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1

IINNDDIICCEE HARDWARE Y SOFTWARE 3

HARDWARE 3 HARDWARE TÍPICO DE UNA COMPUTADORA 3

SOFTWARE 4 CLASIFICACIÓN DEL SOFTWARE 4

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA COMPUTACIONAL 6

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN 7 FUNCIONAMIENTO 7 ESTRUCTURA 8

INTRODUCCION A LOS ORDENADORES 9

¿QUÉ SON Y PARA QUÉ SIRVEN LOS ORDENADORES? 9 ESTRUCTURA FÍSICA DE UN ORDENADOR 9

DISPOSITIVOS DE ENTRADA 10 DISPOSITIVOS DE SALIDA 10 DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO 10 DISPOSITIVOS DE COMUNICACIÓN 10 DISPOSITIVOS DE CÓMPUTO 10 UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO (CPU) 10 LA MEMORIA 10 MEMORIA RAM 10 MEMORIA ROM 11 MEMORIA CACHÉ 11 EL BUS DE DATOS O CABLES DE DATOS 11

LAS GENERACIONES DE LOS ORDENADORES 12

PRIMERA GENERACIÓN (1951-1958) 12 SEGUNDA GENERACIÓN (1958-1964) 12 TERCERA GENERACIÓN (1964-1971) 13 CUARTA GENERACIÓN (1971-1988) 14 QUINTA GENERACIÓN (1983 AL PRESENTE) 14 INTELIGENCIA ARTIFICIAL 15

ROBÓTICA 15 SISTEMAS EXPERTOS 15 REDES DE COMUNICACIONES 15

FUNCIONAMIENTO INTERNO 16

LA UNIDAD DE CONTROL (UC) 16

2

LA UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA (UAL 16 LA MEMORIA PRINCIPAL (MP) 16 BUS 17

¿CÓMO ARRANCA EL PC? 18

ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA SENCILLA 19

INSTRUCCIONES 19 FORMATOS DE INSTRUCCIONES 19

INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA DE DATOS 19 INSTRUCCIONES ARITMÉTICAS 19 INSTRUCCIONES LÓGICAS 19 INSTRUCCIONES DE CONVERSIÓN 19 INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA DE CONTROL 19 INSTRUCCIONES DE E/S (ENTRADA/SALIDA) 19

DIAGRAMAS DE RECURSOS DE ALMACENAMIENTO 20

CICLOS BASICOS DE OPERACIONES DE UNA COMPUTADORA 24

ENTRADA 24 EN SERIE 24 ALEATORIA 24 RETROACCIÓN 24 PROCESO 24 CAJA NEGRA 24 SALIDAS 24 RETROALIMENTACIÓN 24

PROCESADOR AMD 27

TARJETA MADRE 27 MEMORIA RAM 27

PRECIO 27

PROCESADOR INTEL 28

TARJETA MADRE 28 MEMORIA RAM 28

PRECIO 28

3

HARDWARE Y SOFTWARE

HARDWARE

El término se refiere a todas las partes tangibles de un sistema informático; sus

componentes son: eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Son

cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico

involucrado.

Hardware típico de una computadora

• Su gabinete

• La placa madre, que contiene: CPU, cooler, RAM, BIOS, buses (PCI, USB,

HyperTransport, CSI, AGP, etc)

• Fuente de alimentación

• Controladores de almacenamiento: IDE, SATA, SCSI

• Controlador de video

• Controladores del bus de la computadora (paralelo, serial, USB, FireWire), para

conectarla a periféricos

• Almacenamiento: disco duro, CD-ROM, disquetera, ZIP driver y otros

• Tarjeta de sonido

• Redes: módem y tarjeta de red

• Teclado

• Mouse, trackballs

• Joystick, gamepad, volante

• Escáner, webcam

4

• Micrófono, parlante

• Monitor (LCD, o CRT)

• Impresora

SOFTWARE

Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema

informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios

que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los

componentes físicos, que son llamados hardware.

Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones

informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar

todas las tareas concernientes a la edición de textos; el software de sistema, tal

como el sistema operativo, que, básicamente, permite al resto de los programas

funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los

componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz

con el usuario.

Clasificación del software

Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario

y al programador de los detalles del sistema informático en particular que

se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las

características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de

comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de

sistema le procura al usuario y programador, adecuadas interfaces de alto

nivel, controladores, herramientas y utilidades de apoyo que permiten el

mantenimiento del sistema global. Incluye entre otros:

o Sistemas operativos

o Controladores de dispositivos

o Herramientas de diagnóstico

o Herramientas de Corrección y Optimización

o Servidores

o Utilidades

Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al

programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes

alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica.

Incluyen básicamente:

o Editores de texto

o Compiladores

o Intérpretes

o Enlazadores

o Depuradores

5

o Entornos de Desarrollo Integrados (IDE): Agrupan las anteriores

herramientas, usualmente en un entorno visual, de forma tal que el

programador no necesite introducir múltiples comandos para

compilar, interpretar, depurar, etc. Habitualmente cuentan con una

avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).

Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo

una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad

susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los

negocios. Incluye entre muchos otros:

o Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial

o Aplicaciones ofimáticas

o Software educativo

o Software empresarial

o Bases de datos

o Telecomunicaciones (por ejemplo Internet y toda su estructura

lógica)

o Videojuegos

o Software médico

o Software de cálculo Numérico y simbólico.

o Software de diseño asistido (CAD)

o Software de control numérico (CAM)

6

ORGANIZACIÓN Y ARQUITECTURA

COMPUTACIONAL

Es preciso definir que una computadora es un dispositivo electrónico, diseñado

para aceptar datos de entrada, realizar operación sobre ellos (organizados por la

secuencia de un algoritmo), para ofrecer un resultado que se puede asignar

como salida.

Un algoritmo computacional se determina por una secuencia ordenada de

operaciones que nos permite resolver un problema computacional. Se representa

con instrucciones que la computadora pueda interpretar y ejecutar

debidamente. A ese conjunto de instrucciones que contiene el algoritmo, se le

llama programa, dicho de una forma más clara, programa es la representación

de un algoritmo en un lenguaje de programación.

En el esquema de la Fig. 1, los 3 recuadros dentro del cuadro punteado,

representan la unidad central de procesamiento, CPU. Esta relación entre

componentes se define como la organización de una computadora.

Para definir la arquitectura de una computadora, a la descripción de los

componentes, le agregamos la descripción de la manera en la que nos

Fig. 1 Componentes de una computadora

7

comunicamos con ella; es decir, debemos conocer las instrucciones definidas

para su CPU, los tipos de datos con los que puede operar, modalidades de

acceso. En el concepto de arquitectura de computadoras, se considera la

descripción de las características visibles relativas a las prestaciones que una

determinada configuración interna de computadora puede brindar.

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

Las computadoras actualmente, están compuestas por millones de elementos

electrónicos básicos. Para describirlos más fácilmente, lo primero es reconocer la

naturaleza jerárquica de la mayoría de los sistemas complejos, incluyendo el

computador. Un sistema jerárquico es un conjunto de subsistemas relacionados

entre sí, donde a su vez, se organizan en una estructura jerárquica hasta que se

alcanza el nivel más bajo del subsistema elemental.

La jerarquía de los sistemas complejos es esencial. El diseñador necesita trabajar

solo con un nivel a la vez. Cada nivel consta de un conjunto de componentes y

sus respectivas relaciones. La función de cada nivel depende solo de una

configuración abstracta y simplificada del sistema que hay en el siguiente nivel

más bajo.

De cada nivel al diseñador le importan la estructura y el funcionamiento:

•Estructura: el modo en el que los componentes están interrelacionados.

•Funcionamiento: la operación de cada componente como parte de la

estructura.

FUNCIONAMIENTO

Las funciones básicas que la computadora puede ejecutar, generalmente son

cuatro:

• Procesamiento de datos.

• Almacenamiento de datos.

• Transferencia de datos.

• Control.

La computadora, tiene que ser capaz de procesar datos. Estos pueden adoptar

gran variedad de formas, lo que significa que se pueden manipular según las

necesidades del problema, y el rango de los requisitos de procesado es amplio.

También es esencial, que una computadora almacene datos. Incluso si la

computadora está procesando datos al vuelo (es decir, los datos se introducen,

se procesan, y los resultados se dan al momento), tiene que guardar

temporalmente por lo menos aquellos datos con los que está trabajando. Así

cumple con una función de almacenamiento de datos a corto plazo. Con igual

importancia el computador lleva a cabo una función de almacenamiento a

8

largo plazo. La computadora almacena ficheros de datos para que se recuperen

y actualicen en un futuro.

Debe que ser capaz de transferir datos en él mismo y el mundo exterior. Cuando

se reciben datos a un dispositivo que está directamente conectado con el

computador, el proceso se conoce como entrada-salida (E/S), y este dispositivo

recibe el nombre de periférico. El proceso de transferir datos a largas distancias,

desde o hacia un dispositivo remoto, recibe el nombre de comunicación de

datos.

Finalmente, debe haber un control de estas tres funciones. Este control lo lleva (n)

a cabo el (los) ente(s) que proporciona(n) las instrucciones. Dentro del

computador, una unidad de control gestiona los recursos del computador y dirige

las prestaciones de sus partes funcionales en respuesta a estas instrucciones.

ESTRUCTURA

La estructura interna, que mostramos en su nivel más alto, consta de cuatro

componentes principales:

• Unidad Central de Procesamiento (CPU): controla el funcionamiento del

computador y lleva a cabo sus funciones de procesamiento de datos.

Frecuentemente se le llama procesador.

• Memoria Principal (MP): almacena datos.

• Entrada/Salida (E/S): transfiere datos entre el computador y el entorno externo.

• Buses de interconexión: es un mecanismo que proporciona la comunicación

entre la CPU, la memoria principal y la Entrada/Salida.

El componente más complejo es la CPU, sus principales componentes son:

• Unidad de Control: controla el funcionamiento de la CPU y por tanto del

computador.

• Unidad Aritmético-Lógica: (ALU): lleva a cabo las funciones de procesamiento

de datos del computador.

• Registros: proporcionan almacenamiento interno a la CPU.

• Interconexiones CPU: son mecanismos que proporcionan comunicación entre la

unidad de control, la ALU y los registros.

9

INTRODUCCION A LOS ORDENADORES

¿Qué son y para qué sirven los ordenadores?

Una computadora, también

denominada ordenador, es una

máquina electrónica que recibe y

procesa datos para convertirlos en

información útil. Una computadora es

una colección de circuitos integrados

y otros componentes relacionados

que puede ejecutar con exactitud,

rapidez y de acuerdo a lo indicado

por un usuario o automáticamente por

otro programa, una gran variedad de

secuencias o rutinas de instrucciones

que son ordenadas, organizadas y

sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y

precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre

de programación y al que lo realiza se le llama programador.

Básicamente cualquier tipo de computadora realiza operaciones de

procesamiento de datos, exponiéndolos luego como información. Precisamente,

la función primordial de una computadora es llevar a cabo procesos de datos en

forma automática, a gran velocidad y sin la intervención humana.

Cuando los datos ingresados son ordenados de acuerdo a un esquema lógico, se

transforman en información disponible para el usuario. La adquisición de

información a partir de datos es la función relevante de una computadora siendo

la Informática la ciencia que estudia la obtención de información a través de

sistemas automáticos.

Estructura física de un ordenador

Un computador se divide fundamentalmente en dos partes: el Hardware y el

Software. El hardware es la parte física del computador, la parte tangible; es decir

aquello que podemos tocar del computador. El software es la parte lógica del

computador, es decir el conjunto de instrucciones que le ordenan al hardware

que tarea debe realizar.

El computador está constituido por dispositivos, que clasificaremos según la

función que desempeñen. De acuerdo a esta clasificación tendremos:

10

Dispositivos de Entrada

Son aquellos que permiten la entrada

de datos. Entre estos encontramos:

teclado, ratón, escáner, el micrófono,

la cámara web, el capturador de

huella y firma digitales o lápices

ópticos, etc.

Dispositivos de Salida

Son todos aquellos que permiten

mostrar la información procesada por

el computador. Entre estos

encontramos: la pantalla, la

impresora, los altavoces, etc.

Dispositivos de Almacenamiento

Son aquellos que permiten almacenar los datos. Entre estos encontramos: el

disquete, el disco duro (interno y externo), el CD, el DVD, la memoria USB, etc.

Dispositivos de Comunicación

Son todos aquellos que permiten la comunicación entre computadores. Entre

estos encontramos: el módem, la tarjeta de red y el enrutador (router).

Dispositivos de Cómputo

Son todos aquellos que realizan las operaciones y controlan las demás partes del

computador. Entre estos encontramos: la Unidad Central de Procesamiento, la

memoria y el bus de datos.

Unidad Central de Procesamiento (CPU)

Es un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se

ocupa del control y proceso de datos. Es un microprocesador fabricado en un

chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos.

El microprocesador de la CPU está formado por una unidad aritmético-lógica que

realiza cálculos y comparaciones y toma decisiones lógicas. Para aceptar

órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, se comunica a

través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta la

CPU a los dispositivos de almacenamiento, los dispositivos de entrada y los

dispositivos de salida.

La Memoria

Es la encargada de almacenar toda la información que el computador está

usando. Las hay de tres tipos y son:

Memoria RAM

Del inglés Ramdom Access Memory, es la memoria principal. Se caracteriza y

diferencia de la memoria ROM porque una vez apagado el sistema operativo,

toda la información almacenada en la memoria RAM es automáticamente

borrada.

11

Memoria ROM

Del inglés Read Only Memory, Es

permanente, ya que lo que permanece

en la ROM no se pierde aunque el

computador se apague. Su función

principal es guardar información inicial

que el computador necesita para

colocarse en marcha una vez que se

enciende. Solo sirve para leer. Se puede

leer la información desde esta memoria y

no recibir información.

Memoria Caché

Es aquella que se usa como puente entre el CPU y la memoria RAM para evitar

demoras en el procesamiento de los datos. Existen varios núcleos de esta

memoria (denominados con la letra L y un número). Cuanto menor el número más

rápida es la memoria. La memoria Caché es, por proximidad a la CPU, mucho

más rápida que la memoria RAM. También es mucho más pequeña. La velocidad

de la caché con respecto a la memoria RAM convencional es del orden de 5 a

10 veces superior

El bus de Datos o cables de datos

Es el conjunto de interconexiones entre las distintas partes del computador que

permiten la comunicación entre todos los dispositivos del mismo.

12

LAS GENERACIONES DE LOS ORDENADORES

Primera Generación (1951-1958)

En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las

computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó

que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el

campo de procesamiento de datos. Esta generación abarco la década de los

cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las

siguientes características:

Usaban tubos al vacío para procesar

información.

Usaban tarjetas perforadas para entrar los

datos y los programas.

Usaban cilindros magnéticos para

almacenar información e instrucciones

internas.

Eran sumamente grandes, utilizaban gran

cantidad de electricidad, generaban gran

cantidad de calor y eran sumamente

lentas.

Se comenzó a utilizar el sistema binario

para representar los datos.

En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado

de 10,000 dólares). La computadora más exitosa de la primera generación fue la

IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un

esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el

antecesor de los discos actuales.

Segunda Generación (1958-1964)

En esta generación las computadoras se

reducen de tamaño y son de menor

costo. Aparecen muchas compañías y las

computadoras eran bastante avanzadas

para su época como la serie 5000 de

Burroughs y la ATLAS de la Universidad de

Manchester. Algunas computadoras se

programaban con cintas perforadas y

otras por medio de cableado en un

tablero.

Características de esta generación:

Usaban transistores para procesar

13

información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables

que los tubos al vacío.

200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que

un tubo al vacío.

Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e

instrucciones. Cantidad de calor y eran sumamente lentas.

Se mejoraron los programas que fueron desarrollados durante la primera

generación.

Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y

FORTRAN, los cuales eran comercialmente accsesibles.

Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas,

control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general.

La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo,

"Whirlwind I".

Surgieron las minicomputadoras y los terminales a distancia.

Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras.

Tercera Generación (1964-1971)

La tercera generación de computadoras emergió

con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas

de silicio) en las que se colocan miles de

componentes electrónicos en una integración en

miniatura. Las computadoras nuevamente se

hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían

menos calor y eran energéticamente más

eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas

de la tercera generación de ordenadores desde

su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital

Equipment Corporation fue el primer

miniordenador.

Características de esta generación:

Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información.

Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar la información. Un

"chip" es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en

miniatura llamados semiconductores.

Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la

información como cargas eléctricas.

Surge la multiprogramación.

Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o

análisis matemáticos.

Emerge la industria del "software".

Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1.

Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, más ligeras y más

eficientes.

14

Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor.

Cuarta Generación (1971-1988)

Aparecen los microprocesadores que es un gran

adelanto de la microelectrónica, son circuitos

integrados de alta densidad y con una velocidad

impresionante. Las microcomputadoras con base

en estos circuitos son extremadamente pequeñas

y baratas, por lo que su uso se extiende al

mercado industrial. Aquí nacen las

computadoras personales que han adquirido

proporciones enormes y que han influido en la

sociedad en general sobre la llamada "revolución

informática".

Características de esta generación:

Se desarrolló el microprocesador.

Se colocan más circuitos dentro de un "chip".

"LSI - Large Scale Integration circuit".

"VLSI - Very Large Scale Integration circuit".

Cada "chip" puede hacer diferentes tareas.

Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad

de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es

operado por otros "chips".

Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips"

de silicio.

Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o

PC.

Se desarrollan las supercomputadoras.

Quinta Generación (1983 al presente)

En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se

ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los

sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia

internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se

perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se

desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más

cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el "programa de la quinta generación de computadoras",

con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los

criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa

15

en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la

siguiente manera:

Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o

PC.

Se desarrollan las supercomputadoras.

Inteligencia artificial La inteligencia artificial es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos

del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora.

Robótica

La robótica es el arte y ciencia de la

creación y empleo de robots. Un robot es

un sistema de computación híbrido

independiente que realiza actividades

físicas y de cálculo. Están siendo diseñados

con inteligencia artificial, para que puedan

responder de manera más efectiva a

situaciones no estructuradas.

Sistemas expertos

Un sistema experto es una aplicación de

inteligencia artificial que usa una base de

conocimiento de la experiencia humana

para ayudar a la resolución de problemas.

Redes de comunicaciones

Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se

conocen como redes de comunicaciones; todo el "hardware" que soporta las

interconexiones y todo el "software" que administra la transmisión.

16

FUNCIONAMIENTO INTERNO

Se denomina Unidad Central de Proceso (CPU) al conjunto formado por:

La Unidad de Control

La Unidad Aritmético Lógica

Los registros (como el acumulador (AX), de instrucción (RI) y otros) usados

durante la ejecución de cada instrucción.

La Unidad de Control (UC) tiene a su cargo el secuenciamiento de las acciones

necesarias que deben realizar los circuitos involucrados en la ejecución de cada

instrucción, según el código de la misma; y también tiene a su cuidado el orden

de ejecución de las instrucciones de un programa, conforme como éste fue

establecido.

La Unidad Aritmética Lógica (UAL) sirve para realizar las operaciones aritméticas y

lógicas que le ordena la UC, siendo auxiliada por registros acumuladores para

guardar transitoriamente resultados y datos.

La Memoria Principal (MP) guarda instrucciones de programas, que pronto serán

ejecutadas en la UCP, y los datos que ellas ordenan procesar (operar); así como

resultados intermedios y finales de operaciones sobre datos recientemente

llevadas a cabo en la UCP.

17

Los dispositivos que se encargan de entrar datos desde el exterior o instrucciones

hacia el computador, o dar salida de resultados del computador al exterior, se

denominan periféricos o unidades de entrada/salida.

Bus el bus es una estructura de interconexión para la comunicación selectiva

entre dos o más módulos de un computador, a fin de poder transmitir información

entre dos módulos por vez.

18

¿CÓMO ARRANCA EL PC?

Cuando se acciona el botón de encendido o se presiona el botón de re-inicio

(Reset) la carga eléctrica inicial hace que arranque la unidad central proceso y

pide instrucciones al BIOS (instrucciones permanentes que no se borran al apagar

la computadora).

El CPU empieza a ejecutar las instrucciones, en particular la Auto prueba de

arranque (Power On Self Test, POST) la cual verifica la integridad de la memoria,

controladores, y dispositivos del sistema.

El BIOS busca un disco de arranque con las instrucciones para cargar el sistema

operativo. Típicamente el BIOS busca primero en la unidad A: y luego en la

unidad C: hasta que haya el disco de arranque y lee el primer sector o bloque de

información. Este es el sector de arranque que contiene las instrucciones para

cargar la PC.

El BIOS le pasa el control, contiene un archivo del sistema llamado Io.sys que

ahora toma la iniciativa. Como su nombre lo dice Io.sys tiene que ver con

Entrada y Salida (Input Output). Hasta aquí todas las PC´s arrancan de la misma

manera. Una vez que se inicia el sistema operativo el proceso empieza a variar.

19

ARQUITECTURA DE UNA COMPUTADORA

SENCILLA

INSTRUCCIONES

Se denomina instrucción al conjunto de datos insertados en una secuencia

estructurada o específica que el procesador interpreta y ejecuta.

Los tipos de instrucción permitidos están definidos y determinados dentro de cada

plataforma en el conjunto de instrucciones (en inglés ISA, instruction set

architecture), que también determina los registros de origen y destino de la CPU, y

en ocasiones un dato inmediato (aquellos que son especificados explícitamente

en la instrucción).

Estas instrucciones del computador son las que determinan el funcionamiento de

la CPU que las ejecuta. La CPU puede realizar una diversidad de funciones, que

son el reflejo de la variedad de las instrucciones definidas para dicha CPU. El

programador tiene un repertorio de instrucciones como medio para controlar la

CPU.

FORMATOS DE INSTRUCCIONES

Instrucciones de transferencia de datos en este tipo de instrucciones, se

transfieren datos desde una localización a otra. Los pasos que se siguen

para realizarlo son:

1. Determinación de las direcciones de origen y destino de memoria.

2. Realización de la transformación de memoria virtual a memoria real.

3. Comprobación de la caché.

4. Inicio del proceso de lectura/escritura en la memoria.

Instrucciones aritméticas pueden implicar transferencia de datos antes y/o

después. Realizan operaciones aritméticas de las que se encarga la ALU.

Se pueden clasificar en de 1 operando (valor absoluto, negación) y 2

operandos (suma, resta).

Instrucciones lógicas al igual que las aritméticas, la ALU se encarga de

realizar estas operaciones, que en este caso son de tipo lógico.

Instrucciones de conversión similares a las aritméticas y lógicas. Pueden

implicar lógica especial para realizar la conversión.

Instrucciones de transferencia de control actualizan el contador de

programa (PC). Administran las llamadas/retornos a las subrutinas, el paso

de parámetros y el enlazado.

Instrucciones de E/S (entrada/salida) administran los comandos de

entrada/salida. Si hay un mapa de memoria de entrada/salida, determina

la dirección de este mapa.

20

DIAGRAMAS DE RECURSOS DE ALMACENAMIENTO

21

22

23

24

CICLOS BASICOS DE OPERACIONES DE UNA

COMPUTADORA

Si tomamos el computador como sistema encontramos que el ciclo básico de

operación de las computadoras está basado principalmente por la entrada,

proceso y salida de la información.

Entrada es un dispositivo donde se introducen en la computadora los datos e

instrucciones, que bien son los ingresos del sistema que pueden ser recursos

materiales, recursos humanos o información. Este constituye la fuerza de arranque

que suministra al sistema sus necesidades operativas. Las entradas pueden ser en

serie, aleatorias (probabilísticas), retroacción (retroalimentación).

En serie es el resultado o salidas de un sistema anterior con el cual el sistema en

estudio está relacionado en forma directa.

Aleatoria es decir al azar, se realiza en sentido estadístico, representan

potenciales para un sistema.

Retroacción es la retro introducción, es una parte de las salidas del sistema en sí

mismo.

Proceso es lo que transforma una entrada al sistema en una salida, como puede

ser una máquina, un individuo, una computadora, un producto químico, una

tarea realizada por una persona de la urbanización, etc.

Caja negra Se utiliza para representar a los sistemas cuando no sabemos que

elementos o cosas componen al sistema o proceso, pero sabemos que a

determinadas entradas corresponden determinadas salidas y con ello poder

concluir, presumiendo que a determinados estímulos las variables funcionaran en

ciertos sentidos.

Salidas es un dispositivo por donde se obtienen los resultados de los programas

ejecutados en la computadora o en otras palabras son los resultados que se

obtienen al procesar las entradas. Estas pueden adoptar en forma de productos,

servicios e información. Las mismas son el resultado del funcionamiento del

sistema o alternativamente el propósito para el cual existe el sistema.

Retroalimentación se produce cuando las salidas del sistema o la influencia de la

salida del sistema hay algo incorrecto en el contexto por lo tanto vuelven a

ingresar al sistema como recurso de información.

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PROCESADOR AMD

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