Capas De Abstracción

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental

de un sistema de computadora, es decir, es la agregaba de seleccionar e interconectar

componentes de hardware para crear computadoras según requerimientos de funcionalidad,

rendimiento y costo.

a) Sistema Operativo(S.O.)

Es un programa que gestiona los recursos de hardware y proveer servicios más ciertas

aplicaciones de modo privilegiado.

Un Coprocesador es un procesador diferente del microprocesador principal que ejecuta

funciones adicionales o que ayudas microprocesador principal

Clasificación

a) Administración de tareas:

Mono tarea.- Permite ejecutar un proceso en el momento dado

Multi tarea.- Es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo

b) Administración de usuarios:

Mono usuario.-Permite ejecutar los programas que un usuario al mismo

tiempo

Multi usuario.-Permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente

programas

Manejo de recursos

a) Centralizado.-Permite usar elementos de hardware de una sola computadora

b) Distribuido.-Permite utilizar los recursos de más de una computadora al mismo tiempo

Un S.O. controla diferentes procesos de la computadora, el proceso más importante es la

interpretación de los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador

Gestor de recursos

a) Unidad central de procesamiento (CPU).-donde está alojado el microprocesador

b) Dispositivos de entrada y salida(E/S)

c) Memoria principal

d) Memoria secundaria

b) Kernel

Es un software que constituye la parte más importante del S.O., es el principal responsable de

facilitar a los programas un acceso seguro al hardware de forma básica, gestionar recursos a

través de servicios de llamada al sistema proporciona una interfaz limpia y uniforme al

hardware y es el programa que se encarga de:

a) Con la comunicación entre los programas que solicitaba elementos hardware

b) Gestión de tareas de una máquina

c) Sesión del hardware

Cuando llega corriente al procesador de un dispositivo electrónico, este ejecuta un reducido

código en lenguaje ensamblador llamado “ Reset Code” con la que inicializara el hardware y

tiene como función básica garantizar la carga y la ejecución de los procesos, proporciona una

interfaz entre el espacio Kernel y los programas del espacio usuario

Tipos:

a) Monolíticos

b) Micro Kernel

c) Kernel híbrido

d) Exo Kernel

c) Lenguaje Ensamblador

Constituye la representación más directa del código máquina, específico para cada

arquitectura legible por un programador, es usualmente definida por el fabricante de

hardware. Implementa una representación simbólica de los códigos de máquina binarios y

otras constantes necesarias para programar una arquitectura de la CPU. Trabaja directamente

con el microprocesador, lo cual se debe de conocer el funcionamiento interno de éste y tiene

la ventaja de que ver se puede realizar cualquier tipo de programa que los lenguajes de alto

nivel no los pueden hacer, además, ocupa menos espacio en memoria.

El programa le el fichero escrito en lenguaje ensamblador y sustituye cada uno de los códigos

nemo técnicos que aparecen su código de ocasión correspondiente sistema binario para la

plataforma que se inició como destino en las opciones específicas del ensamblador

Existen dos tipos de ensambladores:

a) Ensambladores básicos.-Son de muy bajo nivel y consiste en ofrecer nombre

simbólicos a las distintas instrucciones y parámetros

b) Ensambladores modulares o de alto nivel.-Apareció en respuesta a una nueva

arquitectura de procesadores 32 bits gobierno trabajará con programas de 16 bits

además de revisar la misma tarea que el anterior permite también el uso de macros,

permite utilizar estructuras de programación más complejas, propias de los lenguajes

de alto nivel.

c) Firmware

Es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos grabado en la memoria

de solo lectura (ROM, flash, etc.) establece la lógica de más bajo nivel que controla los

circuitos electrónicos de un dispositivo cualquiera.

El programa BIOS de una computadora, es un firmware cuyo propósito es activar una máquina

desde su encendido y preparar el entorno para cargar un S.O. en la memoria RAM.

En la actualidad, ha evolucionado para significar casi cualquier contenido programable de un

dispositivo de hardware, no solo código de máquina para un procesador, sino también,

configuraciones y datos para los circuitos integrados para aplicaciones específicas (ASIC), un

ejemplo es el BIOS.

Algunas compañías usan actualizaciones para agregar nuevos formatos de archivos de

reproducción de sonido (códec).

d) Hardware

Es un elemento o el S.O. que funciona como un interfaz entre el software y el hardware del

sistema, proveyendo una plataforma de hardware consistente sobre lo cual correr las

aplicaciones, corresponde a todas las partes tangibles de un sistema informático

Unidad central de procesos (CPU):

Es el componente fundamental del ordenador, encargado de interpretar ejecutar

instrucciones y de procesar datos, se conoce como microprocesador a una CPU que es

manufacturada como un único circuito integrado, sus principales funciones son:

a) Procesamiento

b) Almacenamiento

c) Entrada

d) Salida

e) Entrada/salida

Memoria RAM

Es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de

trabajo no masivo, en ella se almacena temporalmente la información, datos y programas

que el CPU lee, procesa y ejecuta

Relación Entre Las Capas De Abstracción

a) El firmware, es el software que interactúan entre el hardware y el S.O., permite que el

hardware de una computadora puede interactuar con el S.O. por un conjunto de llamadas

estándar, es el intermediario entre las órdenes que recibe el dispositivo y sur electrónica

ya que es el encargado de controlar a esta última para ejecutar correctamente dichas

órdenes externas

b) El lenguaje ensamblador radica principalmente que se trabaja directamente con el

microprocesador

c) El Kernel forma parte del S.O., es la parte más importante

d) El S.O. es el que se comunica con el usuario al mismo tiempo se comunica con el Kernel del

sistema y este directamente con el hardware.

Microprocesador

Es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos, se le suele asociar

por analogía como el cerebro de un ordenador y esta formado por:

a) Unidad de Control

b) Unidad Aritmético Lógica

c) Frecuencia del reloj

Una carga de instrucciones transfiere contenidos de memoria a registros de registros a memoria y

entre registros

Un decodificador de instrucciones decodificar y las instrucciones para su ejecución

Intel en 1971 se creó el primer procesador integrado en el 4004, tenía de 2250 transistores y

trabajaba a 0,1 MHz, con un ancho de bus de 4 bits tradicionalmente se ha utilizado en

calculadoras

AMD, en 1995 diseño un procesador llamado K5, que tenía 4.3 millones de transistores ejecutada

instrucciones de 16 y 32 bits, tenía una caché de 8 y 16kb

Intel Pentium ii se ha optimizado para aplicaciones de 32 bits, posee 32 kb de caché L1 (de primer

nivel) y la caché L2 (de segundo nivel) es de 512kb y la velocidad del bus es de66Mhz

Intel Celeron

Básicamente en era un Pentium 2 sin cache secundario

Intel Celeron A

Año 1998 Velocidad del reloj 300 MHz con 7.5 millones de transistores

Intel Pentium iii

Año 1999 velocidad de reloj 500 MHz con9.5 millones de transistores

Intel Pentium iii 1GHz

Solución ideal para equipos de sobremesa

Intel Pentium M

Año 2003 arquitectura diseñada para computadoras portátiles X 86 frecuencia de reloj 900 M a

2.26 GHz

Intel Pentium M Banias

Introducido en marzo de 2003 con 77 millones de transistores de 130 nm de tamaño y su

velocidad del reloj 1.7Ghz

Intel Pentium M Sonoma

Año 2005 velocidad del reloj 2.1Ghz

Intel Pentium M Yonah

Cuando los núcleos y una memoria caché de 2Mb compartida por ambos núcleos

Intel Pentium D

Frecuencia de reloj 2.66 a 3.77GHz, el año de producción 2005 -2008, consiste básicamente en dos

procesadores Pentium iv, creado para aplicaciones avanzadas, multitarea a toda velocidad

Intel Pentium Dual Core

Intel Core Dúo es un microprocesador es sexta generación lanzado en enero del 2006, contiene

151 millones de transistores, posee una memoria caché de segundo nivel puede trabajar a 64 bits

Intel Core 2 Quad

Es una serie de procesadores Intel con 4 núcleos lanzados en 2 de noviembre del 2006

asegurándose 65% más rápido

Intel Xeon Dual Core

El 26 de junio del 2006 Intel anunció la nueva generación con tecnología de doble núcleo brinda un

80 % más de rendimiento por vatio y en un 60% más rápido que la competencia, era capaz de

ejecutar aplicaciones de 32 y 64 bits

Intel ATOM

El 2 de marzo del 2008 Intel anunció su llegada nombre de una línea anteriormente denominada

Silverthorne/Diamondville, diseñados para un proceso de fabricación de 45nm CMOS y destinados

a usarse en dispositivos móviles de internet, ultra portátiles, teléfonos inteligentes y otros de baja

potencia y aplicaciones

Los procesadores Intel Core Dúo satisfacen las necesidades de una amplia gama de aplicaciones

integradas debajo consumo de energía como los clientes e interactivos y los equipos de

automatización industrial

Ventajas

a) Son procesadores de excelente calidad

b) Su tiempo de uso es muy largo

c) Tiene mucha memoria caché

d) buen Rendimiento

Desventaja

Muy caro

Microprocesadores Core i

Intel distribuye su nueva gama de microprocesadores para equipos fijos y portátiles; hablamos de

los micros i3, i5 e i7

Intel Hyper Threading

Cuentan con un procesamiento multitarea de 4 hilos permite que cada núcleo del procesador

trabaje en 2 tareas al mismo tiempo, proporcionando el rendimiento necesario para la multitarea

inteligente

Intel Turbo Boost

Acelera automáticamente el procesador cuando el ordenador necesitaba un rendimiento extra,

esto es rendimiento o inteligente con velocidad turbo

Intel HD Graphics

Los gráficos Intel HD, proporcionan un rendimiento visual superior para ofrecer unas imágenes

más fluidas, unos colores más nítidos y un sonido y video similares a los de la vida real sin que se

necesite de una tarjeta gráfica adicional