viernes, 12 de octubre de 2012

Resumen del tema 1 De sistemas operativos monopuestos

1. El sistema informático: Software y hardware

Se dice de ordenador a la máquina compuesta de elementos físicos (Hardware), que es capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con gran precisión.
Formado por una cantidad de componentes electrónicos que no son capaces de realizar muchas funciones. Necesitan de otros componentes no físicos que los pongan en funcionamiento; Nos referimos a los programas (Software). Servirán para procesar la información.
Instrucciones, ordenadas y adecuadas componen a un programa. Varios programas crean una aplicación informática .
Un programa no funciona por si solo, faltaria el SO (Sistema Operativo).
El SO es un componente software de un sistema informático capaz de hacer que los programas procesen la información sobre los componentes electrónicos de un ordenador o sistema informático (Hardware)


 EJ:

Cuando un programa esta compuesto por varios programas se le denomina aplicacion informática, pero una aplicacion informática también puede estar formada por un programa, en este caso se le llamaría programa.
Cada programa que forma una aplicacion informática tiene una finalidad concreta.
Una aplicacion es un macroprograma que consta de varios programas independientes aunque interrelacionados; queremos decir, programas que funcionan de forma autónoma, pero que pueden necesitar información procesada por otros programas dentro del macroprograma.
Instrucciones, programas y aplicaciones informáticas, en general, quedan definidos como software.
Un sistema informático es el conjunto de elementos físicos que son necesarios para la explotacion de las aplicaciones informáticas o software

Firmware: es la parte intangible (software) de componentes del hardware. Que están programadas en las memorias ROM. No es facilmente modificable. Una vez que se introduce o se graba en un componente hardware, queda practicamente invariable durante el tiempo que dure el ordenador
EJ:

2. Componentes software: sistema operativo y aplicaciones

El software se compone de dos partes:
- Software básico
- Software de aplicaciones
Se define como software básico a la parte del software sin la cual el ordenador no puede funcionar. También se le llama sistema operativo.
El software de aplicaciones es la parte del software que sirve para procesar la información de forma personalizad. Lo contienen programas y datos. Los programas dejan editar textos entre otras cosas.
Otra clasificación del software es:
- El estándar
- Software a medida
Estándar: Es el que podemos encontrar en el mercado, queremos decir es el tipo que viene prediseñado.
Software a medida: Es aquel que personalizan para las necesidades de un usuario algo mas entendido

3. Componentes físicos: el hardware

1- Unidad central de proceso (UCP). Constituido por:
    * Unidad aritmético-lógica (UAL)
    * Unidad de control (UC)
2- Memoria central (MC) o RAM 
3- Controladores
4- Unidad de Entrada/ Salida (E/S)
5- Buses 
6- Unidades periféricas o periféricos de Entrada/ Salida

3.1 Unidad central de proceso. Funciones, componentes, tipos y características
 La UCP también llamada procesador, se encarga del control y ejecutamiento de las operaciones que se ejecutan dentro del ordenador con el fin del tratamiento automático de la información.
Esta compuesto por la UC y la UAL, y su propia memoria que no es la RAM. El procesador es como el cerebro del ordenador y controla todo.
El procesador consta de 2 partes: 
- Unidad de control (UC) 
- Unidad aritmetico-logica (UAL)
El procesador gestiona lo que hay en la memoria desde o hacia los perifericos debido a la unidad de entrada salida, buses y controladores del sistema
 A. Unidad de Control
La unidad de control o UC es la parte pensante del ordenador; se encarga del gobierno y funcionamiento de los aparatos que la componen. Su tarea fundamental es recibir informacion para interpretarla y procesarla.
Se encarga de traer la memoria (RAM) las instrucciones necesarias para la ejecucion de los programas y el procesamiento de los datos. Estas instrucciones y datos se quitan de los soportes de almacenamiento externo. La UC interpreta y ejecuta las instrucciones en orden para que se procesen en el momento justo y bien. La UC dispone de algunos aliados, pequeños espacios de almacenamiento que son su esencia y se denominan registros.



1- Registro de instruccion: se encarga de guardar la instruccion que se esta ejecutando
2- Registro contador de programas: tiene la direccion de memoria de la siguiente instruccion a ejecutar
3- Controlador y decodificador: se encarga de interpretar la instruccion para su posterior proceso. Extrae el codigo de operacion de la instruccion en uso
4- Secuenciador: genera microordenes para ejecutar la instruccion
5- Reloj: da una sucesion de impulsos electricos a intervalos constantes

  B. Unidad Aritmetico-logica (UAL)
La unidad aritmetico-logica o UAL es la parte de la UCP encargada de realizar operaciones aritmeticas y logicas sobre la informacion.
Los elementos mas importantes son: 

1- Operacional o Circuito operacional: Realiza las operaciones con los datos de los registros de entrada
2- Registros de entrada: Contiene los operandos de la operacion
3- Acumulador: Almacena los resultados de las operaciones
4- Registro de estado: Registra las condiciones de la operacion anterior

 3.2. La memoria. Funciones, tipos y caracteristicas
Memorias de almacenamiento externo: Son soportes que sirven para almacenar informacion, por ejemplo un disco duro. Se encuentran dentro de la carcasa del ordenador pero se llaman externas para poder diferenciarlas de la Memoria RAM.
Estas memorias son mas lentas que la principal, no son volatiles (La informacion sigue dentro de ellas hasta cuando se quita la corriente electrica).
- Memoria interna: Dentro del ordenador existen memorias que no son consideradas externas son:
*RAM (Random Access Memory): Em ella es posible almacenar y modificar informacion, y es lo que se conoce como memoria principal.
*ROM (Read Only Memory): Es una memoria de solo lectura, cuya informacion no puede ser modificada y sirve para iniciar el sistema informatico.
La memoria interna, principal o central (MC) se encuentra dentro de la carcasa del ordenador.
  
A. Memoria RAM 
Es un componente necesario para que se pueda procesar la informacion. Casi todo se procesa dentro del ordenador pero tarde o temprano pasa por la memoria central



1- Registro de direcciones: Contiene la posicion de memoria a la que se va a acceder
2- Registro de intercambios: Recibe los datos en operaciones de lectura y almacena los datos en operaciones de escritura
3- Selector de memoria: Se activa cada vez que hay que leer o escribir conectando la celda de memoria con el registro de intercambio
4- Señales de control: Indica si una operacion es de lectura o escritura
 La memoria central esta compuesta por componentes biestables capaces de almacenar informacion en sistema binario (0 y 1) recibe el nombre de bit.
En la RAM tienen que estar fisicamente ubicados los programas y los datos que se tienen que procesar.
La Memoria cache no son RAM propiamente dichas, son otro tipo de memorias internas que almacenan la informacion que se usa con mas frecuencia. La memoria interna almacena la informacion temporalmente, mientras que los soportes de almacenamiento externo la acumulan permanentemente.
Los componentes electronicos que forman la MC son las denomidas celdillas o biestables.
Para almacenar la informacion en la memoria esta se suele referenciar por bloques. Los bloques suelen ser de 8 celdillas, es decir 8 bits y se denominan Byte. 
Estos condensadores, transcurrido cierto tiempo, se van descargando. Para no perder la informacion guardada en la memoria, el propio sistema los recarga. El proceso se conoce como refresco de memoria.
*DRAM (Dynamic RAM): Tipo de memoria RAM. Cuando esta cargada se dice que almacena un BIT a uno. Si esta descargado, el valor del BIT es cero. El refresco de una memoria RAM consiste en recargar nuevamente con energia los condensadores que tienen almacenando un uno para evitar que la informacion se pierda. La memoria DRAM es mas lenta que la memoria SRAM pero es mas barata de fabricar.
*SRAM (Static RAM): Es un tipo de memoria RAM alternativa a la DRAM que no necesita refrescarse: SRAM y DRAM son memorias volátiles. La SRAM suele usarse como Memoria cache
*SDRAM (Synchronous Dynamic RAM): Es una memoria que incorpora la capacidad de la DRAM y la velocidad de la SRAM. Esta memoria es la que incorporan la mayoria de los ordenadores personales.
*DDRAM (Double Data Rate): Memoria de doble recarga o memoria de doble tasa de transferencia. Compuesta por las memorias SDRAM, refresca 2 veces por impulso de reloj. Es una memoria de funcionamiento muy complejo, pero es el doble de rápida que las anteriores.
Una de las características fundamentales de las memorias RAM es la velocidad con la que la información puede almacenarse en ellas. Esta velocidad es mayor cuanto menos se tarde en acceder a la posición de memoria requerida en cada instante. La velocidad se mide en nanosegundos.

B. Memoria ROM
 La memoria ROM o memoria de solo lectura contiene programas especiales que sirven para cargar e iniciar el inicio del ordenador. En ella se encuentra almacenada toda la información referente a los componentes de hardware de los que consta nuestro equipo.
Posteriormente, sera labor del sistema operativo realizar el resto de operaciones para poder empezar a utilizar el ordenador.
El software que integra la ROM forma el BIOS (Basic Input Output System).
El BIOS se encuentra físicamente en varias partes del ordenador. El componente principal esta en la placa base.
Posteriormente, el BIOS se monto en memorias de tipo PROM (Programmable Read Only Memory).
El BIOS es un código que localiza y carga el sistema operativo en la RAM; Es un software elemental instalado en una pequeña ROM de la placa base que permite que este empiece a funcionar.
En la actualidad se utilizan memorias de tipo EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory) que permiten cambiar la configuracion asignada.
Estas memorias no son volatiles, la información no se borra, además viene preinstalada de fabrica.
La CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) es una memoria interna que consume muy poca energía eléctrica, lo que la hace perfecta para guardar la información de la BIOS.
La BIOS es la memoria que se utiliza para guardar los datos básicos de hardware y de conflagración y otras informaciones como fecha y hora.
Para que la información que mantiene no se borre, es necesario que la CMOS tenga siempre corriente eléctrica, cuando el ordenador esta apagado coge la energía de una pila o batería que hay en la placa base.
La configuración de la BIOS se puede cambiar si instalamos un disco duro nuevo.
Otro tipo de memoria que no es RAM pero es interna también, es la VRAM que sirve para almacenar las imagenes que se quieren visualizar.
Ahora los ordenadores incorporan la propia tarjeta gráfica llamada SGDRAM ( Super Graphics Dynamic Random Acces Memory) que es una memoria de elevada capacidad aveces demasiado elevada, que tiene gran velocidad y consume poco.
La CDRAM es una clase de memoria que actúa entre el procesador y el periférico correspondiente.
La estructura de la memoria, es siempre igual da igual que sistema operativo la lleve y esta separada en varios niveles.

1- Memoria convencional: De 0 a 640 KB
2- Memoria superior: De 641 KB hasta 1024 KB (1 MB)
3- Memoria extendida: De 1025 KB hasta el limite de la placa base instalada
Han dividido desde un principio la estructura en esas tres partes fundamentales, que cada Sistema Operativo las gestiona de una manera. 
Para acceder a las celdillas de memoria hay que atender a la definicion de Direccion de memoria.
De esta forma, cuando se accede a una direccion de memoria, lo que se hace es acceder a un conjunto de biestables. Cada uno de estos referencia un bit logico.
El direccionamiento es una operacion que se realiza cuando el procesador ejecuta o interpreta una instruccion. Toda instruccion esta compuesta por un codigo de operacion y un operando. El codigo de operacion es la instruccion en si y el operando sera el dato o la informacion que se procesara. Los llamados modos de direccionamiento son las diferentes formas de acceder a los operando en cada instruccion.

1- Direccionamiento inmediato: En la instruccion esta incluido directamente el operando o dato
2- Direccionamiento directo: En la instruccion, el campo del operando contiene la direccion de la memoria donde se encuentra el operando.
3- Direccionamiento indirecto: El campo del operando contiene una direccion de memoria en la que se encuentra la direccion efectiva del operando.
4- Direccionamiento relativo: La direccion del dato que interviene en la instruccion se obtiene sumando a la direccion de la propia instruccion una cantidad fija, que normalmente esta contenida en un registro de tipo especial.

3.3 Unidades de entrada/salida y buses
La unidad de entrada/salida sirve para comunicar el procesador y el resto de componentes internos del ordenador con los perifericos de entrada/salida y las memorias auxiliares.
Al conjunto de UC y UAL se le dnomina procesador. La memoria RAM y la unidad de entrada y salida no forman parte de el.
Otro componente importante del ordenador y relacionado con el procesador es: el bus. Responsable de una correcta interaccion entre los diferentes componentes del ordenador, es el dispositivo de comunicacion principal. En un sentido fisico se puede decir que es un conjunto de lineas que sirve para la transmision de datos entre las partes de un ordenador.
Contiene varias subcategorias:
* Bus de datos: transmite informacion entre la UCP y los perifericos
* Bus de direcciones: Identifica el dispositivo al que va destinada la informacion que se transmite por el bus de datos
* Bus de control o sistema: Organiza y redirige hacia el bus pertinente la informacion que se tiene que transmitir.  
La capacidad operativa del bus depende del propio sistem, de la velocidad de este, y su anchura, manda una cantidad de bits que dependera del procesador del ordenador.
El bus que lleve el equipo establecera si sera mas rapido o mas lento.
1-  Procesador
2- Buses
3- Memoria RAM
Es muy importante la velocidad a la que circulan los bits por el bus. Esto se mide en megahercios y de esto depende el rendimiento total del ordenador. Hay desde los 66 Mhz a mas de 2600Mhz.
La frecuencia del bus queda determinada por los impulsos de reloj. El reloj es, por tanto, el componente que determina la velocidad, ya que a mayor frecuencia en Mhz, mas rapida es la circulacion de bits por las lineas del bus.

3.4 Los perifericos
Los perifericos son dispositivos hardware con los cuales el usuario interactua con el ordenador, almacena o lee datos etc...
Se le dice periferico a los dispositivos que valen para introducir datos y programas del exterior a su memoria central para que los pueda usar y a los que sirven para hacer lo contrario es decir sacar datos o programas de la memoria a central al exterior y los hay que sirven para ambos.
Los perifericos se conectan con el ordenador, mediante puertos,  esta operacion la lleva acabo una parte esencial: la Unidad de entrada/salida. 
3 Tipos de puertos:
- De entrada: Sirven para introducir datos o programas al ordenador
- De salida: sirven para sacar datos o programas del ordenador
- Mixtos: que sirven tanto para introduccir como para extraer 
La informacion se transmite entre perifericos se puede transferir bit a bit o Byte a Byte, siendo estos ultimos los que mas se usan, pueden llegar a transmitir hasta a 1 Gigabit por segundo.
Los hay que transmiten en un sentido (simplex), que transmiten en ambos sentidos pero no a la vez (halfduplex o semiduplex), y los que transmiten en ambos sentidos y a la vez (full duplex o duplex).
Muchos de los perifericos de entrada y salida necesitan una configuracion especial que se hace mediante programas que se instalan en la memoria del ordenador para que el periferico funcione bien a estos programas se les llama drivers o controladores.

4. Componentes logicos: el software
Ya hemos visto el hardware pero para que este funcione necesita del software que sera el que procese la informacion.
La informacion se procesa en un sistema informatico y es de diferentes tipos: Textos...

4.1 Los datos: tipos de datos
Para que el ordenador funcione necesita informacion necesita informacion con la que trabaja. Esta informacion puede ser de varios tipos segun su funcion. El ordenador sirve pata procesar informacion en forma de datos.
El ordenador tambien maneja informacion que servira para procesar esos datos. En este caso concreto nos referimos a programas o aplicaciones informaticas.
Un sistema informatico necesita de un software especial y fundamental. Este software compuesto por porgramas y datos que ponen en funcionamiento las aplicaciones, las cuales procesan sus propios datos. En este caso nos referimos al Sistema Operativo, es el componente software qie sirve para que la informacion sea procesada por las aplicaciones informaticas.
1- Datos de entrada: son los que suministran al ordenador desde los perifericos de entrada
2- Datos intermedios: Son aquellos que se obtienen en la 2ª fase del tratamiento automatico o de la informacion: proceso
3- Datos de salida: Se les denomina resultado, completan el proceso del tratamiento automatico de la informacion.
Hay otra clasificacion segun si varian durante el proceso o no:
*Datos fijos: Son los que permanecen constantes durante todo el proceso del programa
*Datos variables: Son aquellos que si se modifican a lo largo del proceso segun secuencias determinadas condiciones o acciones realizadas por los programas.

4.2 Codificacion alfanumerica
Ya se sabe que los datos, ademas de numericos, pueden ser alfabeticos o alfanumericos. El ordenador trabaja con los 3 tipos de datos.
Los sistemas de codificacion alfanumerica sirven para representar una cantidad determinada de simbolos en binario.
Los sistemas de codificacion alfanumerica mas importantes son:
- ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Este sistema utiliza una combinacion de 7 u 8 bits. Es el que mas se utiliza y el que emplea simbolos diferentes.
- EBCDIC (Extended BCD Interchange Code): cada simbolo se representa por una combinacion de 8 bits agrupados en 2 grupos de 4 bits.
- UNICODE: Es un codigo internacional utilizado hoy en dia en la mayoria de los sistemas operativos. Permite que un producto software o pagina web especifica se oriente a multiples plataformas, idiomas o paises sin necesidad de rediseño. Define la codificacion de caracteres.
La mayoria de lideres del mercado , han adoptado la norma UNICODE, permitiendo crear aplicaciones y hardware estandar.

4.3 Medidas de la informacion
El bit es la unidad de informacion mas pequeña. Se representa por 0 o un 1.
El ordenador utiliza siempre el sistema de codificacion binaria para todas sus operaciones.
El Byte se utiliza para representar un caracter alfanumerico.
Actualmente, la capacidad de los discos duros o de las Memorias RAM se miden en MB o GB y la de los discos duros en GB o TB

   

 
 
 

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