Arquitectura

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Es la arquitectura de un computador

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Arquitectura

  1. 1. Nuestros datos.....
  2. 2. •La Computadora•Acciones y Funciones•Arquitectura – Esquema•Arquitectura del Procesador – Arquitectura delSoftware•Soporte lógico de Aplicación – Soporte Lógico de Base•Sistemas Operativos - Introducción•El nivel del Sistema Operativo•Estructura de un SO•Supervisor: Administradores, Procesadores deLenguaje y Utilitarios
  3. 3. La Computadora• Máquina capaz de realizar y controlar a granvelocidad cálculos y procesos complicados querequieren una toma rápida de decisiones mediantela aplicación sistemática de criteriospreestablecidos.-
  4. 4. Origen de la Palabra• Computer (inglés) : máquina de computar ocalcular• Ordenador (francés) : ordinateur – Poner en ordenla informacion
  5. 5. ¿Nos ayudarán las computadoras?, ¿Enqué?o Informaro Con datos ordenados, concisos y concretos.o Educaro Lo que implica: guiar, explicar, promover unasciertas actitudes, inculcar conocimiento.o Evaluaro Con el análisis de los parámetros (orden, dificultad),tiempos, intentos, dudas, etc..o Motivaro .....lo mejor de los computadores....
  6. 6. La computadora ya estaayudando a:• L@s niñ@s.• Las personas con problemas.• L@s mayores.• L@s ingenier@s.• L@s médic@s.• L@s cientific@s.• L@s .....l@s .....l@s..... ∞
  7. 7. Algunos ejemplos¡Calor!¡Los sueños!
  8. 8. ¡La mecánica!¡¡Miau!!
  9. 9. ¡La electrónica,la matemática,el diseño!...
  10. 10. ¡La biología,la física,la química!
  11. 11. ¡Ah! Me olvidaba del 3D y la realidad virtual....y también....
  12. 12. ENIACDel pasado Al PresenteASCI White30 toneladas18000 válvulas300 multiplicaciones por segundoCálculo de trayectorias de misiles106 toneladas79 Km. De cables12,3 TeraflopsSimulaciones de explosionesnuclearesUniversidad de Boston (1er. UsuarioUniversitario)
  13. 13. Si ahora nos detenemos unpoco, y pensamos en lascomunicaciones, podemos verel número de dispositivos, quehoy en día, dependen de loscomputadores y de laprogramación. ¿cuántas cosaspodemos conectar a nuestrocomputador? , veamos el futuroya presente ... (IEEE)
  14. 14. Tele-CableAudioDVDTeléfonoTel. CelularImpresorasVideo cam.PCPalm/NoteTarj Créd/deb.TV InternetTelevisiónPagar por verInternet CelularTele internetBanco en casaredesVideoconferenciaTarj. InteligentesWWWFax....Presente...la computaciónUbicua.
  15. 15. 1 Gf = 1000000000 = mil millones de operaciones de punto flotante por segundo1 Tf = 1000 Gf.1 Pf = 1000 Tf = 1.000.000.000.000.000 flops.Cinco pasos para llegar al Petaflop(Fuente IBM)PlacaTorreProcesador
  16. 16. QUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALESQUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALES•Velocidad de procesamiento•Grandes cantidades de datos•Procesos rápidos, económicos y libresde errores•Demanda creciente de información
  17. 17. Aplicaciones:Aplicaciones:•Fuera de línea con procesamiento en lotes•En línea y tiempo real•Uso de Time Sharing o tiempo compartido•Simulación•MIS•ServiciosQUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALESQUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALES
  18. 18. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN:CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN:•ANALÓGICAS:ANALÓGICAS: Procesan informaciones acerca demagnitudes análogas, medir tiempo, longitud, velocidado presión atmosférica. (El hombre fue asimismo la 1ra.C.A., al usar su antebrazo para medir.Resuelven problemas que se presentan como realidadesfísicas, para hallar la solución recurre a relacionessimilares análogas. Los datos que se proporcionan yutilizan son siempre continuos y la forma de medirlosestá sujeta a una forma de proceso de medición. Laaplicación de la computadora analógica tiene lugar enactividades donde el objetivo es ejercer alguna forma decontrol.
  19. 19. •DIGITALES:DIGITALES: En los circuitos de lascomputadoras digitales, los datos serepresentan mediante esquemas de impulsoseléctricos. Los datos se representan siempreen forma de cantidades discretas.Las computadoras digitales puedenclasificarse en:- Científicas- De uso general- Comerciales
  20. 20. ORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITALORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITAL•Unidad de Entrada:Unidad de Entrada: unidades de disco, cinta,teclado, lectores, etc.•CPU:CPU: Sección de Control, SecciónAritmética Lógica, Memoria Interna,Memoria Externa en Línea, Memoria ExternaFuera de Línea.•Unidad de Salida:Unidad de Salida: unidades de disco,unidades de cinta, impresoras, etc.PERIFERICOS
  21. 21. ORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITALORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITALPreparación de losPreparación de losDatosDatosUnidad deUnidad deEntradaEntradaUnidad deUnidad deSalidaSalidaAlmacenamiento PrimarioAlmacenamiento PrimarioUnidad Aritmética y LógicaUnidad Aritmética y LógicaControlControlAlmacenamientoAlmacenamientoSecundario ExternoSecundario Externo
  22. 22. OTRAS CLASIFICACIONESOTRAS CLASIFICACIONESSegún la base de su tamaño (costo):Según la base de su tamaño (costo):- Grandes- Medianas- Pequeñas- De escritorioY más recientemente (velocidad y almacenamiento)Y más recientemente (velocidad y almacenamiento)- Supercomputadores- De gran escala- De escala mediana- MicrocomputadorasMicrocomputadorMinicomputadorDe escala mediaDe gran escalaSupercomputadorPosición relativa de la potencia de procesamiento en los sistemas de computación.
  23. 23. TipoTipo MIPSMIPS MB RAMMB RAM EjemploEjemplo AplicaciónAplicaciónC. Personal 1 1 IBM PS2 Utilitarios Vs.Minicomput. 2 4 PDP-11/84 Traf. AéreoSupermini 10 32 SUN-4 Servidor RedMacro Comp. 30 128 IBM 3098/300 Op. BancariasSupercomp. 125 1024 CRAY-2 Pred. Meteor.CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO, DESEMPEÑO YCLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO, DESEMPEÑO YAPLICACIÓNAPLICACIÓN
  24. 24. Aspectos a tener en cuenta aladquirir una computadora• Escritorio o Portatil– PCMCIA– Peso– Mouse– Etc.• Plataforma• Gabinete• Dispositivio de visualización• Red?• Microprocesador
  25. 25. Aspectos a Tener en cuenta aladquirir una computadora• Velocidad de Reloj• RAM• CACHE• ISA, Vesa, PCA• SO• Software Horizontal? Vertical?• HD• Floppys
  26. 26. Aspectos a Tener en cuenta aladquirir una computadora• Periféricos– Mouse– Impresoras– Scanners– FAX/Modems......• CDR – CDRW – DVD• Soporte Técnico – Garantía y Reparación
  27. 27. SOPORTE LOGICOSOPORTE FISICOARQUITECTURADELPROCESADORARQUITECTURADELSOFTWARE•CPU•ALU•Registros•Memoria•etc•Soporte lógico Aplicación•Soporte lógico de BaseSISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOSSISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOS
  28. 28. SOPORTE LOGICO DE APLICACIÓNAporta al usuario una solución a un determinado problema(Ejemplos)SOPORTE LOGICO DE BASEPosibilita la explotación de un equipo de procesamiento de datosde la manera más eficiente posible, sin decir que estas actividadessean transparentes al mismo.-
  29. 29. OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE BASE•Posibilitar que los programas-problemas evolucionenordenadamente en el computador, resolviendo todas lassituaciones que podrían no estar previstas.•Facilitar la explotación del equipo•Independizar a los programadores de tareas rutinarias ycomplejas como administración de unidades periféricas,administración del tiempo de la CPU, etc.
  30. 30. DEFINICION DE SOES UN SISTEMA O CONJUNTO DE PROGRAMAS CONFINES DIVERSOS, AGRUPADOS EN SUBSISTEMAS,CADA UNO DE LOS CUALES CUMPLE CON UNAMISION ESPECIFICA SUPERVISADOS POR UNPROGRAMA QUE CUMPLE LA FUNCION DE CONTROLDE LA ACTIVIDAD DE LA CPU, DENOMINADOSUPERVISOR.-EL SUPERVISOR RESIDE EN MEMORIA CENTRAL Y SINSU PRESENCIA EL EQUIPO SERIA INCAPAZ DEPROCESAR.-
  31. 31. MONOPROGRAMACIONEJECUTA Y ATIENDE A UN SOLO PROGRAMA-PROBLEMA A LA VEZ.-MULTIPROGRAMACIONEJECUTA Y ATIENDE A MAS DE UN PROGRAMA-PROBLEMA A LA VEZ; CADA CIERTO NUMEROS DECICLOS EJECUTA UNA TAREA ( GRUPO DEINSTRUCCIONES)SEGÚN SU ESTRUCTURA EL SO PUEDE CLASIFICARSE EN:
  32. 32. ALTERNATIVAS DE CARGA DE SO•SUPERVISOR EN ROM:• LLAMADO SOFTWARE DE ESTADO SOLIDO -FIRMWARE•CARGA AUTOMATICA DEL SO - BOOTING:•UNA RUTINA EN ROM INICIA LA CARGA DESDE UNDISPOSITIVO PERIFIERICO.-•CARGA DE SO DE GRAN MAGNITUD (IPL):•PARA SO DE MAGNITUDES CONSIDERABLES, LARESIDENCIA DEL SO ESTA EN VARIAS UNIDADESPERIFERICAS DE ACCESO DIRECTO. (SEGURIDAD,FALLAS, ETC)•SU PRINCIPO ES EL BOOTING, PERO CON LAPOSIBILIDAD DE SELECCIONAR POR MEDIO DE UNARUTINA DESDE QUE UP SE CARGARA.-
  33. 33. SE PUEDEN CLASIFICAR TAMBIEN LOS SO, TENDIENDOEN CUENTA SU CARGA EN LA MEMORIA CENTRAL•TOTALMENTE RESIDENTES EN MEMORIA•PAGINABLES-RECURRENTEMENTE TRANSFERIDOS
  34. 34. El SUPERVISOR, analiza en cada instante cuál es la situaciónglobal del procesador, transfiriendo el control a algún programau otro componente del SO.
  35. 35. •RECIBE EL CONTROL DE LA CPU POR•Transferencia de Control desde elSUPERVISOR•Por medio de una llamada desde otrosubsistema.•ENTREGA EL CONTROL ACORDE A:•Al SUPERVISOR, si el procedimiento querealizaron fué completo•A otro subsistema, si fuese necesario.
  36. 36. Cumple con 3 actividades básicasCumple con 3 actividades básicas•Direccionamiento de la memoria•Asignación de Espacio•Espacio asignado a cada tarea•Qué tarea ocupa cada espacio de memoria•Verificación de autoridad o capacidad de uso•Impedir accesos no autorizados de programas a memoria•Impedir que un programa direccione en espacios que no lepertenecen
  37. 37. •Interrupciones de Entrada/Salida•Solicitud de E/S de datos•Finalización de una operación de E/S de datos•Interrupciones para recuperación de Errores•Ocasionadas por errores en el sistema•Hardware•Analiza el error, determina la falla, tipo de error,posibilidad de recupero y transferencia de control aladministrador de errores•Software•Analiza el error para determinar el tipo de error, quienlo produce, si es recuperable y transfiere el control aladministrador de errores lógicos•Interrupción por llamada al sistema (system call) o al supervisor•Interrupción incondicional
  38. 38. Interactúa con otros componentes recibiendo y entregando elcontrol, Los errores que se pueden presentar pueden ser :•Errores Lógicos o del Software•Operaciones de Datos (división por cero)•Errores de direccionamiento (direcciones erróneas oinexistentes)•Errores de manejo de datos (archivos/datosincompatibles)•Errores Físicos o del Hardware•Transporte de los datos (lost in bus)•Mal funcionamiento de un componente físico
  39. 39. •Administración del Manipuleo de los datos•Utiliza todas las técnicas de almacenamiento, recuperacióny edición de datos en los archivos.•Control de Técnicas de Archivos•Supervisa el manejo de los archivos en si, con unsubcomponente especializado en cada tipo de archivo
  40. 40. Realiza funciones de auditoría sobre todo lo que va ejecutándose.También recibe el nombre de Accounting MonitorAccounting Monitor. Su fin esllevar los registros necesarios para la contabilidad del sistema, encuanto al tiempo de procesamiento de una tarea, recursosutilizados, espacio en memoria auxiliar, cantidad de operación deE/S efectuadas, etc..El objetivo de esta actividad es disponer de elementos no solopara la facturación de los servicios del procesador, sino tambiénpara estadísticas, corrección de procedimientos, etc..
  41. 41. TIENE POR MISION FUNDAMENTALREALIZAR SOBRE UN PROGRAMA-PROBLEMA TODAS LAS ACTIVIDADESNECESARIAS PARA CONVERTIRLO ENUNA TAREA•ENSAMBLADORES•COMPILADORES•ENLAZADORES O LINKEADORES•CARGADOR O LOADER•INTERPRETES
  42. 42. CONVIERTE EN CODIGO OBJETO EL CODIGO FUENTE
  43. 43. TIENE POR MISION TRADUCIR UN PROGRAMAESCRITO EN LENGUAJE FUENTE A INSTRUCCIONESDE CODIGO DE MAQUINA.SUS FUNCIONES SON:•Inspección del Programa Fuente•Traducción del Programa Fuente•Listar el Código Objeto y los Errores (opcional)
  44. 44. CONVIERTE UN PROGRAMA QUE YA SE ENCUENTRAEN CODIGO OBJETO EN UNA UNIDAD COMPLETA ENSI MISMA QUE SEA EJECUTABLE
  45. 45. TIENE LA FUNCION DE TOMAR UN PROGRAMA YATRADUCIDO Y VINCULADO (O SEA UNEJECUTABLE), Y LO CONVIERTE EN UNA TAREAPARA EL SISTEMA, ES DECIR LO EJECUTA.RECIBE ESE NOMBRE POR SU ACTIVIDAD DECARGAR UN EJECUTABLE EN MEMORIA CENTRALY HABILITARLO PARA SU PROCESAMIENTO
  46. 46. COMBINA LAS ACTIVIDADES DE COMPILADOR-ENSAMBLADOR-CARGADOR, CON LA DIFERENCIA DEQUE NO TRABAJA CON PROGRAMAS COMPLETOS, SINOCON UNA SENTENCIA.ACTIVIDADES:•Toma una sentencia del programa fuente•La traduce a código objeto•La ensambla (linker), si fuera necesario•La Ejecuta
  47. 47. Su objetivo es realizar tareas UTILITARIAS , es decirrutinarias y de propósitos específicos, las cuales carecen desentido que cada programador de aplicación las tuviera quecodificar.-•SORT•BACKUP•RESTORE•ETC

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