Fundamentos Básicos de la Computación

Profesora: Mireya Morales

Contenido• Organización y funcionamiento simple de un

computador (Procesador, Subsistema de I/O y, Memoria.

• Tipos de Memoria: RAM, ROM, cache, virtual y secundaria.

• Buses del sistema.

• Unidades de medida de memoria.

• Ley de Moore.

• Tipos de software (Aplicaciones, Sistema de Operación, de Comunicaciones, etc.).

Organización y funcionamiento simple de un computador (Subsistema de I/O, Memoria y Procesador.

• Los computadores en realidad sólo hacen 4 cosas:– Recibir entradas: Aceptan información del mundo

exterior.– Producir salidas: Reflejan información al mundo

exterior.– Procesan información: Ejecutan operaciones

aritméticas y/o lógicas.– Almacenan información: Los datos reposan en algún

dispositivo.

Organización y funcionamiento simple de un computador (Subsistema de I/O, Memoria y Procesador.

• Luego todo sistema de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a cumplir estas funciones:– Dispositivos de entrada: Teclado, ratón, escáner,

micrófono, etc.– Dispositivos de salida: Monitor, impresora, cornetas, etc.– Un procesador: Procesa información, ejecutando cálculos

aritméticos y tomando decisiones con base en los valores de información.

– Memorias y dispositivos de almacenamiento.

Organización y funcionamiento simple de un computador (Subsistema de I/O, Memoria y

Procesador.

Dispositivosde Entrada

Memoria(Almacenamiento)

CPUDispositivos

de Salida

Organización y funcionamiento simple de un computador (Subsistema de I/O, Memoria y Procesador.

Unidad Central de Procesos:

• Es una colección extraordinariamente compleja de circuitos electrónicos que cuando es incorporada en un chip de silicio, se le denomina microprocesador.

• Es el cerebro de la computadora, el lugar donde se manipulan instrucciones y datos.

• Está constituido por: Unidad de Control y Unidad Lógica Aritmética.

Organización y funcionamiento simple de un computador (Subsistema de I/O, Memoria y Procesador.

Unidad de Control:

• Dirige, coordina y administra todos los recursos de la computadora.

Unidad Aritmética Lógica:

• Conjunto de circuitos que realiza operaciones lógicas y aritméticas.

Memoria

• Es un espacio físico electrónico constituido por elementos denominados “chips”, que permite a la CPU almacenar y recuperar datos en forma muy rápida.

RAM (Random Access Memory): • Conjunto de chips ubicados en una pequeña tarjeta de

circuitos electrónicos que permite alojar temporalmente los datos del usuario, instrucciones del S.O. y de programas en ejecución. Es una memoria volátil de almacenamiento temporal.

Memoria

ROM (Read Only Memory):• Conjunto de chips que contienen un grupo pequeño de

instrucciones que indican a la computadora algunas tareas de importancia relacionadas con la operatividad del sistema.

• En los PC esta memoria se llama ROM BIOS y contiene instrucciones que indican a la computadora como acceder a los dispositivos de I/O y buscar el sistema operativo. Esta memoria es de almacenamiento permanente no volátil y contiene instrucciones asociadas al proceso de inicialización del sistema.

Memoria

Proceso de inicialización del sistema:• Encendido• Ejecución de las instrucciones de la ROM.• Pruebas de diagnóstico de la RAM, tarjetas de expansión,

teclado y unidades de disco.• Carga del S.O. en la RAM. • Configuración y ejecución de rutinas personalizadas de

inicialización.• Listo para recibir órdenes y datos.

Memoria Caché

Según Wikipedia: “En Informática un caché es un conjunto de datos duplicados de otros originales, con la propiedad de que los datos originales son costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia en el caché.”

Según Norton: “Es una memoria de alta velocidad que reside entre el CPU y la RAM de una computadora.El CPU puede recuperar los datos e instrucciones de manera más rápida desde una cache que desde la RAM o el disco duro”

Memoria Caché

• “Utilizada en informática significa memoria temporal; generalmente de existencia oculta y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente o previsible”.

Fuente: http://www.zator.com/Hardware/H5_2.htm

Tipos de Memoria Caché• Nivel 1 (L1): Es un tipo de memoria

integrada directamente en el procesador.• Nivel 2 (L2): En un principio se

encontraban en la placa base fuera del procesador entre el CPU y la RAM. Sin embargo, Intel y AMD decidieron colocarlo interna al CPU con lo cual aumentaron enormemente la respuesta del CPU.

• Nivel 3 (L3). Está integrada en la tarjeta madre.

Memoria Virtual

Memoria virtual es un diseño computacional que permite al

software usar más memoria principal (RAM) que la que realmente posee

la computadora.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_Virtual

Memoria

Memoria Secundaria:• Un medio de almacenamiento es el disco, cinta, papel u

otro objeto que contiene datos.• Un dispositivo de almacenamiento corresponde a

aparatos electro-mecánicos que registra y recupera información que hay en el medio de almacenamiento. Esta información es de tipo semipermanente y puede posteriormente ser utilizada por el mismo u otro computador.

• Ejemplo de memorias secundarias: discos magnéticos u ópticos, memory flash, cintas magnéticas, etc.

Unidad de discos de 3 1/2

Regrabador de CD

Memoria flash USB Disco duro

Memoria Secundaria

Buses del sistema

• En una microcomputadora el término bus se refiere a las rutas entre los componentes electrónicos de la misma.

• Existen tres tipos: de datos, de dirección y de control.

• Es el conjunto de conductores eléctricos en forma de pistas metálicas impresas sobre la placa base del computador, por donde circulan las señales que corresponden a los datos binarios del lenguaje máquina con que opera el Microprocesador. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Bus_de_datos

Buses del sistema

CPU CACHE RAM

ROM

PERIFERICOS I/O

Unidades de Medida de Memoria• Bit: Contracción de las palabras digito binario

(binary digit). Es la unidad de datos más pequeña que puede manejar un computador.

• Byte: 8 bits. Exabyte: 1024 Petabyte• Kilobyte: 1024 byte Zetabyte: 1024 Exabyte• Megabyte: 1024 KB Yottabyte: 1024 ZetaB• Gigabyte: 1024 MB Brontobyte: 1024 YottaB• Terabyte: 1024 Gigabyte• Petabyte: 1024 Terabyte

Unidades de Medida de Memoria

Nombre Abrev. Factor Tamaño en el SI

kilo K 210 = 1024 103 = 1000

mega M 220 = 1 048 576 106 = 1 000 000

giga G 230 = 1 073 741 824 109 = 1 000 000 000

tera T 240 = 1 099 511 627 776 1012 = 1 000 000 000 000

peta P 250 = 1 125 899 906 842 624 1015 = 1 000 000 000 000 000

exa E260 = 1 152 921 504 606 846 976

1018 = 1 000 000 000 000 000 000

zetta Z270 = 1 180 591 620 717 411 303 424

1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000

yotta Y280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176

1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000

Bronto B 290 = 1024 Yottabytes1027 = 1 000 000 000 000 000 000 000  000

Ley de Moore• La unidad fundamental del

procesador es el transistor.• El transistor corresponde al

corazón del cómputo digital.• En 1965 Gordon Moore,

fundador de Intel, dijo que el poder de cómputo de un cpu se duplica cada 18 meses.

• El poder de cómputo de un cpu está relacionado con la cantidad de transistores

Ley de Moore

Tipos de software

• Software base o sistema operativo: Conjunto de todos los programas que controlan la ejecución de todas las aplicaciones y administran todos los recursos del computador.

• Software de aplicación: Programa diseñado y escrito para realizar una tarea específica, ya sea personal, de negocios o de procesamiento.

• Software de comunicaciones: Conjunto de programas que permiten la comunicación entre dispositivos locales o remotos de una red.