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República Bolivariana de Venezuela Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Caracas Ingeniería de Sistemas Sistemas Operativos II 1er Corte-Tarea #2 20%

ARQUITECTURA DE UN COMPUTADOR

Profesor: Ing. Henry Cristancho

Alumna: Meudis Silva C.I. 22.380.101

Caracas, Septiembre de 2017

ÍNDICE ÍNDICE ............................................................................................................................ 2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 3 Arquitectura ..................................................................................................................... 4 Ensamblador ................................................................................................................... 4 CPU ................................................................................................................................. 4 Periféricos ....................................................................................................................... 5 Direccionamiento............................................................................................................. 5 Datos ............................................................................................................................... 6 Instrucciones ................................................................................................................... 6 Interruptor ........................................................................................................................ 6 Máscara........................................................................................................................... 7 PSW ................................................................................................................................ 7 Timer ............................................................................................................................... 7 Lock ................................................................................................................................. 7 Tipos ............................................................................................................................... 8 Clasificación .................................................................................................................... 9 Ejemplos y estructura de estos ejemplos. ..................................................................... 10 ANEXOS ....................................................................................................................... 12 CONCLUSIÓN .............................................................................................................. 14

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INTRODUCCIÓN

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema que conforma una computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

La arquitectura de

una computadora explica

la

situación

de

sus

componentes y permite determinar las posibilidades de un sistema informático, con una determinada configuración, pueda realizar las operaciones para las que se va a utilizar. La arquitectura básica de cualquier ordenador completo está formado por solo 5 componentes básicos: procesador, memoria RAM, disco duro, dispositivos de entrada/salida y software.

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Arquitectura La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema que conforma una computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

Ensamblador Cuando se empezaron a utilizar símbolos nemotécnicos, se escribieron programas para traducir automáticamente los programas escritos en lenguaje ensamblador a lenguaje máquina. A estos programas traductores se les llamo ensambladores. La entrada para un ensamblador es un programa fuente escrito en lenguaje ensamblador. La salida es un programa objeto, escrito en lenguaje de máquina. El programa objeto incluye también la información necesaria para que el cargador pueda preparar el programa objeto para su ejecución. Para evitar confusiones, de aquí en adelante llamaremos lenguaje ensamblador al conjunto de nemotécnicos y a las reglas para su manejo. Al programa que traduce un programa objeto a partir de un programa escrito en lenguaje ensamblador lo llamaremos ensamblador.

CPU Por el acrónimo en inglés de central processing uni: La unidad central de proceso es el corazón del computador. Controla el flujo de datos, los procesa, y gobierna el secuenciamiento de las acciones en todo el sistema. Para ello necesita un oscilador externo o reloj que sincroniza las operaciones y marca la velocidad de proceso, este va marcando la evolución del CPU y mide su velocidad de funcionamiento; en forma no afortunada la frecuencia del reloj del CPU viene

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limitada por la tecnología del CPU y del computador completo ya dependiendo de los periféricos, sus tarjetas gráficas, memorias, etc. Por lo tanto, el uso excesivo de los recursos que tenga la computadora puede resultar un sobrecalentamiento que deteriore parcial o totalmente la CPU.

En la memoria se almacena el programa y los datos que va a ejecutar el CPU. Las instrucciones son códigos binarios interpretados por la unidad de control, los datos de igual manera se almacenan de forma binaria. 

Entrada/Salida: transfiere datos entre el entorno exterior y el computador. En él se encuentran los controladores de periféricos que forman la interfaz entre los periféricos, la memoria y el procesador.

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Sistema de interconexión: Buses; es el mecanismo que permite el flujo de datos entre la CPU, la memoria y los módulos de entrada/salida. Aquí se propagan las señales eléctricas que son interpretadas como unos y ceros lógicos. Periféricos

Estos dispositivos son los que permiten la entrada de datos al computador, y la salida de información una vez procesada. Un grupo de periféricos puede entenderse como un conjunto de transductores entre la información física externa y la información binaria interpretable por el computador. Ejemplos de estos dispositivos son el teclado, el monitor, el ratón, el disco duro y las tarjetas de red.

Direccionamiento Es el mecanismo que permite conocer la ubicación de un dato o instrucción. Los modos de direccionamiento son las diferentes maneras de especificar un operando dentro de una instrucción en lenguaje ensamblador. Un modo de direccionamiento especifica la forma de calcular la dirección de memoria efectiva

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de un operando mediante el uso de la información contenida en registros y/o constantes, contenida dentro de una instrucción de la máquina o en otra parte. Registros Internos: el almacenamiento de los resultados a la ejecución de las instrucciones en la memoria principal podría ser lento y excesivamente tendría muchos datos en el sistema de interconexión con la memoria, con lo que el rendimiento bajaría. De la misma manera también se almacenan en registros internos la configuración interna del CPU o la información durante la última operación de la ALU.

Datos Dícese de la colección de resultados compuestos por caracteres, numéricos y simbólicos, almacenados en el ordenador de forma que puedan ser procesados. Los datos se diferencian de la información en las formas agrupadas y almacenadas por el ordenador. Instrucciones Se denomina instrucciones al conjunto de datos insertados en una secuencia estructurada o específica que el procesador interpreta y ejecuta. Una instrucción es una única operación de un procesador definida por un conjunto de instrucciones de una arquitectura En las arquitecturas típicas, una instrucción cuenta con un opcode (que especifica cuál es la operación que se realizará, como por ejemplo: agregar datos a un registro de memoria) y cero, uno o más operandos (que especifica registros, ubicaciones de memoria o datos).

Interruptor Es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica.

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Máscara La máscara en informática es el conjunto de datos que, junto con una operación permiten extraer selectivamente ciertos datos almacenados en otro conjunto. El término proviene, en sentido figurado, de la capacidad de las máscaras para permitir a través de sus agujeros la visualización de ciertas partes de aquello que cubren, a la vez que ocultan (enmascaran) aquello tapado por las zonas no perforadas.

PSW El program status word es un área de la memoria o registro que contiene información sobre el estado de un programa utilizado por el sistema operativo. Normalmente incluye un puntero (dirección) a la siguiente instrucción a ejecutarse. El PSW contiene un campo de error y un código de condición.

Timer Es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo.

Lock Un Lock es un mecanismo de sincronización de la aplicación de límites en el acceso a un recurso en un ambiente donde hay muchos hilos de ejecución . Una cerradura está diseñada para hacer cumplir una política de control de concurrencia exclusión mutua.

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Tipos -

Hay dos tipos de sistemas operativos: SO para PC y SO para móviles.

 Sistemas Operativos Para PC Los sistemas operativos para PC u ordenadores de sobremesa son muy variados y hay muchos, pero los más utilizados son el Windows, el Mac y el LINUX. El uso de las ventanas es la insignia del sistema operativo de Microsoft, el Windows, sistema estándar para ordenadores personales y de negocios. Introducido en 1985, fue en gran parte el responsable de la rápida evolución de la informática personal. El Mac OS es el sistema operativo de Apple Macintosh para líneas de computadoras personales y estaciones de trabajo. La manzana es su logotipo. Linux o GNU/Linux como sistema operativo fue diseñado para proporcionar a los usuarios de computadoras personales una alternativa libre o de muy bajo costo. Linux tiene la reputación de ser un sistema muy eficiente y rápido. Hay muchas versiones diferentes, las más conocidas son Ubuntu o Fedora. Las versiones se pueden modificar de forma libre por cualquier usuario.  Sistemas Operativos Móviles Los sistemas operativos para móviles y tablets más utilizados son el Android y el iOS.

También se encuentran: 

DOS: Familia de sistemas operativos para PC. Sus siglas significan Disk Operating System. Fue creado para ordenadores IBM y fue muy popular. Carece de interfaz gráfica y no es multiusuario ni multitarea. Con la aparición del sistema operativo Windows fue rápidamente sustituido.

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WINDOWS: Familia de sistemas operativos no libres desarrollados por la empresa Microsoft Corporation, que se basan en una interfaz gráfica que se

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caracteriza por la utilización de ventanas. La última versión es Windows XP en la que convergen las dos líneas de desarrollo que hasta entonces se mantenían de forma separada en otras versiones: versiones basadas en MS-DOS y versiones basadas en NT (Network Technology) 

UNÍX: Familia de sistemas operativos que comparten unos criterios de diseño e interoperabilidad en común, que descienden de una primera implementación original de AT&T. Se trata de un sistema operativo portable, multitarea y multiusuario.

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GNU/LINUX: Sistema operativo libre creado por Richard Stallman. Sistema operativo libre creado por Richard Stallman. GNU es un acrónimo que significa GNU no es Unix («GNU's Not Unix»). Un sistema operativo libre quiere decir que los códigos completos del sistema estarán disponibles para todo el mundo, sin tener que pagar por un programa. Como resultado, un usuario que necesita cambios en el sistema será siempre libre para hacerlos por sí mismo, o de contratar a cualquier programador o empresa disponible para hacerlos por él.

Clasificación Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente manera:

A) Según la administración de tareas: – Monotarea: este tipo de sistemas operativos son capaces de manejar un programa o realizar una sola tarea a la vez. Son los más antiguos. Por ejemplo, si el usuario está escaneando, la computadora no responderá a nuevas indicaciones ni comenzará un proceso nuevo. – Multitarea: esta característica es propia de los S.O. más avanzados y permiten ejecutar varios procesos a la vez, desde uno o varios ordenadores, es decir que los pueden utilizar varios usuarios al mismo tiempo. Esto se puede realizar por 9

medio de sesiones remotas una red o bien, a través de terminales conectadas a una computadora.

B) Según la administración de usuarios: – Monousuario: Sólo pueden responder a un usuario por vez. De esta manera, cualquier usuario tiene acceso a los datos del sistema. Existe un único usuario que puede realizar cualquier tipo de operación. – Multiusuario: esta característica es propia de aquellos S.O. en los que varios usuarios pueden acceder a sus servicios y procesamientos al mismo tiempo. De esta manera, satisfacen las necesidades de varios usuarios que estén utilizando los mismos recursos, ya sea memoria, programas, procesador, impresoras, scanners, entre otros.

Ejemplos y estructura de estos ejemplos.

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ANEXOS Figura 1. Consola del sistema operativo Microsoft DOS.

Figura 2. Consola del sistema operativo Microsoft Windows.

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Figura 3. Consola del sistema operativo Solaris de Sun MicroSystem.

Figura 4. Consola del sistema operativo Linux Linspire.

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CONCLUSIÓN El presente trabajo se realizó con el propósito de cumplir una serie de objetivos para lograrlo conlleva a desarrollar y tener un mejor entendimiento de la arquitectura y los tipos de sistema operativos, se debe tener en cuenta que la versión Windows es potente, de su actualización ofrecen nuevas bondades para el mejor uso. Hoy en día podemos contar y confiar con distintas versiones de Windows como Windows 95 Windows NT Windows 98 windows2000 Windows XP, entre otros. Se puede decir que los sistemas operativos siguen evolucionando. Además que todos los Sistemas Operativos modernos son multitarea, es decir que pueden ejecutar varios procesos simultáneamente.

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