1.- Arquitectura de la Computadora INTRODUCCIN El concepto de arquitectura en el entorno informtico proporciona una descripcin de la construccin y distribucin fsica de los componentes de la computadora. La arquitectura de una computadora explica la situacin de sus componentes y permite determinar las posibilidades de que un sistema informtico, con una determinada configuracin, pueda realizar las operaciones para las que se va a utilizar. Cualquier usuario que desee adquirir un sistema informtico, tanto si es una gran empresa como un particular, debe responder a una serie de preguntas previas: qu se desea realizar con el nuevo sistema informtico? Cules son los objetivos a conseguir? Qu software ser el ms adecuado para conseguir los objetivos marcados? Qu impacto va a suponer en la organizacin (laboral o personal) la introduccin del nuevo sistema informtico? Finalmente, cuando se haya respondido a estas preguntas, el usuario tendr una idea aproximada de los objetivos que han de cumplir los diferentes sistemas informticos a evaluar. En la actualidad es muy familiar el aspecto exterior de una computadora o, por lo menos, de una microcomputadora, pero se ha de advertir que, salvando las diferencias de tamao y la posibilidad de teleproceso (manejo del sistema informtico a grandes distancias a travs de lneas de comunicaciones de diferentes tipos), en general, los sistemas informticos se dividen fsicamente en la unidad central del sistema y los perifricos que permiten conectarlo al mundo exterior. La Unidad Central del Sistema es un habitculo en forma de caja donde se sita el cerebro de la computadora, esto es, la unidad central de proceso (CPU), as como los distintos componentes que van a ayudar al sistema informtico en sus operaciones habituales ( bus, memorias, fuentes de alimentacin elctrica, etctera). La unidad central de proceso se compone de: Una Unidad de Control que manejar los diferentes componentes del sistema informtico as como los datos a utilizar en los diferentes procesos. Una Unidad Aritmtico-Lgica que realizar las diferentes operaciones de clculo en las que la computadora basa su funcionamiento. Unos Registros del Sistema que sirven como rea de trabajo interna a la unidad central de proceso. La unidad central de proceso se conecta a una serie de memorias que le sirven como soporte para el manejo de los datos y programas que se han de utilizar mientras se encuentre operativa. Las diferentes memorias del sistema informtico (Random Access Memory o RAM y Read Only Memory o ROM) son componentes fundamentales de la computadora ya que van a ser, en el caso de la RAM, el rea de trabajo donde el microprocesador va a realizar las diferentes operaciones en que se van a descomponer los procesos solicitados por el usuario, mientras que la ROM va a servir para ayudar a la computadora a realizar las

diferentes operaciones de arranque del sistema informtico previas a que el sistema operativo tome el control de las diferentes tareas a realizar. La unidad central de proceso y las memorias se conectan entre ellas por medio del bus. El bus es un enlace de comunicaciones que conecta todos los componentes que configuran el sistema informtico y permite la transferencia de informacin entre ellos. Esta informacin se compone de datos y rdenes de comandos para manipular los datos. Existen varias tecnologas de diseo y construccin de buses entre las que se pueden distinguir las arquitecturas ISA, EISA y MCA que se vern ms adelante. Otros componentes que se conectan al bus son los puertos de conexin de los diferentes perifricos asociados a la unidad central del sistema de la computadora y que van a permitir configurar el sistema informtico para una serie diferente de operaciones funcionales que siempre han de cubrir las necesidades del usuario. Es evidente que la configuracin de un sistema informtico ha de realizarse en funcin de los objetivos operativos que vaya a cubrir la citada computadora. As, un sistema informtico que se va a dedicar exclusivamente a CAD/CAM (diseo asistido por computadora) no tendr una configuracin similar a la de una computadora que va a dedicarse a controlar los diferentes enlaces de comunicaciones que componen una red informtica. Los diferentes perifricos que se pueden conectar a un sistema informtico se dividen en cuatro grupos principales: Perifricos de Entrada de Informacin. Perifricos de Almacenamiento de Informacin. Perifricos de Salida de Informacin. Perifricos de Comunicaciones. Unidad Central del Sistema La Unidad Central del Sistema (System Unit en ingls) es el centro de operaciones de cualquier computadora existente en el mercado actual. En la unidad central del sistema se alojan los componentes y circuitera que van a realizar las tareas fundamentales de la computadora. Al abrir la unidad central del sistema de una computadora se pueden apreciar una serie de componentes: - Placa principal. - Microprocesador central o unidad central de proceso (CPU). - Bus. - Memoria principal. - Otros componentes controladores. - Fuente de alimentacin elctrica. A continuacin se estudiar detenidamente cada uno de ellos.

1. Placa Principal. Es una placa con un circuito impreso donde se conectan los elementos bsicos de la computadora: el microprocesador, el bus y toda o parte de la memoria principal. En algunos lugares tambin aparece denominada como placa base o placa madre. 2. Microprocesador Central o Unidad Central de Proceso (CPU). Es el elemento fundamental de la computadora. El microprocesador va a ocuparse de la ejecucin de las rdenes de comandos, los clculos matemticos solicitados por las referidas rdenes, el manejo de los datos asociados a los clculos. Otra funcin importante del microprocesador va a ser el control de los componentes del sistema informtico conectados a l y que le dan apoyo y le permiten realizar todas las operaciones que le son solicitadas por los diferentes programas de aplicacin. El microprocesador se va a ocupar tambin de controlar y gestionar el trfico de datos entre la unidad central del sistema y los perifricos optimizando los procesos a realizar por la computadora. 3. Bus. El bus, quiz fuera mejor decir los buses ya que existen varios con diversas funciones, es un circuito que conecta el procesador central con todo el resto de componentes de la computadora. El bus sirve para que le llegue al procesador la informacin y las solicitudes de trabajo, desde el exterior, y enve hacia afuera los resultados del trabajo realizado. 4. Memoria Principal. Es la zona de trabajo donde la computadora va a almacenar temporalmente las rdenes a ejecutar y los datos que debern manipular esas rdenes. Cuanto mayor sea la cantidad de memoria existente en el sistema informtico, mayores sern las posibilidades de trabajo de la computadora, ya que sta podr manipular una cantidad superior de datos al mismo tiempo (siempre que el sistema operativo lo permita). 5. Componentes de Control. Son elementos que sirven como apoyo al funcionamiento del microprocesador central. Fundamentalmente, son componentes especializados en realizar determinadas operaciones, descargando al microprocesador central de estas actividades y permitindole obtener una mayor rapidez y efectividad en el manejo del conjunto del sistema informtico. Los controladores ms importantes son el controlador de interrupciones, el generador de reloj y el controlador de acceso directo a memoria. Las placas de expansin interna ms importantes son las de control del subsistema de vdeo, que manejarn las seales que enva la CPU a la pantalla del sistema informtico y las del controlador de los discos de la computadora que controlar el flujo de datos entre la memoria principal y el subsistema de almacenamiento.

Estos componentes sern estudiados en el apartado concreto de sus tareas dentro del sistema informtico. 6. Fuente de Alimentacin Elctrica. Las fuentes de alimentacin proporcionan la energa elctrica que necesita por la computadora para funcionar. Esa energa se estabiliza para impedir que la computadora se vea afectada por oscilaciones bruscas en el suministro de las compaas elctricas. La fuente de alimentacin transforma la corriente alterna de 220 voltios de la red ciudadana en corriente continua y de menor voltaje, que es la que necesitan los diferentes componentes de la computadora. Los voltajes que proporciona la fuente de alimentacin son de 12 y 5 voltios. El primero se utiliza para poner en funcionamiento los componentes mecnicos de la computadora (discos, diskettes, etc.). El segundo se utiliza en los componentes electrnicos (el microprocesador, la memoria, el reloj, etc.). En caso de que se abra la unidad central del sistema de la computadora es muy importante no manipular la fuente de alimentacin; hay que tener en cuenta que, si el sistema informtico est enchufado y encendido, la fuente de alimentacin es potencialmente peligrosa. Si se est intentando realizar alguna operacin dentro de la caja de la unidad, deben manipularse cuidadosamente los cables que entran y salen de la caja de la fuente de alimentacin y bajo ningn concepto intentar abrirla. Unidad Central de Proceso La Unidad Central de Proceso es el lugar donde se realizan las operaciones de clculo y control de los componentes que forman la totalidad del conjunto del sistema informtico. Las CPU de las actuales computadoras son microprocesadores construidos sobre un cristal de silicio semiconductor donde se crean todos los elementos que forman un circuito electrnico (transistores, etc.) y las conexiones necesarias para formarlo. El microcircuito se encapsula en una pastilla de plstico con una serie de conexiones hacia el exterior, en forma de patillas metlicas, que forman su nexo de unin al resto del sistema informtico. Estas pastillas de plstico, con una multitud de patillas de conexin metlicas, reciben el nombre de chips. El microprocesador central de una computadora se divide en: Unidad de Control (Control Unit o CU en ingls). Unidad Aritmtico-Lgica (Aritmethic Control Unit o ALU en ingls). Registros. La Unidad de Control maneja y coordina todas las operaciones del sistema informtico, dando prioridades y solicitando los servicios de los diferentes componentes para dar soporte a la unidad aritmtico-lgica en sus operaciones elementales. La Unidad Aritmtico-Lgica realiza los diferentes clculos matemticos y lgicos que van a ser necesarios para la operatividad de la computadora; debe recordarse que todo el funcionamiento del sistema de una computadora se realiza sobre la base de una serie de operaciones matemticas en cdigo binario.

Los Registros son una pequea memoria interna existente en la CPU que permiten a la ALU el manejo de las instrucciones y los datos precisos para realizar las diferentes operaciones elementales. De la misma forma que la placa principal tiene un bus para conectar la CPU con los diferentes dispositivos del sistema informtico, la unidad de control tiene un bus interno para conectar sus componentes. Unidad de Control (CU) Es la parte de la unidad central de proceso que acta como coordinadora de todas las tareas que ha de realizar la computadora. Asimismo, se encarga de manejar todas las rdenes que la computadora necesita para realizar la ejecucin de las operaciones requeridas por los programas de aplicacin. Sus funciones Bsicas son: 1. Manejar todas las operaciones de acceso, lectura y escritura a cada una de las posiciones de la memoria principal donde se almacenan las instrucciones necesarias para realizar un proceso. 2. Interpretar la instruccin en proceso. 3. Realizar las tareas que se indican en la instruccin. Esta unidad tambin se ocupa de controlar y coordinar a las unidades implicadas en las operaciones anteriormente mencionadas, de manera que se eviten problemas internos que se puedan producir entre los componentes de la computadora. La unidad de control, finalmente, comunica entre s y dirige las entradas y salidas desde y hasta los perifricos, dando el oportuno tratamiento a la informacin en proceso. Para realizar su cometido, la unidad de control necesita manejar la siguiente informacin: El registro de estado. El registro puntero de instrucciones. La instruccin a ejecutar. Las seales de entrada/salida. La salida que proporcionar la unidad de control ser el conjunto de rdenes elementales que servirn para ejecutar la orden solicitada. Los pasos en que se divide este proceso son: 1. Extraer de la memoria principal la instruccin a ejecutar. 2. Tras reconocer la instruccin, la unidad de control establece la configuracin de las puertas lgicas (las interconexiones de los diferentes componentes del circuito lgico) que se van a ver involucradas en la operacin de clculo solicitada por la instruccin, estableciendo el circuito que va a resolverla. 3. Busca y extrae de la memoria principal los datos necesarios para ejecutar la instruccin indicada en el paso nmero 1.

4. Ordena a la unidad involucrada en la resolucin de la instruccin en proceso que realice las oportunas operaciones elementales. 5. Si la operacin elemental realizada ha proporcionado nuevos datos, stos se almacenan en la memoria principal. 6. Se incrementa el contenido del registro puntero de instrucciones. Unidad Aritmtica y Lgica (ALU) Su misin es realizar las operaciones con los datos que recibe, siguiendo las indicaciones dadas por la unidad de control. El nombre de unidad aritmtica y lgica se debe a que puede realizar operaciones tanto aritmticas como lgicas con los datos transferidos por la unidad de control. La unidad de control maneja las instrucciones y la aritmtica y lgica procesa los datos. Para que la unidad de control sepa si la informacin que recibe es una instruccin o dato, es obligatorio que la primera palabra que reciba sea una instruccin, indicando la naturaleza del resto de la informacin a tratar. Para que la unidad aritmtica y lgica sea capaz de realizar una operacin aritmtica, se le deben proporcionar, de alguna manera, los siguientes datos: 1. El cdigo que indique la operacin a efectuar. 2. La direccin de la celda donde est almacenado el primer sumando. 3. La direccin del segundo sumando implicado en la operacin. 4. La direccin de la celda de memoria donde se almacenar el resultado. Registros Los Registros son un medio de ayuda a las operaciones realizadas por la unidad de control y la unidad aritmtica y lgica. Permiten almacenar informacin, temporalmente, para facilitar la manipulacin de los datos por parte de la CPU. Realizando una similitud con el resto del sistema informtico, los registros son a la CPU como la memoria principal es a la computadora. Los registros se dividen en tres grupos principales: Registros de Propsito General. Registros de Segmento de Memoria. Registros de Instrucciones. Seguidamente se presenta una relacin completa de los tres grupos de registros que contiene un microprocesador tpico como puede ser el Intel 80386: Registros de Propsito General: (AX) Registro de Datos (DX) Registro de Datos (CX) Registro de Datos

(BX) Registro de Datos (BP) Registro Puntero Base (SI) Registro ndice Fuente (DI) Registro ndice Destino (SP) Registro Puntero de la Pila Registros de Segmento de Memoria: (CS) Registro Segmento de Cdigo (SS) Registro Segmento de la Pila (DS) Registro Segmento de Datos (ES) Registro Segmento de Datos Extra (DS) Registro Segmento de Datos Extra (ES) Registro Segmento de Datos Extra Registros de Instrucciones (FL) Registro de Flags o tambin denominado registro de estado (IP) Registro Puntero de Instruccin o tambin denominado registro Contador de Programa (PC) De esta relacin de registros los cuatro ms importantes son: El Registro Puntero de Instrucciones. El registro puntero de instrucciones o contador de programa indica el flujo de las instrucciones del proceso en realizacin, apuntando a la direccin de memoria en que se encuentra la instruccin a ejecutar. Dado que las instrucciones de un programa se ejecutan de forma secuencial, el procesador incrementar en una unidad este registro cada vez que ejecute una instruccin, para que apunte a la siguiente. La informacin que almacena este registro se puede modificar cuando una interrupcin externa, o la propia ejecucin del proceso en curso, provoquen una alteracin en la secuencia de operaciones. Esta alteracin transferir el control del sistema informtico a otro proceso diferente al que est en ejecucin. El Registro Acumulador. Es el Registro donde se almacenan los resultados obtenidos en las operaciones realizadas por la unidad aritmtica y lgica. Su importancia radica en las caractersticas de la informacin que almacena, ya que con su contenido se realizan todas las operaciones de clculo que ha de ejecutar la unidad aritmtica y lgica. El registro de Estado.

El Registro de Estado o registro de flags no es un solo registro propiamente dicho, ya que se compone de varios registros de menor tamao; este tamao puede ser incluso de un solo bit. El registro de estado se utiliza para indicar cambios de estados y condiciones en los otros registros existentes en el sistema informtico. Estos cambios en la situacin de los dems registros se producen debido a las modificaciones del entorno a lo largo de la ejecucin de los procesos realizados por el sistema informtico. El Registro Puntero de la Pila. Este Registro almacena la direccin de la zona de la memoria donde est situada la parte superior de la pila. La Pila es una zona de los registros de segmento de memoria que la unidad aritmtica y lgica utiliza para almacenar temporalmente los datos que est manipulando. Cuando la cantidad de datos a manejar es demasiado grande u otras necesidades del proceso impiden que estos datos puedan almacenarse en los registros creados para ello se envan a la pila, donde se almacenan hasta que la unidad de control recupera la informacin para que la procese la unidad aritmtica y lgica. La ventaja de manejar una pila como almacn de informacin es que la informacin que se guarda en ella tiene que entrar y salir, obligatoriamente, por una sola direccin de memoria. Esto permite que la unidad de control no necesite conocer ms que esa direccin para poder manejar los datos almacenados en la pila. Memoria Principal La Memoria Principal es la zona de la unidad central de sistema que almacena la informacin, en forma de programas y datos, que se va a procesar seguidamente o va a servir de apoyo a las diferentes operaciones que se van a efectuar por la computadora. La posibilidad del proceso inmediato de la informacin que almacena la memoria principal es su caracterstica fundamental, ya que, mientras que los datos existentes en la memoria principal pueden ser procesados de inmediato por la unidad central de proceso, la informacin contenida en la memoria auxiliar (discos, cintas, etc.) no puede ser procesada directamente por la unidad central de proceso. La memoria principal est conectada directamente a los buses, que son su medio de comunicacin con la unidad central de proceso del sistema informtico. La cantidad de memoria existente en una computadora se ver limitada por la capacidad de direccionamiento del bus; esto forma el Mapa de Memoria. La memoria principal est compuesta lgicamente por una serie de celdas de bits que permiten almacenar en cada una de ellas un bit de informacin en cdigo binario (0, 1) que ser parte de un dato o una instruccin. Para poder identificar cada una de las celdas de la memoria, stas se numeran; a este nmero se le llama direccin y es el medio a travs del cual la unidad de control puede manejar la informacin. Las direcciones de la memoria se localizan a travs del mapa de memoria. La direccin de cada celda de la memoria se establece por una matriz en la que los parmetros son el nmero total de direcciones y la longitud de palabra que maneja el sistema informtico.

Esto supone una limitacin, ya que la computadora slo puede manejar un nmero limitado de bits de direccin en sus operaciones de direccionamiento. La Palabra representa la cantidad de bits de informacin manejada en paralelo por la computadora. Tamaos tpicos de palabras son 8 bits, 16 bits, 32 bits, etc. Una vez localizada la direccin de la celda de memoria se podrn realizar dos operaciones: leer la informacin existente en ella o bien escribir nueva informacin para poder ser almacenada y posteriormente procesada. Para poder determinar si el sistema informtico va a leer o escribir se utiliza el registro de datos. El registro de datos es un bit que, segn el valor de la informacin que contenga (0,1) indica a la unidad de control si se va a leer o escribir en el acceso a la memoria que se est realizando en ese momento. En ambos casos, esta operacin se realiza a travs del bus de datos. Cuando la unidad de control lee de la celda de memoria, necesita que se le proporcione una direccin a la cual ir a leer. La informacin existente en la celda no se destruye. Cuando la unidad de control escribe en la celda de memoria, debe recibir dos informaciones: la direccin de la memoria donde escribir y la informacin que se debe escribir propiamente dicha. La informacin existente en la celda de memoria previamente se destruye, ya que lo que haba escrito se sustituye por una nueva informacin. La memoria principal se divide fundamentalmente en dos partes: Voltil y No Voltil. La Memoria Voltil pierde la informacin almacenada en su interior si el sistema informtico que la soporta es apagado. Esta parte de la memoria principal se conoce como RAM (Memoria de Acceso Aleatorio o Random Access Memory). La parte de la Memoria principal que No es Voltil es la ROM (Memoria de Slo Lectura o Read Only Memory). Esta memoria es de slo lectura y la computadora no puede escribir sobre ella. Su funcin principal es el arranque del sistema informtico. Las Memorias Voltiles pueden ser estticas, tambin llamadas RAM (Memorias de Acceso Aleatorio o Random Access Memory), o dinmicas, denominadas en este caso DRAM (Memorias Dinmicas de Acceso Aleatorio o Dinamic Random Access Memory). Ms adelante se vern ms detenidamente. Las Memorias No Voltiles se dividen en memorias de Slo Lectura (ROM) y en otras que permiten la Manipulacin de la Informacin que contienen por diversos medios especiales que se vern ms adelante. Existen dos modos distintos de Acceso a la Memoria: Acceso por Palabras. Acceso por Bloques. 1. Acceso por Palabras. Tambin se le denomina acceso aleatorio. La operacin de acceso se realiza sobre una sola palabra de informacin. Recurdese que palabra es la cantidad de bits que maneja el sistema informtico al mismo tiempo.

Este tipo de acceso nicamente se utiliza con memorias estticas (RAM) ya que el tiempo de acceso empleado es siempre el mismo. 2. Acceso por Bloques. Es el modo de acceso utilizado en las memorias dinmicas. Consiste en empaquetar en un bloque un conjunto de datos al que se aade una cabecera para identificarlo. El acceso se realizar a la cabecera del bloque y una vez en ella se acceder a la informacin que contiene. El acceso en las memorias dinmicas se realiza por bloques, debido a que tardan ms tiempo que las estticas en acceder a una zona de la memoria. La ventaja es que una vez que acceden a la zona donde se sita el bloque son muy rpidas en acceder a la informacin existente. Generalmente, la memoria que posee una computadora recin adquirida no es la mxima que el bus puede direccionar, por lo que la memoria principal puede ampliarse incrementando el nmero de unidades de memoria conectadas. Conviene recordar que las placas de memoria son un factor fundamental en el costo total de adquisicin del sistema informtico. Debe tenerse en cuenta que si la cantidad de memoria principal del sistema informtico no es muy grande el procesador se ver restringido en su potencia por la limitada capacidad de manipulacin y acceso a los datos. Las Tecnologas para fabricar memorias se caracterizan por: Coste. Tiempo de acceso. Capacidad de almacenamiento. La Optimizacin se consigue con una gran capacidad de almacenamiento, un tiempo de acceso muy corto y un costo pequeo. Las memorias se dividen fsicamente en: 1. Soporte de Almacenamiento de la Informacin. Generalmente son de naturaleza magntica. Est compuesto por pequeos dipolos que pueden tomar dos estados en los que la informacin toma un valor en cada uno de ellos. Cada estado se obtiene por medio de la aplicacin de una seal elctrica exterior generada por el elemento de lectura y escritura. 2. Elemento de Escritura y Lectura. Este dispositivo introducir y obtendr la informacin de la memoria. Para Escribir el dispositivo produce una corriente elctrica local que provoca un cambio estable en el campo magntico de la celda de memoria. Para Leer el dispositivo determinar el campo magntico de la celda de memoria y sabr cual es el valor existente. 3. Mecanismo de Direccionamiento.

Pueden ser de dos tipos dependiendo de que las memorias sean estticas o dinmicas. En las Memorias Estticas el direccionamiento es un cableado directo a la celda de memoria. En las Memorias Dinmicas se utiliza una informacin de control almacenada con los datos que configuran el circuito para direccionar la lectura o escritura al lugar donde se almacena la informacin. La memoria se divide en varias capas o niveles con una estructura cuya forma puede recordarnos a una estructura piramidal. Nombre Registros Memoria Cach Memoria Principal Tamao Mximo Hasta 200 Bytes Hasta 512 Bbytes Tiempo de Acceso Menos de 10 Nanosegundos Entre 10 y 30 Nanosegundos

Ms de 1 Gigabyte Entre 30 y 100 Nanosegundos

El vrtice de la pirmide sera una pequea cantidad de memoria, los registros, que se caracterizan por una capacidad de almacenamiento de informacin muy pequea, pero que poseen la ventaja de tener un tiempo de acceso muy reducido, inferior a los 10 nanosegundos. La base de nuestra hipottica pirmide es la memoria principal, donde existe una mayor cantidad de espacio (puede llegar hasta 1 gigabyte, esto es, mil millones de bytes), pero que tiene la desventaja de que el tiempo de acceso es muy superior, lo que la convierte en mucho ms lenta que los registros. Entre ambas se situara una zona de memoria que se llama memoria cach. La memoria cach es una zona especial de memoria que sirve para optimizar los tiempos de acceso a la memoria RAM por mtodos estadsticos. Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) Las Memorias de Acceso Aleatorio (RAM: Random Access Memory) son memorias construidas sobre semiconductores donde la informacin se almacena en celdas de memoria que pueden adquirir uno cualquiera de los dos valores del cdigo binario. Las memorias de acceso aleatorio son memorias en la que se puede leer y escribir informacin. Permite el acceso a cualquier informacin que contenga con la misma velocidad. Esto significa que se puede acceder aleatoriamente a cualquier informacin almacenada sin que se afecte la eficiencia del acceso. Contrasta con las memorias secuenciales, por ejemplo una cinta magntica, donde la facilidad de acceso a una informacin depende del lugar de la cinta donde est almacenada. Las tecnologas de memorias RAM se basan en Celdas de Memoria. La memoria RAM es voltil, esto es, cuando se corta la alimentacin elctrica se pierde toda la informacin que estuviera almacenada en este tipo de memoria. La comunicacin de la RAM con la CPU se realiza a travs del Bus de Direcciones y el Bus de Datos.

La memoria RAM se utiliza tanto para almacenar temporalmente programas y datos como para guardar los resultados intermedios que se estn manipulando durante un proceso. Una celda de memoria concreta de la RAM se puede referenciar con una direccin de Segmento de Memoria y un valor determinado dentro de ese segmento llamado desplazamiento. La RAM est dividida en segmentos de memoria para facilitar su manejo por la unidad de control. Los segmentos de memoria tienen un tamao mltiplo de 16, de 0 a F en Hexadecimal. El rango total vara desde 0000 hasta un valor Hexadecimal que depende de la cantidad de semiconductores de memoria RAM con la que se haya configurado el sistema de la computadora. Los segmentos de memoria se agrupan en diferentes reas de Trabajo que permiten delimitar las diversas funciones que se realizan en la memoria. Las reas de la memoria son: Memoria Convencional. Memoria Extendida. La Memoria Convencional viene delimitada por la capacidad de direccionamiento de memoria de la CPU de la computadora y la capacidad de manejo de memoria que sea capaz de realizar el sistema operativo que gestiona el sistema informtico. Se puede ver un ejemplo en el microprocesador Intel 8088 que constitua la CPU de los primeros Personal Computer de IBM; este microprocesador era capaz de direccionar un mximo de 1 megabyte de memoria, por ello, las primeras versiones del sistema operativo que lo gestionaba no necesitaban manejar ms de 640 kilobytes para poder realizar su trabajo. En la actualidad, las unidades centrales de proceso, como el microprocesador 80486, pueden llegar a manejar hasta 4 gigabytes de memoria, por lo que los sistemas operativos como OS/2 o WINDOWS han previsto esta posibilidad, pudiendo manejar esa cantidad de memoria. La Memoria Convencional se Divide en: Memoria Baja. Memoria Alta. La Memoria Baja es el rea de memoria del sistema. Ocupa las primeras direcciones de la memoria convencional y est ocupada por las tablas de los vectores de las interrupciones, las rutinas de la ROM-BIOS y la parte residente del sistema operativo. La Memoria Alta, tambin se denomina rea de memoria del usuario, es la zona en la que se sitan los cdigos de los programas ejecutables y los datos que stos manejan en las diferentes aplicaciones que la computadora ejecuta. Puede ocurrir que la memoria convencional, es decir, la memoria que existe en la configuracin de la computadora no sea suficiente para poder realizar ciertas operaciones en ese sistema informtico; para poder solventar ese problema se utiliza la memoria extendida.

La Memoria Extendida se utiliza en computadoras que poseen una CPU que puede direccionar una gran cantidad de memoria, ms de 1 megabyte, asociada a sistemas operativos que permiten gestionarla correctamente, es decir, los sistemas operativos multitareas o multiusuario como UNIX, WINDOWS, sistemas operativos LAN, etc. Estos sistemas operativos permiten instalar el cdigo de los programas de aplicaciones y los datos que stos manejan fuera del rea de la memoria convencional denominada rea de memoria del usuario, pudiendo, por tanto, realizar ms de un proceso al mismo tiempo o permitiendo trabajar a varios usuarios a la vez en la misma computadora, como en una red de rea local. Sin embargo, puede ocurrir que la memoria extendida no tenga el tamao suficiente para que todos los procesos o todos los usuarios puedan realizar sus tareas al mismo tiempo; una solucin que se utiliza para resolver este problema es una simulacin de la memoria de trabajo llamada Memoria Virtual. Esta memoria virtual consiste en que cuando el sistema informtico intenta utilizar ms memoria de trabajo que la que realmente existe, el gestor de la memoria salva una parte de la informacin que existe en la memoria, en el disco duro del sistema informtico. La parte de la memoria salvada en el disco se llama pgina; esta pgina de memoria almacenada queda disponible en la memoria de trabajo para ser utilizada por el sistema informtico. Cuando la computadora necesite utilizar la informacin almacenada en la pgina guardada en el disco del sistema informtico volver a repetir el proceso salvando otra pgina de memoria en el disco y recuperando la que estaba almacenada en l. La Memoria Virtual tiene Ventajas e Inconvenientes. Entre las Ventajas merece la pena destacar que nos permite utilizar una gran cantidad de software, al mismo tiempo dentro del sistema informtico, que de otra forma no se podra utilizar al no tener suficiente memoria y que nos permite utilizar mejor los recursos del sistema informtico. El principal Inconveniente que conlleva la memoria virtual es que si existe una excesiva cantidad de pginas se ralentiza considerablemente la velocidad de proceso del sistema informtico al tener que acceder constantemente al disco, pudiendo, por ello, causar colapsos en los diferentes procesos. Un tipo diferente de ampliacin de la memoria de trabajo es la denominada Memoria Expandida. Este tipo de memoria utiliza una serie de bancos de memoria en forma de circuitos integrados que se aaden a la circuitera bsica de la computadora. El estndar de memoria expandida lo instituyeron Lotus, Intel y Microsoft, por lo que en algunos lugares puede aparecer como memoria LIM. La memoria expandida utilizaba una zona de la memoria convencional para crear un mapa de la cantidad de memoria expandida que se aade al sistema informtico. El mapa permitir que, cuando un programa de aplicacin lo solicite, el gestor de la memoria expandida distribuya por las diferentes pginas en que se dividen los bancos de memoria los datos que la aplicacin no puede manejar en la memoria convencional. Como los tipos de memorias vistos anteriormente, la Memoria Expandida tiene tambin ventajas e inconvenientes.

La principal Ventaja es que al no realizar accesos al disco del sistema informtico es mucho ms rpida que la memoria virtual, pero el Inconveniente con que se encuentra la memoria expandida es que como los que tienen que solicitar su utilizacin son los propios programas de aplicacin, en este tipo de memorias slo se pueden almacenar datos, debindose colocar el cdigo de los programas de aplicacin en la memoria convencional. Existen dos tipos de memorias RAM: RAM Estticas. Son memorias RAM convencionales que mantienen la informacin almacenada en ellas permanentemente, mientras se mantenga la alimentacin elctrica. RAM Dinmicas (DRAM). La diferencia fundamental entre este tipo de memorias y las memorias RAM estticas es que debido a que la celda de memoria donde almacenan la informacin tiende a descargarse, por tanto a perder la informacin almacenada en ella, se ha de producir un refresco, esto es, una regrabacin de la informacin almacenada cada pocos milisegundos para que no se pierdan los datos almacenados. La ventaja con respecto a las memorias RAM convencionales es su bajo costo para tamaos de memorias medios y grandes. Un tipo especfico de memorias DRAM son las VRAM (Vdeo RAM). Este tipo de memorias est diseado especficamente para almacenar los datos de vdeo de los sistemas informticos. Estas memorias son especialmente tiles para manejar subsistemas de vdeo, ya que su necesidad de refresco constante permite un manejo ms sencillo de las cambiantes seales de vdeo. Memoria ROM La ROM (Read Only Memory) es una Memoria Slo de Lectura. En ella slo se puede leer la informacin que contiene, no es posible modificarla. En este tipo de memoria se acostumbra a guardar las instrucciones de arranque y el funcionamiento coordinado de la computadora. Fsicamente, las memorias ROM son cpsulas de cristales de silicio. La informacin que contienen se graba de una forma especial por sus fabricantes o empresas muy especializadas. Las memorias de este tipo, al contrario que las RAM, no son voltiles, pero se pueden deteriorar a causa de campos magnticos demasiado potentes. La comunicacin con el procesador se realiza, al igual que en las memorias RAM, a travs de los buses de direcciones y datos. Al existir slo la posibilidad de lectura, la seal de control, que en la RAM se utilizaba para indicar si se iba a leer o escribir, slo va a intervenir para autorizar la utilizacin de la memoria ROM. Adems de las ROM, en las que slo puede grabar informacin el fabricante de la memoria, existen otros tipos de memorias no voltiles que se pueden modificar de diversas formas y son de una flexibilidad y potencia de uso mayor que las simples ROM. La utilizacin de este tipo de memorias permite a los usuarios configurar computadoras

dedicadas a tareas concretas, modificando simplemente la programacin de los bancos de memoria del sistema informtico. Estas memorias son: PROM (Programable Read Only Memory o Memoria Programable Slo de Lectura). Las memorias PROM son memorias slo de lectura que, a diferencia de las ROM, no vienen programadas desde la fbrica donde se construyen, sino que es el propio usuario el que graba, permanentemente, con medios especiales la informacin que ms le interesa. EPROM (Erasable-Programable Read Only Memory o Memoria Borrable y Programable Slo de Lectura). Las EPROM tienen la ventaja, con respecto a las otras memorias ROM, de que pueden ser reutilizables ya que, aunque la informacin que se almacena en ellas permanece permanentemente grabada, sta se puede borrar y volver a grabar mediante procesos especiales, como puede ser el mantenerlas durante treinta minutos bajo una fuente de rayos ultravioletas para borrarlas. EEPROM (Electrically Erasable-Programable Read Only Memory o Memoria Borrable y Programable Elctricamente Slo de Lectura). Las EEPROM aumentan, ms si cabe, su ventaja con respecto a los anteriores tipos de memorias, ya que la informacin que se almacena en ellas se puede manipular con energa elctrica y no es necesaria la utilizacin de rayos ultravioletas. Memoria Cach La Memoria Cach es una zona especial de la memoria principal que se construye con una tecnologa de acceso mucho ms rpida que la memoria RAM convencional. La velocidad de la cach con respecto a la memoria RAM convencional es del orden de 5 a 10 veces superior. A medida que los microprocesadores fueron hacindose ms y ms rpidos comenz a producirse una disfuncin con la velocidad de acceso a la memoria de trabajo que se conectaba a ellos en el sistema informtico. Cada vez que el microprocesador del sistema informtico accede a la memoria RAM para leer o escribir informacin tiene que esperar hasta que la memoria RAM est lista para recibir o enviar los datos. Para realizar estas operaciones de lectura y escritura ms rpidamente se utiliza un subsistema de memoria intermedia entre el microprocesador y la memoria RAM convencional que es la denominada memoria cach. El funcionamiento de la memoria cach se basa en que al cargar una informacin en la memoria principal (sean instrucciones o datos) sta se carga en zonas adyacentes de la memoria. El controlador especial situado dentro del subsistema de la memoria cach ser el que determine dinmicamente qu posiciones de la memoria RAM convencional pueden ser utilizadas con ms frecuencia por la aplicacin que est ejecutndose en ese momento y traslada la informacin almacenada en ellas a la memoria cach. La siguiente vez que el microprocesador necesite acceder a la memoria RAM convencional existir una gran probabilidad de que la informacin que necesita encontrar se encuentre en las direcciones de memoria adyacentes a las ya utilizadas. Como estas

direcciones de memorias adyacentes ya se encuentran almacenadas en la memoria cach, el tiempo de acceso a la informacin disminuye en gran medida. La utilizacin de algoritmos estadsticos de acceso a los datos permite una gestin mucho ms racional del manejo de la memoria RAM convencional, disminuyendo los tiempos de acceso a la memoria convencional y acercando ese tiempo de acceso al de la propia cach. La memoria cach carga en su rea de memoria propia el segmento de la memoria principal contiguo al que se est procesando. Debido a que, estadsticamente, existe una gran probabilidad de que la siguiente rea de memoria que necesite la aplicacin que est corriendo en ese momento sea la que se encuentra en el rea de la cach, se optimiza el tiempo de acceso a la memoria, ya que debe recordarse que el acceso a la memoria cach es mucho ms rpido que el acceso a la memoria RAM convencional. El tamao de las memorias cach ms habituales oscila entre los 8 y los 64 kbytes. Buses El Bus es la va a travs de la que se van a transmitir y recibir todas las comunicaciones, tanto internas como externas, del sistema informtico. El bus es solamente un Dispositivo de Transferencia de Informacin entre los componentes conectados a l, no almacena informacin alguna en ningn momento. Los datos, en forma de seal elctrica, slo permanecen en el bus el tiempo que necesitan en recorrer la distancia entre los dos componentes implicados en la transferencia. En una unidad central de sistema tpica el bus se subdivide en tres buses o grupos de lneas. Bus de Direcciones. Bus de Datos. Bus de Control. Bus de Direcciones Es un canal de comunicaciones constituido por lneas que apuntan a la direccin de memoria que ocupa o va a ocupar la informacin a tratar. Una vez direccionada la posicin, la informacin, almacenada en la memoria hasta ese momento, pasar a la CPU a travs del bus de datos. Para determinar la cantidad de memoria directamente accesible por la CPU, hay que tener en cuenta el nmero de lneas que integran el bus de direcciones, ya que cuanto mayor sea el nmero de lneas, mayor ser la cantidad de direcciones y, por tanto, de memoria a manejar por el sistema informtico. Bus de Datos El bus de datos es el medio por el que se transmite la instruccin o dato apuntado por el bus de direcciones.

Es usado para realizar el intercambio de instrucciones y datos tanto internamente, entre los diferentes componentes del sistema informtico, como externamente, entre el sistema informtico y los diferentes subsistemas perifricos que se encuentran en el exterior. Una de las caractersticas principales de una computadora es el nmero de bits que puede transferir el bus de datos (16, 32, 64, etc.). Cuanto mayor sea este nmero, mayor ser la cantidad de informacin que se puede manejar al mismo tiempo. Bus de Control Es un nmero variable de lneas a travs de las que se controlan las unidades complementarias. El nmero de lneas de control depender directamente de la cantidad que pueda soportar el tipo de CPU utilizada y de su capacidad de direccionamiento de informacin. Arquitecturas de Bus Dependiendo del diseo y la tecnologa que se utilice para construir el bus de una microcomputadora se pueden distinguir tres arquitecturas diferentes: Arquitectura ISA. Arquitectura MCA. Arquitectura EISA. Arquitectura ISA. Arquitectura ISA La Arquitectura ISA (Industry Standard Architecture en ingls) es la arquitectura con que se construy el bus de los microcomputadores AT de IBM. Esta arquitectura se adopt por todos los fabricantes de microcomputadoras compatibles y, en general, est basada en el modelo de tres buses explicado anteriormente. Su tecnologa es antigua, ya que se dise a principios de la dcada de los 80, lo que provoca una gran lentitud, debido a su velocidad de 8 megaherzios y una anchura de slo 16 bits. Arquitectura MCA. La Arquitectura MCA (MicroChannel Architecture en ingls) tuvo su origen en una lnea de microcomputadoras fabricadas por IBM, las PS/2 (PS significa Personal System). Las PS/2 fueron unas microcomputadoras en las que, en sus modelos de mayor rango, se sustituy el bus tradicional de las computadoras personales por un canal de comunicaciones llamado MicroChannel. El MicroChannel no es compatible, ni en su diseo ni en las seales de control, con la tecnologa de bus tradicional, si bien su misin de transferencia de direcciones de memoria y datos es similar en ambos casos. Las ventajas de MicroChannel son una mayor velocidad, 10 megaherzios, una anchura de 32 bits, la posibilidad de autoinstalacin y una mejor gestin de los recursos conectados al canal gracias a un control denominado busmaster. Arquitectura EISA.

La Arquitectura EISA (Extended Industry Standard Architecture en ingls) surge como una mejora del estndar ISA por parte de un grupo de empresas fabricantes de microcomputadoras compatibles. La velocidad del bus aumenta, as como la posibilidad de manejo de datos, llegndose a los 32 bits en paralelo; asimismo posee autoinstalacin y control de bus. La unin del aumento de la velocidad interna del bus y los 32 bits trabajando en paralelo permite a esta arquitectura una capacidad de manejo y transferencia de datos desconocida hasta ese momento, pudiendo llegar hasta los 33 megabytes por segundo. La gran ventaja de la arquitectura EISA es que es totalmente compatible con ISA, esto es, una tarjeta de expansin ISA funciona si se la inserta en una ranura EISA. Evidentemente, no va a poder utilizar totalmente la potencia del nuevo estndar, funcionando a menor velocidad, pero funcionando al fin y al cabo. En la actualidad no existe una arquitectura que tenga el suficiente peso especfico como para desbancar totalmente al resto, si bien, poco a poco, la arquitectura ISA puede ir desapareciendo de las configuraciones de los sistemas informticos dando paso a las otras dos arquitecturas. Reloj El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales: 1. Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del sistema informtico. 2. Para saber la hora. El reloj fsicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por segundo, de manera constante. Al nmero de pulsos que emite el reloj cada segundo se llama Frecuencia del Reloj. La frecuencia del reloj se mide en Ciclos por Segundo, tambin llamados Hertzios, siendo cada ciclo un pulso del reloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos por segundo se expresa habitualmente en Megaherzios. El reloj marca la velocidad de proceso de la computadora generando una seal peridica que es utilizada por todos los componentes del sistema informtico para sincronizar y coordinar las actividades operativas, evitando el que un componente maneje unos datos incorrectamente o que la velocidad de transmisin de datos entre dos componentes sea distinta. Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj mayor ser la velocidad de proceso de la computadora y podr realizar mayor cantidad de instrucciones elementales en un segundo. El rango de frecuencia de los microprocesadores oscila entre los 4,77 megaherzios del primer PC diseado por IBM y los 200 megaherzios de las actuales computadoras basadas en los chips Intel Pentium. TARJETAS DE EXPANSIN INTERNA

Las Tarjetas de Expansin estn diseadas y dedicadas a actividades especficas, como pueden ser las de controlar la salida de vdeo de la computadora, grficas, comunicaciones, etc. Las tarjetas de expansin no forman parte de la unidad central de proceso, pero estn conectadas directamente a sta a travs del bus, generalmente dentro de la propia caja de la unidad central del sistema, y controladas por la CPU en todas sus operaciones. Las tarjetas de expansin complementan y ayudan a la placa base y, por tanto, al microprocesador central descargndole de tareas que retardaran los procesos de la CPU, aadiendo al mismo tiempo una serie de posibilidades operativas que no estaban previstas en los primeros modelos de computadoras. A lo largo de la historia del desarrollo de las computadoras se han ido aprovechando diseos tcnicos anteriores para crear subcomponentes de sistemas informticos de complejidad superior; un ejemplo puede ser el microprocesador 8086 que sirvi como microprocesador principal para una serie de sistemas informticos, como fueron los PS/2 de IBM. En la actualidad puede emplearse como microprocesador de tarjetas grficas dedicadas a controlar los subsistemas de vdeo. Las tarjetas de expansin cumplen una importante cantidad de cometidos que van desde controlar actividades del proceso general del sistema informtico (subsistema de vdeo, subsistema de almacenamiento masivo de informacin en los diferentes discos de la computadora, etc.) hasta permitir una serie de tareas para las que los diseadores del sistema informtico no han previsto facilidades o que debido a su costo slo se entregan como opcionales. Tarjetas Controladoras de Perifricos Las Tarjetas de Expansin Controladoras de Perifricos son placas que contienen circuitos lgicos y que se conectan al bus de datos para recibir la informacin que la CPU enva hacia los perifricos almacenndola en Buffers, esto es, una serie de Memorias Intermedias que actan como amortiguadoras de los flujos de datos que se transmiten en el interior del sistema informtico y descargan al procesador principal del control del trfico de seales y datos entre el procesador y los perifricos exteriores. Las tarjetas de expansin controladoras de perifricos ms importantes son: Las Tarjetas de Expansin Controladoras del Modo de Vdeo. Las Tarjetas de Expansin Controladoras de Entrada/Salida de Datos. Las Tarjetas de Expansin Controladoras de Comunicaciones. Tarjetas de Expansin Controladoras del Modo de Video Este tipo de tarjetas de expansin son tambin llamadas Tarjetas Grficas. Las tarjetas grficas van a proporcionar diferentes clases de calidad en la informacin que el sistema informtico va a poder mostrar en su pantalla. La informacin que la computadora va a representar en su pantalla se encuentra en una zona de la memoria RAM que alimenta peridicamente al can de electrones, a travs de la tarjeta controladora del modo grfico, de los datos necesarios para representar la informacin almacenada en la pantalla del sistema informtico.

La pantalla de la computadora se refresca, esto es, modifica el dibujo que aparece en ella con una periodicidad de entre 50 y 80 veces por segundo. El dibujo que aparece en la pantalla del sistema informtico es el almacenado en la memoria de vdeo de la computadora y que la tarjeta grfica recibe para manejar los datos y enviarlos hacia la pantalla del sistema informtico. Cuando la tarjeta de vdeo enva la informacin almacenada en la memoria hacia la pantalla de la computadora, estos datos pasan por un convertidor digital/analgico para convertirse en una seal elctrica compatible con la necesaria para que el componente de generacin de imgenes de la pantalla del sistema informtico (can de rayos, LCD, etc.) forme la imagen en la pantalla de la computadora. Existen diferencias entre los distintos tipos de tarjetas grficas entre las que cabe destacar: 1. Modo de Trabajo. Es como se va a manejar la informacin que se va a representar en la pantalla del sistema informtico. Los modos principales de trabajo son: Modo Texto: Se maneja la informacin en forma de texto, si bien algunos de estos caracteres pueden utilizarse para realizar dibujos sencillos. Modo Grfico: Es ms completo que el anterior ya que a la posibilidad del manejo de caracteres se une la de la creacin de dibujos complejos. 2. Utilizacin del Color. Algunas tarjetas de vdeo pueden manejar una serie de parmetros, en forma de cdigo binario, que permiten la utilizacin del color en las pantallas de los sistemas informticos que estn preparadas para ello. La utilizacin, o no, del color permite realizar la siguiente diferenciacin: Monocromas: Utilizan slo un color que resalta sobre el fondo de la pantalla de la computadora. Policromas: Utilizan la serie de tres colores fundamentales (rojo, azul y verde) para obtener las diferentes mezclas de colores y tonos que se van a representar en la pantalla del sistema informtico. 3. Resolucin Grfica. Es una matriz formada por la cantidad total de lneas de informacin y el nmero de puntos en que se puede dividir cada una de las lneas. Esta matriz es la informacin que la tarjeta grfica enva hacia la pantalla de la computadora. A continuacin van a estudiarse los tipos de tarjetas grficas ms conocidas: Tarjeta Grfica Hrcules. Las tarjetas grficas Hrcules son tarjetas de vdeo que trabajan en modo grfico en sistemas informticos cuya configuracin incluye pantallas monocromas.

Fueron diseadas por Hercules Corp. para poder crear grficos en las pantallas monocromas de las primeras computadoras personales debido a que la tarjeta de vdeo que incluan estos sistemas informticos, el Adaptador Monocromo de IBM, slo poda trabajar en modo texto. Debido a que Hercules Corp. era una empresa independiente, IBM nunca consider a la tarjeta de vdeo creada por ella como un estndar, aunque s lo fue de hecho. Este modelo de tarjeta de vdeo posee una resolucin grfica de 720 puntos por 348 lneas. Tarjeta Grfica CGA. La tarjeta grfica CGA (Color Graphics Adapter-Adaptador de Grficos Color) fue diseada para introducir el color en el mundo de la microinformtica. Las tarjetas grficas CGA trabajan en los modos texto y grfico, pudiendo conectarse a ellas pantallas de computadora monocromas y de color. El problema que presentan las CGA es que su resolucin grfica es muy pobre en comparacin con el resto de las tarjetas grficas del mercado, siendo de 640 puntos por 240 lneas en modo monocromo y de 320 puntos por 200 lneas trabajando con cuatro colores. Tarjeta Grfica EGA. La EGA (Enhanced Graphics Adapter-Adaptador Mejorado de Grficos) es una tarjeta de vdeo que trabaja en modo grfico y mejora en gran medida las prestaciones de la CGA. Esta tarjeta grfica trabaja con pantallas de computadora monocromas o de color. La resolucin de la tarjeta grfica EGA es de 640 puntos por 350 lneas y maneja hasta 16 colores al mismo tiempo. Tarjeta Grfica MCGA. Esta Tarjeta Grfica (Microchannel Graphics Adapter - Adaptador Grfico Microchannel) fue diseada por IBM para trabajar en sus microcomputadoras del tipo PS/2. La MCGA tena una resolucin mxima de 640 puntos por 400 lneas en modo monocromo, reducindose a medida que se aumentaba el nmero de colores con que se trabajaba. Tarjeta Grfica VGA. La Tarjeta Grfica VGA (Video Graphics Adapter - Adaptador Vdeo de Grficos) se dise, como la anterior, para los sistemas informticos PS/2 de IBM. La diferencia entre ambas tarjetas grficas es que si la anterior se instal en los sistemas informticos menos potentes, la VGA se instal en los sistemas informticos ms potentes de la gama PS/2, debida a su mejor resolucin. Al contrario que la MCGA, la tarjeta grfica VGA s tuvo un modelo compatible con el bus habitual de los sistemas PC y gracias a su calidad de diseo y fabricacin ha llegado a convertirse en un estndar dentro del mercado microinformtico. La resolucin de esta tarjeta grfica tiene dos modos distintos:

La resolucin en modo texto es de 720 puntos por 400 lneas manejando los dos colores del monocromo. La resolucin en modo grfico es de 640 puntos por 480 lneas y maneja 16 colores. Tarjeta Grfica SVGA. La tarjeta grfica SVGA (Super Video Graphics Adapte - Super Adaptador Vdeo de Grficos) es un diseo de reciente creacin. Ha sido introducida en el mercado como una tarjeta grfica VGA, ampliada y mejorada, que rpidamente est consiguiendo una importante cuota de instalacin en las configuraciones de los nuevos sistemas informticos. La posibilidad de manejo por la propia tarjeta grfica de un megabyte de memoria DRAM, que puede ampliarse hasta los dos megabytes, supone una importante potencia grfica que da, a los sistemas microinformticos, posibilidades de manejo de grficos que antes slo podan realizar las estaciones de trabajo o las minicomputadoras. La resolucin de esta tarjeta grfica es muy alta, llegando a los 1.280 puntos por 1.024 lneas. Tarjetas Controladoras de Entrada y Salida de Datos La funcin principal de estos dispositivos es adaptar la informacin procesada por la unidad central de proceso, canalizando las transferencias de informacin entre la computadora y los dispositivos perifricos exteriores. Con las tarjetas controladoras de entrada y salida de datos se consigue: 1. Independencia funcional entre la unidad central de proceso y los perifricos asociados a ella. Las tarjetas controladoras evitan la lentitud de los procesos debido a la diferencia de velocidad entre la CPU y los perifricos. 2. Adaptacin de diversos tipos de perifricos al sistema informtico, independientemente de que la operatividad entre ellos y la computadora no sea compatible. 3. Pueden servir de traductoras entre el modo digital de la computadora y el analgico del de otros medios por los que se pueden establecer enlaces entre sistemas informticos. Tarjetas Controladoras de Comunicaciones Las Tarjetas Controladoras de comunicaciones son unidades que permiten la conexin de una computadora central, denominada sistema central o servidor, con una serie de computadoras menos potentes que utilizan parte de los recursos del servidor para aumentar su operatividad. La conexin se produce a travs de una serie de Enlaces que unen todas las computadoras entre s formando una Red de Comunicaciones. Si los sistemas informticos que constituyen esta red de comunicaciones se encuentran en una zona no muy extensa, no mayor que un edificio, la red se denomina Red de rea Local (LAN - Local Area Network).

Si la red de comunicaciones tiene una extensin mayor y se utilizan los servicios de las compaas telefnicas para enlazar las diferentes computadoras que componen la red, sta se denomina Red de rea Extensa (WAN-Wide Area Network). Las tarjetas controladoras de comunicaciones ms comunes son las tarjetas de conexin a redes de rea local. Este tipo de tarjetas de comunicaciones se estudiarn ms adelante en un apartado especfico dedicado a ella; sin embargo, se puede adelantar aqu que las tarjetas controladoras de comunicaciones se dividen en dos grupos principales: Tarjetas de conexin a redes locales (LAN). Tarjetas de expansin mdem (para redes de comunicaciones extensas). Las tarjetas de conexin a redes LAN son tarjetas de expansin que proporcionan una Conexin y una Direccin que permiten identificar al usuario en el interior de la red, posibilitndole el poder enviar y recibir informacin al sistema informtico. La conexin que proporcionan las tarjetas de conexin a redes de rea local es a un cable coaxial muy similar al utilizado para conectar una televisin comercial a su antena exterior. La velocidad que este medio permite dentro de la red de comunicaciones es, sin embargo, inferior a la que poseen los sistemas informticos conectados a ella, rondando unos pocos megaherzios. Las tarjetas de expansin mdem modulan la seal digital existente dentro de la unidad central del sistema de la computadora y la transforman convirtindola en analgica. Esta seal analgica se superpone a otra seal llamada portadora, que es la que viaja por el cable telefnico, sobre la que va a poder atravesar las lneas telefnicas hasta un punto remoto donde otro mdem volver a convertir la seal en digital para que pueda ser utilizada por otra computadora. Las velocidades de transmisin que proporcionan este tipo de tarjetas de expansin mdem oscilan entre los 1.200 y los 28.800 bits por segundo.

Proceso de desarrollo de software2. Fundamentos del Anlisis de Requerimientos Definicin: Es el conjunto de tcnicas y procedimientos que nos permiten conocer los elementos necesarios para definir un proyecto de software. Es la etapa ms crucial del desarrollo de un proyecto de software. La IEEE los divide en funcionales y no funcionales: Funcionales: Condicin o capacidad de un sistema requerida por el usuario para resolver un problema o alcanzar un objetivo. No Funcionales: Condicin o capacidad que debe poseer un sistema par satisfacer un contrato, un estndar, una especificacin u otro documento formalmente impuesto. Para realizar bien el desarrollo de software es esencial realizar una especificacin completa de los requerimientos de los mismos. Independientemente de lo bien diseado o codificado que est, un programa pobremente especificado decepcionar al usuario y har fracasar el desarrollo. La tarea de anlisis de los requerimientos es un proceso de descubrimiento y refinamiento, El mbito del programa, establecido inicialmente durante la ingeniera del sistema, es refinado en detalle. Se analizan y asignan a los distintos elementos de los programas las soluciones alternativas. Tanto el que desarrolla el software como el cliente tienen un papel activo en la especificacin de requerimientos. El cliente intenta reformular su concepto, algo nebuloso, de la funcin y comportamiento de los programas en detalles concretos, El que desarrolla el software acta como interrogador, consultor y el que resuelve los problemas. El anlisis y especificacin de requerimientos puede parecer una tarea relativamente sencilla, pero las apariencias engaan. Puesto que el contenido de comunicacin es muy alto, abundan los cambios por mala interpretacin o falta de informacin. El dilema con el que se enfrenta un ingeniero de software puede ser comprendido repitiendo la sentencia de un cliente annimo: "S que crees que comprendes lo que piensas que he dicho, pero no estoy seguro de que lo que creste or sea lo que yo quise decir". 3. Anlisis de Requerimientos El anlisis de requerimientos es la tarea que plantea la asignacin de software a nivel de sistema y el diseo de programas (Figura 1). El anlisis de requerimientos facilita al ingeniero de sistemas especificar la funcin y comportamiento de los programas, indicar la interfaz con otros elementos del sistema y establecer las ligaduras de diseo que debe cumplir el programa. El anlisis de requerimientos permite al ingeniero refinar la asignacin de software y representar el dominio de la informacin que ser tratada por el programa. El anlisis de requerimientos de al diseador la representacin de la informacin y las funciones que pueden ser traducidas en datos, arquitectura y diseo procedimental. Finalmente, la especificacin de requerimientos suministra al tcnico y al cliente, los medios para valorar la calidad de los programas, una vez que se haya construido.

Figura 1 4. Tareas del Anlisis El anlisis de requerimientos puede dividirse en cuatro reas: 1.- Reconocimiento del problema 2.- Evaluacin y sntesis 3.- Especificacin 4.- Revisin. Inicialmente, el analista estudia la especificacin del sistema (si existe) y el plan de proyecto. Es importante comprender el contexto del sistema y revisar el mbito de los programas que se us para generar las estimaciones de la planificacin. A continuacin, debe establecerse la comunicacin necesaria para el anlisis, de forma que se asegure el reconocimiento del problema. Las formas de comunicacin requeridas para el anlisis se ilustran en la Figura 2. El analista debe establecer contacto con el equipo tcnico y de gestin del usuario/cliente y con la empresa que vaya a desarrollar el software. El gestor del programa puede servir como coordinador para facilitar el establecimiento de los caminos de comunicacin. El objetivo del analista es reconocer los elementos bsicos del programa tal como lo percibe el usuario/cliente.

Figura 2 La evaluacin del problema y la sntesis de la solucin es la siguiente rea principal de trabajo del anlisis. El analista debe evaluar el flujo y estructura de la informacin, refinar en detalle todas las funciones del programa, establecer las caractersticas de la interfase

del sistema y descubrir las ligaduras del diseo, Cada una de las tareas sirve para descubrir el problema de forma que pueda sintetizarse un enfoque o solucin global. Las tareas asociadas con el anlisis y especificacin existen para dar una representacin del programa que pueda ser revisada y aprobada por el cliente. En un mundo ideal el cliente desarrolla una especificacin de requerimientos del software completamente por s mismo. Esto se presenta raramente en el mundo real. En el mejor de los casos, la especificacin se desarrolla conjuntamente entre el cliente y el tcnico. Una vez que se hayan descrito las funcionalidades bsicas, comportamiento, interfase e informacin, se especifican los criterios de validacin para demostrar una comprensin de una correcta implementacin de los programas. Estos criterios sirven como base para hacer una prueba durante el desarrollo de los programas. Para definir las caractersticas y atributos del software se escribe una especificacin de requerimientos formal. Adems, para los casos en los que se desarrolle un prototipo se realiza un manual de usuario preliminar. Puede parecer innecesario realizar un manual de usuario en una etapa tan temprana del proceso de desarrollo, Pero de hecho, este borrador del manual de usuario fuerza al analista a tomar el punto de vista del usuario del software. El manual permite al usuario / cliente revisar el software desde una perspectiva de ingeniera humana y frecuentemente produce el comentario: "La idea es correcta pero esta no es la forma en que pens que se podra hacer esto". Es mejor descubrir tales comentarios lo ms tempranamente posible en el proceso. Los documentos del anlisis de requerimiento (especificacin y manual de usuario) sirven como base para una revisin conducida por el cliente y el tcnico. La revisin de los requerimientos casi siempre produce modificaciones en la funcin, comportamiento, representacin de la informacin, ligaduras o criterios de validacin. Adems, se realiza una nueva apreciacin del plan del proyecto de software para determinar si las primeras estimaciones siguen siendo validas despus del conocimiento adicional obtenido durante el anlisis. 5. Principios del Anlisis En la pasada dcada, se desarrollaron varios mtodos de anlisis y especificacin del software. Los investigadores han identificado los problemas y sus causas y desarrollando reglas y procedimientos para resolverlos. Cada mtodo de anlisis tiene una nica notacin y punto de vista. Sin embargo, todos los mtodos de anlisis estn relacionados por un conjunto de principios fundamentales: El dominio de la informacin, as como el dominio funcional de un problema debe ser representado y comprendido. El problema debe subdividirse de forma que se descubran los detalles de una manera progresiva (o jerrquica) Deben desarrollarse las representaciones lgicas y fsicas del sistema. Aplicando estos principios, el analista enfoca el problema sistemticamente. Se examina el dominio de la informacin de forma que pueda comprenderse su funcin ms completamente. La particin se aplica para reducir la complejidad. La visin lgica y fsica del software, es necesaria para acomodar las ligaduras lgicas impuestas por los

requerimientos de procesamiento, y las ligaduras fsicas impuestas por otros elementos del sistema. 6. El dominio de la Informacin Todas las aplicaciones del software pueden colectivamente llamarse procesamiento de datos. Este trmino contiene la clave de lo que entendemos por requerimientos del software. El software se construye para procesar datos; para transformar datos de una forma a otra; esto es, para aceptar entrada, manipularla de alguna forma y producir una salida. Este establecimiento fundamental de los objetivos es verdad tanto si construimos software por lotes para un sistema de nominas, como software empotrado en tiempo real para controlar el flujo de la gasolina de un motor de automvil; el dominio de la informacin contiene tres visiones diferentes de los datos que se procesan por los programas de computadoras: 1) el flujo de informacin; 2) el contenido de la informacin y 3)la estructura de la informacin. Para comprender completamente el dominio de la informacin, deben considerarse cada una de estas tres partes. El flujo de la informacin representa la manera en la que los datos cambian conforme pasan a travs de un sistema. Refirindonos a la Figura 3, la entrada se transforma en datos intermedios y ms adelante se transforma en la salida.

Figura 3 7. Particin Normalmente los problemas son demasiado grandes y complejos para ser comprendidos como un todo. Por esta razn, tendemos a particionar (dividir) tales problemas en partes que puedan ser fcilmente comprendidas, y establecer interfases entre las partes, de forma que se realice la funcin global. Durante el anlisis de requerimientos, el dominio funcional y el dominio de la informacin del software pueden ser particionados.

En esencia la particin descompone un problema en sus partes constituyentes. Conceptualmente, establecemos una representacin jerrquica de la funcin o informacin y luego partimos el elemento superior mediante: 1) incrementando los detalles, movindonos verticalmente en la jerarqua, o 2) descomponiendo funcionalmente el problema, movindonos horizontalmente en la jerarqua. 8. Visiones Lgicas y Fsicas La visin lgica de los requerimientos del software presenta las funciones que han de realizarse y la informacin que ha de procesarse independientemente de los detalles de implementacin. La visin fsica de los requerimientos del software presenta una manifestacin del mundo real de las funciones de procesamiento y las estructuras de informacin. En algunos casos se desarrolla una representacin fsica como el primer paso del diseo del software. Sin embargo la mayora de los sistemas basados en computador, se especifican de forma que se dictan ciertas recomendaciones fsicas. 9. Construccin de Prototipos de Software En anlisis debe ser conducido independientemente del paradigma de ingeniera de software aplicado. Sin embargo, la forma que ese anlisis tomara puede variar. En algunos casos es posible aplicar los principios de anlisis fundamental y derivar a una especificacin en papel del software desde el cual pueda desarrollarse un diseo. En otras situaciones, se va a una recoleccin de los requerimientos, se aplican los principios de anlisis y se construye un modelo de software, llamado un prototipo, segn las apreciaciones del cliente y del que lo desarrolla. Finalmente, hay circunstancias que requieren la construccin de un prototipo al comienzo del anlisis, puesto que el modelo es el nico mediante el que los requerimientos pueden ser derivados efectivamente. 10. Un escenario para la construccin de prototipos Todos los proyectos de ingeniera de software comienzan con una peticin del cliente. La peticin puede estar en la forma de una memoria que describe un problema, un informe que define un conjunto de objetivos comerciales o del producto, una peticin de propuesta formal de una agencia o compaa exterior, o una especificacin del sistema que ha asignado una funcin y comportamiento al software, como un elemento de un sistema mayor basado en computadora. Suponiendo que existe una peticin para un programa de una de las formas dichas anteriormente, para construir un prototipo del software se aplican los siguientes pasos: PASO 1. Evaluar la peticin del software y determinar si el programa a desarrollar es un buen candidato para construir un prototipo. Debido a que el cliente debe interaccionar con el prototipo en los ltimos pasos, es esencial que: 1) el cliente participe en la evaluacin y refinamiento del prototipo, y 2) el cliente sea capaz de tomar decisiones de requerimientos de una forma oportuna. Finalmente, la naturaleza del proyecto de desarrollo tendr una fuerte influencia en la eficacia del prototipo. PASO 2. Dado un proyecto candidato aceptable, el analista desarrolla una representacin abreviada de los requerimientos.

Antes de que pueda comenzar la construccin de un prototipo, el analista debe representar los dominios funcionales y de informacin del programa y desarrollar un mtodo razonable de particin. La aplicacin de estos principios de anlisis fundamentales, pueden realizarse mediante los mtodos de anlisis de requerimientos. PASO 3. Despus de que se haya revisado la representacin de los requerimientos, se crea un conjunto de especificaciones de diseo abreviadas para el prototipo. El diseo debe ocurrir antes de que comience la construccin del prototipo. Sin embargo, el diseo de un prototipo se enfoca normalmente hacia la arquitectura a nivel superior y a los aspectos de diseo de datos, en vez de hacia el diseo procedimental detallado. PASO 4. El software del prototipo se crea, prueba y refina Idealmente, los bloques de construccin de software preexisten se utilizan para crear el prototipo de una forma rpida. Desafortunadamente, tales bloques construidos raramente existen. Incluso si la implementacin de un prototipo que funcione es impracticable, es escenario de construccin de prototipos puede aun aplicarse. Para las aplicaciones interactivas con el hombre, es posible frecuentemente crear un prototipo en papel que describa la interaccin hombre-maquina usando una serie de hojas de historia. PASO 5. Una vez que el prototipo ha sido probado, se presenta al cliente, el cual "conduce la prueba" de la aplicacin y sugiere modificaciones. Este paso es el ncleo del mtodo de construccin de prototipo. Es aqu donde el cliente puede examinar una representacin implementada de los requerimientos del programa, sugerir modificaciones que harn al programa cumplir mejor las necesidades reales. PASO 6. Los pasos 4 y 5 se repiten iterativamente hasta que todos los requerimientos estn formalizados o hasta que el prototipo haya evolucionado hacia un sistema de produccin. El paradigma de construccin del prototipo puede ser conducido con uno o dos objetivos en mente: 1) el propsito del prototipado es establecer un conjunto de requerimientos formales que pueden luego ser traducidos en la produccin de programas mediante el uso de mtodos y tcnicas de ingeniera de programacin, o 2) el propsito de la construccin del prototipo es suministrar un continuo que pueda conducir al desarrollo evolutivo de la produccin del software. Ambos mtodos tienen sus meritos y amos crean problemas. 11. Especificacin No hay duda de que la forma de especificar tiene mucho que ver con la calidad de la solucin. Los ingenieros de software que se han esforzado en trabajar con especificaciones incompletas, inconsistentes o mal establecidas han experimentado la frustracin y confusin que invariablemente se produce. Las consecuencias se padecen en la calidad, oportunidad y completitud del software resultante. Hemos visto que los requerimientos de software pueden ser analizados de varias formas diferentes. Las tcnicas de anlisis pueden conducir a una especificacin en papel que contenga las descripciones graficas y el lenguaje natural de los requerimientos del software. La construccin de prototipos conduce a una especificacin ejecutable, esto es, el prototipo sirve como una representacin de los requerimientos. Los lenguajes de

especificacin formal conducen a representaciones formales de los requerimientos que pueden ser verificados o analizados. 12. Principios de Especificacin La especificacin, independientemente del modo en que se realice, puede ser vista como un proceso de representacin. Los requerimientos se representan de forma que conduzcan finalmente a una correcta implementacin del software. Baltzer y Goldman proponen ocho principios para una buena especificacin: PRINCIPIO #1. Separar funcionalidad de implementacin. Primero, por definicin, una especificacin es una descripcin de lo que se desea, en vez de cmo se realiza (implementa). Las especificaciones pueden adoptar dos formas muy diferentes. La primera forma es la de funciones matemticas: dado algn conjunto de entrada, producir un conjunto particular de salida. La forma general de tales especificaciones es encontrar [un/el/todos] resultado tal que P (entrada), donde P representa un predicado arbitrario. En tales especificaciones, el resultado a ser obtenido ha sido expresado enteramente en una forma sobre el que (en vez de cmo). En parte, esto es debido a que el resultado es una funcin matemtica de la entrada (la operacin tiene puntos de comienzo y parada bien definidos) y no esta afectado por el entorno que le rodea. PRINCIPIO #2. Se necesita un lenguaje de especificacin de sistemas orientado al proceso. Considerar una situacin en la que el entorno sea dinmico y sus cambios afecten al comportamiento de alguna entidad que interacte con dicho entorno. Su comportamiento no puede ser expresado como una funcin matemtica de su entrada. En vez de ello, debe emplearse una descripcin orientada al proceso, en la cual la especificacin del que se consigue mediante la especificacin de un modelo del comportamiento deseado en trminos de respuestas funcionales, a distintos estmulos del entorno. PRINCIPIO #3. Una especificacin debe abarcar el sistema del cual el software es una componente. Un sistema esta compuesto de componentes que interactan. Solo dentro del contexto del sistema completo y de la interaccin entre sus partes puede ser definido el comportamiento de una componente especfica. En general, un sistema puede ser modelado como una coleccin de objetos pasivos y activos. Estos objetos estn interrelacionados y dichas relaciones entre los objetos cambian con el tiempo. Estas relaciones dinmicas suministran los estmulos a los cuales los objetos activos, llamados agentes, responden. Las respuestas pueden causar posteriormente cambios y, por tanto, estmulos adicionales a los cuales los agentes deben responder. PRINCIPIO #4. Una especificacin debe abarcar el entorno en el que el sistema opera. Similarmente, el entorno en el que opera el sistema y con el que interacta debe ser especificado. Afortunadamente, esto tan solo necesita reconocer que el propio entorno es un sistema compuesto de objetos que interactan, pasivos y activos, de los cuales el sistema especificado es una agente, Los otros agentes, los cuales son por definicin inalterables

debido a que son parte del entorno, limitan el mbito del diseo subsecuente y de la implementacin. De hecho, la nica diferencia entre el sistema y su entorno es que el esfuerzo de diseo e implementacin subsecuente opera exclusivamente sobre la especificacin del sistema. La especificacin del entorno facilita que se especifique la interfaz del sistema de la misma forma que el propio sistema, en vez de introducir otro formalismo. PRINCIPIO #5. Una especificacin de sistema debe ser un modelo cognitivo. La especificacin de un sistema debe ser un modelo cognitivo, en vez de un modelo de diseo o implementacin. Debe describir un sistema tal como es percibido por su comunidad de usuario. Los objetivos que manipula deben corresponderse con objetos reales de dicho dominio; los agentes deben modelar los individuos, organizaciones y equipo de ese dominio; y las acciones que ejecutan deben modelar lo que realmente ocurre en el dominio. Adems, debe ser posible incorporar en la especificacin las reglas o leyes que gobiernan los objetos del dominio. Algunas de estas leyes proscriben ciertos estados del sistema (tal como "dos objetos no pueden estar en el mismo lugar al mismo tiempo"), y por tanto limitan el comportamiento de los agentes o indican la necesidad de una posterior elaboracin para prevenir que surjan estos estados. PRINCIPIO #6. Una especificacin debe ser operacional. La especificacin debe ser completa y lo bastante formal para que pueda usarse para determinar si una implementacin propuesta satisface la especificacin de pruebas elegidas arbitrariamente. Esto es, dado el resultado de una implementacin sobre algn conjunto arbitrario de datos elegibles, debe ser posible usar la especificacin para validar estos resultados. Esto implica que la especificacin, aunque no sea una especificacin completa del como, pueda actuar como un generador de posibles comportamientos, entre los que debe estar la implementacin propuesta. Por tanto, en un sentido extenso, la especificacin debe ser operacional. PRINCIPIO #7. La especificacin del sistema debe ser tolerante con la incompletitud y aumentable. Ninguna especificacin puede ser siempre totalmente completa. El entorno en el que existe es demasiado complejo para ello. Una especificacin es siempre un modelo, una abstraccin, de alguna situacin real (o imaginada). Por tanto, ser incompleta. Adems, al ser formulad existirn muchos niveles de detalle. La operacionalidad requerida anteriormente no necesita ser completa. Las herramientas de anlisis empleadas para ayudar a los especificadores y para probar las especificaciones, deben ser capaces de tratar con la incompletitud. Naturalmente esto debilita el anlisis, el cual puede ser ejecutado ampliando el rango de comportamiento aceptables, los cuales satisfacen la especificacin, pero tal degradacin debe reflejar los restantes niveles de incertidumbre. PRINCIPIO #8. Una especificacin debe ser localizada y dbilmente acoplada. Los principios anteriores tratan con la especificacin como una entidad esttica. Esta surge de la dinmica de la especificacin. Debe ser reconocido que aunque el principal propsito de una especificacin sea servir como base para el diseo e implementacin de algn sistema, no es un objeto esttico precompuesto, sino un objeto dinmico que sufre considerables modificaciones. Tales modificaciones se presentan en tres actividades principales: formulacin, cuando se est creando una especificacin inicial; desarrollo,

cuando la especificacin se esta elaborando durante el proceso iterativo de diseo e implementacin; y mantenimiento, cuando la especificacin se cambia para reflejar un entorno modificado y/o requerimientos funcionales adicionales. 13. Mtodos de Anlisis de Requerimientos Las metodologas de anlisis de requerimientos combinan procedimientos sistemticos con una notacin nica para analizar los dominios de informacin y funcional de un problema de software; suministra un conjunto de heursticas para subdividir el problema y define una forma de representacin para las visiones lgicas y fsicas. En esencia, los mtodos de anlisis de requerimientos del software, facilitan al ingeniero de software aplicar principios de anlisis fundamentales, dentro del contexto de un mtodo bien definido. La mayora de los mtodos de anlisis de requerimientos son conducidos por la informacin. Estos es, el mtodo suministra un mecanismo para representar el dominio de la informacin. Desde esta representacin, se deriva la funcin y se desarrollan otras caractersticas de los programas. El papel de los mtodos de anlisis de requerimientos, es asistir al analista en la construccin de "una descripcin precisa e independiente" del elemento software de un sistema basado en computadora. 14. Metodologas de Anlisis de Requerimientos Las metodologas de anlisis de requerimientos facilitan al analista la aplicacin de los principios fundamentales del anlisis de una manera sistemtica. Caractersticas Comunes Aunque cada mtodo introduce nueva notacin y heurstica de anlisis, todos los mtodos pueden ser evaluados en el contexto de las siguientes caractersticas comunes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Mecanismos para el anlisis del dominio de la informacin Mtodo de representacin funcional Definicin de interfaces Mecanismos para subdividir el problema Soporte de la abstraccin Representacin de visiones fsicas y lgicas

Aunque el anlisis del dominio de la informacin se conduce de forma diferente en cada metodologa, pueden reconocerse algunas guas comunes. Todos los mtodos se enfocan (directa o indirectamente) al flujo de datos y al contenido o estructura de datos. En la mayora de los casos el flujo se caracteriza en el contexto de las transformaciones (funciones) que se aplican para cambiar la entrada en la salida. El contenido de los datos puede representarse explcitamente usando un mecanismo de diccionario o, implcitamente, enfocando primero la estructura jerrquica de los datos. Las funciones se describen normalmente como transformaciones o procesos de la informacin. Cada funcin puede ser representada usando una notacin especfica. Una descripcin de la funcin puede desarrollarse usando el lenguaje natural, un leguaje procedimental con reglas sintcticas informales o un lenguaje de especificacin forma.

15. Mtodos de Anlisis Orientados al Flujo de Datos La informacin se transforma como un flujo a travs de un sistema basado en computadora. El sistema acepta entrada de distintas formas; aplica un hardware, software y elementos humanos para transformar la entrada en salida; y produce una salida en distintas formas. La entrada puede ser una seal de control transmitida por un transductor, una serie de nmeros escritos por un operador humano, un paquete de informacin transmitido por un enlace a red, o un voluminoso archivo de datos almacenado en memoria secundaria. La transformacin puede comprender una sencilla comparacin lgica, un complejo algoritmo numrico, o un mtodo de inferencia basado en regla de un sistema experto. La salida puede encender un sencillo led o producir un informe de 200 pginas. En efecto, un modelo de flujo de datos puede aplicarse a cualquier sistema basado en computadora independientemente del tamao o complejidad. Una tcnica para representar el flujo de informacin a travs del sistema basado en computadora se ilustra en la figura 4. La funcin global del sistema se representa como una transformacin sencilla de la informacin, representada en la figura como una burbuja. Una o ms entradas. Representadas como flechas con etiqueta, conducen la transformacin para producir la informacin de salida. Puede observarse que el modelo puede aplicarse a todo el sistema o solo a un elemento de software. La clave es representar la informacin dada y producida por la transformacin.

Figura 4 16. Diagramas de Flujos de Datos Conforme con la informacin se mueve a travs del software, se modifica mediante una serie de transformaciones. Un diagrama de flujos de datos (DFD), es una tcnica grafica que describe el flujo de informacin y las transformaciones que se aplican a los datos, conforme se mueven de la entrada a la salida. La forma bsica de un DFD se ilustra en la figura 5. El diagrama es similar en la forma a otros diagramas de flujo de actividades, y ha sido incorporado en tcnicas de anlisis y diseos propuesto por Yourdon y Constantine, De Marco y Gane y Sarson. Tambin se le conoce como un grafo de flujo de datos o un diagrama de burbujas.

Figura 5 17. Diccionario de Datos

Un anlisis del dominio de la informacin puede ser incompleto si solo se considera el flujo de datos. Cada flecha de un diagrama de flujo de datos representa uno o ms elementos de informacin. Por tanto, el analista debe disponer de algn otro mtodo para representar el contenido de cada flecha de un DFD. Se ha propuesto el diccionario de datos como una gramtica casi formal para describir el contenido de los elementos de informacin y ha sido definido da la siguiente forma: El diccionario de datos contiene las definiciones de todos los datos mencionados en el DFD, en una especificacin del proceso y en el propio diccionario de datos. Los datos compuestos (datos que pueden ser adems divididos) se definen en trminos de sus componentes; los datos elementales (datos que no pueden ser divididos) se definen en trminos del significado de cada uno de los valores que puede asumir. Por tanto, el diccionario de datos esta compuesto de definiciones de flujo de datos, archivos[datos almacenados] y datos usados en los procesos [transformaciones]... 18. Descripciones Funcionales Una vez que ha sido representado el dominio de la informacin (usando un DFD y un diccionario de datos), el analista describe cada funcin (transformacin) representada, usando el lenguaje natural o alguna otra notacin estilizada. Una de tales notaciones se llama ingles estructurado (tambin llamado lenguaje de diseo del programa o proceso (LDP)). El ingles estructurado incorpora construcciones procedimentales bsicas secuencia, seleccin y repeticin- junto con frases del lenguaje natural, de forma que pueden desarrollarse descripciones procedimentales precisas de las funciones representadas dentro de un DFD. 19. Mtodos Orientados a la Estructura de Datos Hemos ya observado que el dominio de la informacin para un problema de software comprende el flujo de datos, el contenido de datos y la estructura de datos. Los mtodos de anlisis orientados a la estructura de datos representan los requerimientos del software enfocndose hacia la estructura de datos en vez de al flujo de datos. Aunque cada mtodo orientado a la estructura de datos tiene un enfoque y notacin distinta, todos tienen algunas caractersticas en comn: 1) todos asisten al analista en la identificacin de los objetos de informacin clave (tambin llamados entidades o tems) y operaciones (tambin llamadas acciones o procesos); 2)todos suponen que la estructura de la informacin es jerrquica; 3)todos requiere que la estructura de datos se represente usando la secuencia, seleccin y repeticin; y 4) todos dan una conjunto de pasos para transformar una estructura de datos jerrquica en una estructura de programa. Como los mtodos orientados al flujo de datos, los mtodos de anlisis orientados a la estructura de datos proporcionan la base para el diseo de software. Siempre puede extenderse un mtodo de anlisis para que abarque el diseo arquitectural y procedimental del software. 20. Desarrollo de Sistemas de Jackson El desarrollo de sistema de Jackson (DSJ) se obtuvo a partir del trabajo de M.A. Jackson sobre el anlisis del dominio de la informacin y sus relaciones con el diseo de programas y sistemas. En palabras de Jackson: "El que desarrolla el software comienza

creando un modelo de la realidad a la que se refiere el sistema, la realidad que proporciona su materia objeto [del sistema]..." Para construir un DSJ el analista aplica los siguientes pasos: Paso de las acciones y entidades. Usando un mtodo muy similar a la tcnica de anlisis orientada al objeto, en este paso se identifican las entidades (persona, objetos u organizaciones que necesita un sistema para producir o usar informacin) y acciones (los sucesos que ocurren en el mudo real que afectan a las entidades). Paso de estructuracin de las entidades. Las acciones que afectan a cada entidad son ordenadas en el tiempo y representadas mediante diagramas de Jackson (una notacin similar a un rbol). Paso de modelacin inicial. Las entidades y acciones se representan como un modelo del proceso; se definen las conexiones entre el modelo y el mundo real. Paso de las funciones. Se especifican las funciones que corresponden alas acciones definidas. Paso de temporizacin del sistema. Se establecen y especifican las caractersticas de planificacin del proceso. Paso de implementacin. Se especifica el hardware y software como un diseo. Los ltimos tres pasos del DSJ estn muy relacionados con el diseo de sistemas. 21. Requerimientos de las Bases de Datos El anlisis de requerimientos para una base de datos incorpora las mismas tareas que el anlisis de requerimientos del software. Es necesario un contacto estrecho con el cliente; es esencial la identificacin de las funciones e interfaces; se requiere la especificacin del flujo, estructura y asociatividad de la informacin y debe desarrollarse un documento formal de los requerimien