hw estructura computadores

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Introducción a los Sistemas Operativos Empresariales: Windows y Linux

Hardware, Estructura del Computador I

Microsoft Windows 2000

http://www.microsoft.com/spain/windows/windows2000/

ISOE: Window y Linux

Contenido

• Historia de los computadores.

• Clasificación de los ordenadores

• Arquitectura de los computadores.

• Descripción del teclado y del ratón.

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Historia de los Computadores I

• Objetivo de los computadores: Automatizar y facilitar los

cálculos

• Maquinas mecánicas (ábaco, regla de calculo...)

• Maquinas electromecánicas:

– MARK I, 1944.

• 200.000 piezas conectadas, 800.000 metros de cables. Multiplicaba 2

números en 3 segundos

– MARK II

• Multiplicaba 3 números en 0,25 segundos.


Historia de los computadores II

• Computadores electrónicos:

– Sin componentes mecánicos

– Las operaciones de almacenamiento, cálculo y control son

efectuadas tan solo por circuitos electrónicos.

– Inicialmente constaban de Válvulas de Vacío.

• ENIAC, 1946: 17.468 tubos de vacío, 30 toneladas, 160 m2

– Semiconductores, Transistor, Circuitos Integrados (CI).

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Historia de los computadores III

Clasificación por generaciones

• Primera Generación (1946-1958)– Aplicaciones Científico - Militares

– Válvulas de vacío. Elevado consumo de Energía, Calor, gran Volumen, lentas.

• UNIVAC I, series 600 y 700 de IBM

• Segunda Generación (1958-1965)– Transistor (semiconductores). Pequeños, bajo consumo, poca

generación de calor, robustos, pequeños voltajes.

– Aplicaciones propósito general

– Aplicaciones Científico Militares, elevada precisión y eficacia para cálculos matemáticos.


Historia de los computadores IV

• Tercera Generación (1966-1975 )– Concepto de “Familia de Ordenadores”

• Pequeñas máquinas orientadas a la empresa.

• Grandes Máquinas para aplicaciones empresariales y científicas ymilitares.

– Circuito Integrado, CI (Jack Kilby 1958)• Se conectan un gran número transistores que realizan funciones

lógicas.

• Escala de integración. Números de transistores en un CI, desde decenas a millones.

• Cuarta Generación (1975)– Alto grado de Integración (105 transistores en un chip)

– Microprocesador (La CPU desarrollada en un solo chip)

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Historia de los computadores V

• Quinta Generación– 1982, Japón: un computador que se programara a sí mismo.

Inteligencia Artificial.

– Personal computer, PC: pequeño pero de una capacidad de computo ciento veces superior a la de la anterior generación..

– SW sofisticado que permite manipular el ordenador sin apenas conocimientos informáticos.

• ¿Sexta Generación?– Network Computer,NC. Bajo coste, poca memoria e incluso sin disco

duro, obteniendo todas sus prestaciones de la red a la que se hallan conectado.


Clasificación de los Computadores

• Por su propósito:– propósito general: permiten desde tareas científicas hasta

comerciales.

– propósito dedicado: robótica, control de procesos, calculadores,agendas.

• Por su tamaño:– “Mainframe”, grandes ordenadores.

– “Miniordenadores.”

– “Microordenador” (PC).

(Diferenciación difusa)

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Arquitectura del Computador I

• Arquitectura von Neumman– Unidades de salida

– Unidades de entrada

– Memoria

– Unidad central de control de pocesos (control process unit,CPU):• Unididad de Control y unidad Aritmeticologica

Unidades de Entrada

Unidades de Salida

Memoria CPU


Arquitectura del Computador II

Unidades de Entrada

Unidades de Salida

Memoria Principal (RAM)

Memoria CACHE

RAM

ALU

Unidad de

Control

Teclado, Ratón, Memorias Magnéticas (Disco duro, Disquete, Zip), Ópticas (CD-ROM, DVD)

Pantalla, Memorias Magnéticas (Disco duro, Disquete, Zip), Ópticas (CD-ROM, DVD), Tarjetas, Dispositivos por puertos USB.

MEMORIA

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Arquitectura de Computador II (b)


Arquitectura del Computador III

• Unidades de Entrada– Las unidades de entrada toman datos del exterior o aceptan

información que introduce el usuario (por teclado, o incluso desde otro maquina por modem).

– Según que datos puede ocurrir dos cosas :• que sean ALMACENADOS EN MEMORIA para una posterior consulta

o tratamiento o • que PASAN A LA UNIDAD DE CONTROL para ser procesadas

inmediatamente.

Aquí hay que considerar que lo que para el computador (con una sola CPU) es secuencial al humano le puede parecer simultaneo, debido a la velocidad del primero. – Ej. teclado, ratón, cintas magnéticas,micrófono, CD-ROM, Discos

Duros.

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Arquitectura del Computador IV

• Unidades de Salida– Estos dispositivos son los encargados de transferir datos o

información al exterior ( una persona o con otros sistemas informáticos).

• Tal información se puede grabar en un medio magnético, transmitida a otros computadores, mostrarse en pantalla o plasmarse en papel.

– Ej. Impresoras, monitores, módems, altavoces, discos duros.


Arquitectura del Computador V• Unidades de Memoria

– En estas unidades será donde se almacenen tanto los DATOS como los PROGRAMAS (todo en código binario),

– Se pueden distinguir (físicamente) dos tipos de dispositivos de memoria:

Memoria primaria constituida por componentes microelectrónicos.

Memorias secundarias, también llamadas de almacenamiento masivo o permanente, formadas por componentes magnéticos.

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Arquitectura del Computador VI

• Memoria Primaria:– Acceso es mucho mas rápido ( es una memoria de mayor costo)

– En ella se almacena los datos y los programas (binario) que se están ejecutando.

– Tanto los programas como los datos se guardan en grupos de bitsde longitud fija, para ser un poco mas precisos en grupos de BYTES

– Estas memoria suelen llamarse memorias RAM (Random Acces Memory ) o memorias de acceso aleatorio (se puede acceder acceder a cualquier localización con solo especificar su dirección en un tiempo denominado de acceso).

– Necesita de corriente para conservar los datos,.

– Memoria Principal y Memoria Cache

– http://www.pchardware.org/memrias.php


Arquitectura del Computador VII

• Memoria Secundaria – Las memorias de almacenamiento secundario, o almacenamiento

masivo, se usan cuando es necesario guardar una gran cantidad de memoria que no va a ser utilizada de modo inmediato o información que se desea guardar de modo permanente.

– Memoria magnéticas , de mucho menor costo que la principal, donde la información queda almacenada permanente sin necesidad de estar alimentada por corriente.

– Recordar que la memoria secundaria (concretamente el disco duro,exactamente las localizaciones declaradas como libres, puede serutilizado por el sistema operativo como parte de la llamada memoria virtual).

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Arquitectura del Computador VII

• Memoria ROM (Read Only Memory)– esta memoria es una memoria imborrable, es decir de solo

lectura, en la que se encuentran los pequeños programas que el procesador necesita cada vez que se arranca el ordenador.

– Tecnología CMOS: se trata de una memoria de bajo consumo, por lo que necesita muy poca energía. Para esta unidad está lo que se llama la PILA.

– Para indicar al sistema que se ha cambiado la configuración, o que se han añadido nuevos elementos al ordenador se ha de modificar la BIOS mediante el programa SETUP( pequeño programa que se encuentra dentro de la ROM-BIOS).

• http://www.pchardware.org/bios.php• http://ortihuela.galeon.com/bios.htm


Arquitectura del Computador VII (b)

• La BIOS aparece cuando encendemos el ordenador y en unos pocos segundos ejecuta un test de encendido para verificar que no existe ningún error

y en ella nos muestra generalmente:– Nombre del fabricante de la BIOS y número de versión.

– Tipo de microprocesador y su velocidad.

– Test de la memoria RAM y su tamaño.

– Información acerca de otros dispositivos.

– También aparece la manera de acceder a la BIOS, indicándonos la tecla o combinación de teclas que debemos pulsar (por ejemplo, Pulsar Del, Supr, Esc, F1 o Alt+Esc...).

• Modificar cualquier parámetro de la BIOS sin conocer realmente lo que hacemos puede resultar peligroso, ya que puede dar lugar a que el ordenador deje de funcionar. Es recomendable tener una copia de la configuración de ésta en papel por si hubiéramos de restaurar sus parámetros anteriores

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Arquitectura del Computador VIII

• La Unidad de Control de Procesos:– es la unidad que dirige y controla el funcionamiento del

ordenador, efectuando las acciones oportunas según la instrucción leída de memoria principal.

• Funciones de la Unidad de Control :– Analizar las instrucciones del programa que se este ejecutando.

– Dirigir el funcionamiento de las restantes unidades del computador implicadas en las necesidades de una instrucción.

– Ejecutar las instrucciones– Atender y decidir la prioridad de las interrupciones que puedan

producirse a lo largo de la ejecución del programa.

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