Arquitectura del Computador

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Material de apoyo para la asignatura BPTPR01 Programaciòn para Ingenierìa en la Universidad Metropolitana en Caracas

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Arquitectura del Computador

  1. 1. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa El Computador bmoral@unimet.edu.ve
  2. 2. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Computador . Máquina compuesta de elementos físicos (en su mayoría de origen electrónico) capaz de aceptar unos datos de entrada, realizar con ellos operaciones lógicas y aritméticas con gran velocidad y precisión , y proporcionar los resultados a través de algún medio de salida. bmoral@unimet.edu.ve
  3. 3. Departamento de Programación Y Tecnología Educativa Organización del Computador (Arquitectura Von Neumann) Unidad Lógico Unidad deUnidad de aritmético control Unidad deentrada Salida Memoria principal Cache ROM RAM bmoral@unimet.edu.ve
  4. 4. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Representación de la información en la computadoraSistema DecimalSi deseamos representar el número 3027, en el sistemadecimal, entonces: 3 0 2 7 7 * 10 0 = 7 2 * 10 1 = 20 0 * 10 2 = 0 3 * 10 3 ________ = 3000 3027 bmoral@unimet.edu.ve
  5. 5. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Representación de la información en la computadoraSistema BinarioDe igual manera como el nombre lo sugiere, el sistema binariotiene como base el número 2.Al ser combinados los 2 diferentes dígitos 0 y 1 para formar unnúmero equivalente a un decimal de varias cifras, cada dígitoaporta un valor agregado, compuesto por su propio valormultiplicado por una potencia de 2 que depende de la posiciónque ocupa dicho dígito binario dentro del número. bmoral@unimet.edu.ve
  6. 6. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Sistema Binario Para representar un número en sistema binario debemos saber: 27 26 25 24 23 22 21 20 0ó1 Cada casilla puede contener un 0 ó 1, si contiene un 1 quiere decir que se toma él exponente, si tiene 0 no se toma. bmoral@unimet.edu.ve
  7. 7. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Sistema Binario Vamos a representar el valor 50 en sistema binario: 1 1 0 0 1 0 0*20 = 0 1* 21 = 2 0* 22 = 0 0* 23 = 0 1* 24 = 16 1* 25 = 32 ________ 50 bmoral@unimet.edu.ve
  8. 8. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Concepto de BIT Un BIT (Binary Digit) es la unidad mínima de información, puede ser representada en el sistema binario por los dígitos 0 o 1, los cuales están asociados a los estados “encendido” ó “apagado”, parecido a un bombillo. 0 apagado 1 encendido BIT bmoral@unimet.edu.ve
  9. 9. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Concepto de BIT Si el valor 50 en el sistema binario es : 1 1 0 0 1 0 para almacenar el número en el computador necesitaríamos 6 bits, uno por cada dígito. 1 1 0 0 1 0 bmoral@unimet.edu.ve
  10. 10. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Concepto de BYTE Son ocho o dieciséis bits colocados uno al lado del otro. Posición 8 7 6 5 4 3 2 1 de cada bit 27 26 25 24 23 22 21 20 BYTECadacasilla esun bit bmoral@unimet.edu.ve
  11. 11. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Capacidad de almacenamiento K : Se utiliza para representar kilobytes, es decir, alrededor de mil veces un byte, por lo tanto, K = 1024 BYTES Unidad Magnitud KiloByte - KB 210 bytes = 1024 bytes MegaByte - MB 220 bytes = 1024 KB GigaByte - GB 230 bytes = 1024 MB TeraByte - TB 240 bytes = 1024 GB bmoral@unimet.edu.ve
  12. 12. Departamento de Programación Y Tecnología Educativa Software Conjunto de programas que se encargan de Software controlar el funcionamiento de los programas que se ejecutan y de la gestión Básico o del interna de los recursos físicos de la computadora. sistemaSoftware Software Programas que controlan el de funcionamiento de la computadora para aplicación realizar una tarea específica. bmoral@unimet.edu.ve
  13. 13. Departamento de Programación Y Tecnología Educativa Software de AplicaciónLenguajes de ProgramaciónEs el lenguaje utilizado por la persona que desea escribirinstrucciones al computador y que éste las entienda Ej: Java, Pascal, Informix, Scheme, Basic,etc. Tipos de lenguajes que hay Lenguajes de bajo nivel  de máquina  ensamblador Lenguajes de alto nivel  interpretados  compilados bmoral@unimet.edu.ve
  14. 14. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Tipos de lenguajesDe máquina Es el lenguaje nativo de la computadora, contiene sólo unos y ceros (1 y 0), los cuales forman las instrucciones.Ensamblador Es un lenguaje de etiquetas, donde cada instrucción se corresponde con una instrucción en lenguaje de máquina.Lenguajes de alto nivel Son aquellos lenguajes semejantes al lenguaje natural, donde cada instrucción es una o más instrucciones en lenguaje ensamblador o de máquina. bmoral@unimet.edu.ve
  15. 15. Departamento de Programación Y Tecnología Educativa Tipos de Lenguajes Lenguaje Java Lenguaje Ensamblador Lenguaje máquinaclass MiPrograma ADD ACUM, i 1001 1100 1010 0000{ CAR AUX, i 0011 0100 1000 0110 public static void main... STZ CONTINUA 0100 1111 0000 0110 { RES ACUM, j 0111 1110 1101 0000 System.out.println(“Hola”); MOVE X, Y }} bmoral@unimet.edu.ve
  16. 16. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Software del Sistema Traductores Programa que acepta el código fuente de programas escritos en lenguaje simbólico y realiza una de dos cosas: • Ejecuta directamente el código • Transforma el código a una forma aceptable para su ejecución bmoral@unimet.edu.ve
  17. 17. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa TraductoresInterpretador Es un programa que toma un código fuente e inmediatamente lo ejecuta. El proceso del interpretador se lleva a cabo en un paso, en el cual el programa y su entrada son utilizadas por el interpretador y el resultado de la ejecución del programa es devuelto bmoral@unimet.edu.ve
  18. 18. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Interpretador Datos Programa fuente Interprete Resultados bmoral@unimet.edu.ve
  19. 19. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa TraductoresCompilador Es un programa que toma como entrada el código fuente y genera como salida un código ejecutable. El proceso de compilación se lleva a cabo en dos pasos  La entrada es el programa fuente (código original)  La salida es el programa en lenguaje de máquina bmoral@unimet.edu.ve
  20. 20. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Proceso de compilación Edición del programa fuente Programa fuente Librerías Compilador si no Errores Programa objeto Encuadernador Programa ejecutable bmoral@unimet.edu.ve
  21. 21. Departamento de Programación Y Tecnología Educativa Software del SistemaSistema Operativo  Es el programa más importante de una computadora.  En general cada computadora debe poseer uno para ejecutar los programas.  Es el programa que se encarga de las tareas básicas de la computadora  Lectura y escritura a disco  Manejo de dispositivos, etc. bmoral@unimet.edu.ve
  22. 22. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Software del SistemaSistema OperativoEs un programa que posee dos funciones generales Máquina virtual  El SO crea una capa de abstracción que le provee a los programadores una interfaz para la programación del hardware amigable Administrador de recursos  El SO se encarga de administrar los diferentes dispositivos o periféricos del sistema permitiendo el uso correcto de ellos bmoral@unimet.edu.ve
  23. 23. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Sistema OperativoServicios del Sistema Operativo  Ejecución de programas  Acceso a archivos  Acceso al sistema y seguridad  Detección de errores  Control de hardware bmoral@unimet.edu.ve
  24. 24. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Sistema Operativo bmoral@unimet.edu.ve
  25. 25. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Sistema Operativo Shell Kernel: es la parte del SO que se carga y permanece en la memoria. Sistema Operativo Es importante que el kernel sea lo más óptimo y pequeño posible otros módulos Generalmente es responsable por el Kernel manejo de memoria, el manejo de procesos y tareas y el manejo del disco Hardware bmoral@unimet.edu.ve
  26. 26. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Sistema Operativo Shell o consola es un programa Shell aparte del sistema operativo que procesa comandos. Sistema Operativo Este procesador de comandos es el programa que ejecuta comandos otros módulos del sistema operativo. Kernel Sistemas operativos basados en UNIX poseen diferentes versiones de shell (C shell, Bourne shell, Korn shell, etc) Hardware bmoral@unimet.edu.ve
  27. 27. Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa Conceptos vistosEn resumen, los conceptos vistos fueron : •De máquinaLenguajes de programación •Ensamblador Interpretados •Lenguajes de alto nivel Compilados •Bit Sistema binario •Byte •KByte •MegaByte •TeraByte bmoral@unimet.edu.ve
  28. 28. Departamento de Programación Y Tecnología Educativa Conceptos de ProgramaciónEn resumen, los conceptos vistos fueron : •Unidad de entrada •Unidad central de proceso Arquitectura del computador Unidad lógico aritmética Unidad de control Memoria principal •Unidad de Salida bmoral@unimet.edu.ve

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