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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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.
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Organización del Computador
(Arquitectura Von Neumann)
Unidad de entrada
Unidad de Salida
Unidad Lógico aritmético
Unidad de control
Memoria principal
ROM RAM
Cache
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Sistema DecimalSi deseamos representar el número 3027, en el sistema decimal, entonces:
2 * 10 1 = 20
3 0 2 77 * 10 0 = 7
0 * 10 2 = 03 * 10 3 = 3000________
3027
Representación de la información en la computadora
Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa
Sistema Binario De igual manera como el nombre lo sugiere, el sistema
binario tiene como base el número 2. Al ser combinados los 2 diferentes dígitos 0 y 1 para formar un número equivalente a un decimal de varias cifras, cada dígito aporta un valor agregado, compuesto por su propio valor multiplicado por una potencia de 2 que depende de la posición que ocupa dicho dígito binario dentro del número.
Representación de la información en la computadora
Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa
Sistema BinarioPara representar un número en sistema binario debemos saber:
27 26 25 24 23 22 21 20
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.
0 ó 1
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Sistema BinarioVamos a representar el valor 50 en sistema binario:
1 1 0 0 1 0 0 * 2 0 = 0 1* 21 = 2
________ 50
0* 22 = 0
0* 23 = 0
1* 24 = 16
1* 25 = 32
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Concepto de BITUn 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.
BIT
1 encendido
0 apagado
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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
Concepto de BIT
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Concepto de BYTE
Son ocho o dieciséis bits colocados uno al lado del otro.
Cada casilla es un bit
Posición de cada bit
BYTE
12345678
2021222324252627
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K : Se utiliza para representar kilobytes, es decir, alrededor de mil veces un byte, por lo tanto,
K = 1024 BYTES
Capacidad de almacenamiento
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
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Software Conjunto de programas que se
encargan de controlar el funcionamiento de los programas que se ejecutan y de la gestión interna de los recursos físicos de la computadora.
Software
Software Básico o del sistema
Software de aplicación
Programas que controlan el funcionamiento de la computadora para realizar una tarea específica.
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Lenguajes de ProgramaciónEs el lenguaje utilizado por la persona que desea escribir instrucciones al computador y que éste las entienda
Ej: Java, Pascal, Informix, Scheme, Basic,etc.
Tipos de lenguajes que hay
de máquina ensamblador
Lenguajes de bajo nivel
interpretados compilados
Lenguajes de alto nivel
Software de Aplicación
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De máquinaEs el lenguaje nativo de la computadora, contiene sólo unos y ceros (1 y 0), los cuales forman las instrucciones.
Tipos de lenguajes
EnsambladorEs un lenguaje de etiquetas, donde cada instrucción se corresponde con una instrucción en lenguaje de máquina.
Lenguajes de alto nivelSon aquellos lenguajes semejantes al lenguaje natural, donde cada instrucción es una o más instrucciones en lenguaje ensamblador o de máquina.
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Tipos de Lenguajes
Lenguaje Java Lenguaje Ensamblador Lenguaje máquina
class MiPrograma { public static void main... { System.out.println(“Hola”); } }
ADD ACUM, iCAR AUX, iSTZ CONTINUARES ACUM, jMOVE X, Y
1001 1100 1010 00000011 0100 1000 01100100 1111 0000 01100111 1110 1101 0000
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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
Software del Sistema
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Traductores
Interpretador
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
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Interpretador
Interprete
Datos
Programafuente Resultados
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Traductores
Compilador
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
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Proceso de compilaciónEdición delprograma fuente
Programa fuente
Compilador
Errores Programa objeto Encuadernador
Librerías
Programa ejecutable
nosi
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Sistema 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.
Software del Sistema
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Sistema Operativo Es 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
Software del Sistema
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Sistema Operativo
Servicios del Sistema Operativo
Ejecución de programas
Acceso a archivos
Acceso al sistema y seguridad
Detección de errores
Control de hardware
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Sistema Operativo
Hardware
Sistema Operativo
Kernel
otros módulos
Shell Kernel: es la parte del SO que
se carga y permanece en la memoria.
Es importante que el kernel sea lo más óptimo y pequeño posible
Generalmente es responsable por el manejo de memoria, el manejo de procesos y tareas y el manejo del disco
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Sistema Operativo Shell o consola es un
programa aparte del sistema operativo que procesa comandos.
Este procesador de comandos es el programa que ejecuta comandos del sistema operativo.
Sistemas operativos basados en UNIX poseen diferentes versiones de shell (C shell, Bourne shell, Korn shell, etc)
Hardware
Sistema Operativo
Kernel
otros módulos
Shell
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Conceptos vistosEn resumen, los conceptos vistos fueron :
• De máquina• Ensamblador• Lenguajes de alto nivel
Lenguajes de programación
• Bit• Byte• KByte• MegaByte• TeraByte
Sistema binario
Interpretados
Compilados
Departamento de ProgramaciónY Tecnología Educativa
Conceptos de Programación
En resumen, los conceptos vistos fueron :
• Unidad de entrada
• Unidad central de procesoUnidad lógico aritméticaUnidad de controlMemoria principal
• Unidad de Salida
Arquitectura del computador
