo 12

13 Arquitectura de computadores Memoria: tipos usados en computadoras RAM random access memory ROM read only memory BIOS: Basic Input Output System EPROM y EEPROM (Electric) Erasable and Programmable Read Only Memory Cache área de trabajo del procesador (L1 y L2) CMOS (parámetros del hardware) Memoria estable: cintas, discos, disquetes, CD- ROMs, DVDs, Flash memory Virtual Computación 1, InCo 13

14 Memoria cache: solicitud de datos 3 Cache RAM Procesador Computación 1, InCo 14

15 Memoria Virtual SO Nuevo programa Memoria RAM Memoria Virtual (disco duro) Computación 1, InCo 15

16 Almacenamiento externo En desuso Disquetes (floppy disk) CD-ROM CD-RW En uso actualmente Cintas magnéticas Discos duros (hard disk) DVD-ROM Blue-Ray Disc Memoria Flash Computación 1, InCo 16

17 Organización de datos en discos Archivos C: Convención de nombres Contienen programas o datos Carpetas Estructura jerárquica También se almacena el índice de archivos del disco: NTFS Ejemplo: disquete de 3.5 pulgadas A1 A1 A2 A2 A3 A3 A4 A4 B1 B1 TT TT TT Capacidad total:1440 Kbytes Capacidad utilizable:1380 Kbytes 60 KBytes se usan en el directorio FAT -del disquete Computación 1, InCo 17

18 Sistemas Operativos qué hacen? Gestionan y coordinan el uso de los recursos del equipo haciendo que los detalles particulares del hardware sean transparentes para las aplicaciones Es un intermediario entre los programas y el hardware (recursos) Consideramos recursos a: Memoria RAM Procesador Captura y despliegue de información Discos, disquetes, CD-ROM Conexión de red Dispositivos varios Etc. No son imprescindibles pero Aplicaciones A1 A2 An Sistema Operativo Hardware Computación 1, InCo 18

19 Sistemas Operativos Cómo se ejecuta un programa? Necesidad de Se lee desde algún dispositivo de memoria estable Se copia en la memoria RAM Se ordena la ejecución de la primer instrucción Computación 1, InCo 19

20 Sistemas Operativos cómo se ejecutan? 1 0- Al encender el equipo se comienza a ejecutar el programa BIOS almacenado en una EEPROM 1º- BIOS verifica que el hardware básico esté instalado y operativo 2º- BIOS lee parámetros de la instalación desde la memoria CMOS 3º y 4º- BIOS lee el SO según dirección dada por la CMOS y carga el núcleo de él en memoria RAM 5º- BIOS ordena que se ejecute la 1ª instrucción del SO Computación 1, CeCal - InCo 20

21 Sistemas Operativos cómo llegan al control del equipo? Proceso de arranque de un computador (Boot process) Hardware básico 0 1º Verificaciones Encendido CMOS Lee parámetros BIOS Ordena ejecutar el S.O. 2º Dispositivo de Arranque del S.O. Leer S.O. Carga el S.O. RAM 3º 4º Inicia ejecución el S.O. 5º Computación 1, InCo 21

22 Sistemas Operativos cómo se ejecutan? 2 Una vez que se empieza a ejecutar el SO: Termina de cargarse a sí mismo en la memoria RAM Carga los programas de control de los diferentes dispositivos y otros programas residentes Queda a la espera de órdenes del usuario y atiende interrupciones. Computación 1, InCo 22

23 Sistemas Operativos cómo funcionan? Esquema de relaciones: aplicaciones SO hardware A1 A2 Aplicaciones del usuario An Sistema Operativo D1 D2 D3 HARDWARE (CPU, memoria, dispositivos, etc.) Computación 1, InCo 23

24 Sistemas Operativos Ejemplos PCs Unix Berkley Unix System 5: Solaris, AIX, Linux Microsoft Windows 7 / 8 / 10 Mac OS (Apple) Computación 1, InCo 24

25 Sistemas Operativos Ejemplos celulares Android de Google ios para dispositivos Apple Windows phone de Microsoft Computación 1, InCo 25