Manual Datos i 2003

8/8/2019 Manual Datos i 2003

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA RIOJA

INGENIERIA EN SISTEMAS Y LICENCIATURA EN

SISTEMAS

DOCENTES

TITULAR : LIC. MARCELO MARTINEZ ADJUNTO : ING. CLAUDIA CESARINIJ.T.P : ING. FERNANDO SANCHEZ

AO 2003

MANUAL DE CATEDRA

PROCESAMIENTO DE DATOS I


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INDICE GENERAL

BOLILLA I: LA COMPUTADORA ..............................................................................................4 INDICE.......................................................................................................................................5INTRODUCCIN...................................................................................................................12LA COMPUTADORA............................................................................................................13

CONCEPTO:.........................................................................................................................1FUNCIONES Y ACCIONES:...............................................................................................1Para qu sirve una computadora?:.........................................................................................1Computadora y Circuitos:......................................................................................................1HARDWARE Y SOFTWARE: ............................................................................................14Arquitectura - Componentes Bsicos:...................................................................................1BUSES DE COMPUTADORAS:.........................................................................................16Buses sncronos y asncronos: ..............................................................................................18Canales de e/s.........................................................................................................................2SISTEMA OPERATIVO.......................................................................................................2

CONCLUSIN........................................................................................................................25 BOLILLA II (Parte 1): EL NIVEL DE LOGICA DIGITAL ..................................................... 26

INDICE.....................................................................................................................................27INTRODUCCIN...................................................................................................................34EL NIVEL DE LOGICA DIGITAL......................................................................................35

COMPUERTAS Y ALGEBRA BOOLEANA......................................................................3CIRCUITOS DIGITALES BSICOS..................................................................................4MEMORIA............................................................................................................................5MICROPROCESADORES y BUSES...................................................................................6

CONCLUSIN........................................................................................................................79BOLILLA II (Parte 2): EL NIVEL DE MICROPROGRAMACIN ....................................... 80

INDICE.....................................................................................................................................81INTRODUCCIN...................................................................................................................88EL NIVEL DE MICROPROGRAMACIN .......................................................................89

REPASO SOBRE EL NIVEL DE LGICA DIGITAL .......................................................9

UNA MICROARQUITECTURA TIPICA ...........................................................................9UNA MACROARQUITECTURA TIPICA .......................................................................10MICROPROGRAMACIN: UN EJEMPLO ....................................................................11EL DISEO DEL NIVEL DE MICROPROGRAMACIN ............................................11

CONCLUSIN......................................................................................................................134................................................................................................................................................13

BOLILLA II (Parte 3): EL NIVEL DE MAQUINA CONVENCIONAL ................................135INDICE...................................................................................................................................136INTRODUCCIN.................................................................................................................143EL NIVEL DE MQUINA CONVENCIONAL.................................................................144

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EJEMPLOS DEL NIVEL DE MAQUINA CONVENCIONAL........................................14FORMATOS DE INSTRUCCIN.....................................................................................14Tipos de Instrucciones ........................................................................................................160Flujo De Control .................................................................................................................17

CONCLUSIN......................................................................................................................187BOLILLA III: ARQUITECTURA DEL PROCESADOR .......................................................188

INDICE...................................................................................................................................189INTRODUCCIN.................................................................................................................196ARQUITECTURA DEL PROCESADOR..........................................................................197

ESTRUCTURA GENERAL...............................................................................................19DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES DE UN PROCESADOR ............................19Microprocesadores...............................................................................................................20EJECUCIN DE LAS INSTRUCCIONES .......................................................................20ORGANIZACIN DE LA CPU ........................................................................................20LA UNIDAD ARITMTICA Y LGICA .........................................................................20LA UNIDAD DE CONTROL.............................................................................................20FASE DE BSQUEDA DE LA INSTRUCCIN .............................................................20FASE DE BSQUEDA O ALMACENAMIENTO DEL OPERANDO ...........................20FASE DE PREPARACIN DE LA SIGUIENTE INSTRUCCIN .................................209INSTRUCCIN DE RUPTURA DE SECUENCIA ..........................................................20EL CANAL..........................................................................................................................21LAS UNIDADES PERIFRICAS .....................................................................................21INTERRUPCIONES ..........................................................................................................21

CONCLUSIN......................................................................................................................214BOLILLA IV: MEMORIA ........................................................................................................215

INDICE...................................................................................................................................216INTRODUCCIN.................................................................................................................223MEMoRia ..............................................................................................................................224

DIRECCIONES DE MEMORIA .......................................................................................22ORDENAMIENTO DE BYTES ........................................................................................22CDIGOS CORRECTORES DE ERRORES ....................................................................22CLASIFICACIN Y ORGANIZACIN DE LAS MEMORIAS .....................................22PARMETROS y CARACTERSTICAS MS IMPORTANTES DE UNA MEMORIA 228

CONCLUSIN......................................................................................................................245................................................................................................................................................24

BOLILLA V: EL NIVEL DEL LENGUAJE ENSAMBLADOR .............................................246 INDICE...................................................................................................................................247INTRODUCCIN.................................................................................................................254EL NIVEL DEL LENGUAJE ENSAMBLADOR..............................................................255

INTRODUCCIN AL LENGUAJE ENSAMBLADOR ...................................................25EL PROCESO DE ENSAMBLAJE ...................................................................................26

MACrOS .............................................................................................................................26MONTAJE (LINKING) y CARGA ...................................................................................27

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CONCLUSIN......................................................................................................................282BOLILLA VI (Parte 1): PERIFRICOS .................................................................................283

INDICE...................................................................................................................................284INTRODUCCIN.................................................................................................................291PERIFRICOS......................................................................................................................292

RESEA HISTRICA.......................................................................................................29INTRODUCCIN ...............................................................................................................29PERlFERICOS DE ENTRADA: ........................................................................................29PERIFERICOS DE SALIDA: ............................................................................................30PERIFERICOS DE COMUNICACION.. ..........................................................................30CONCLUSIN....................................................................................................................30

CONCLUSIN......................................................................................................................309 BOLILLA VI (PARTE 2): TCNICAS Y DISPOSITIVOS DE ENTRADA SALIDA ...........310

INDICE...................................................................................................................................311INTRODUCCIN.................................................................................................................318TECNICAS Y DISPOSITIVOS DE ENTRADA / SALIDA (Input / Ouput)..................319

Dispositivos de fichas y de banda perforada.......................................................................319Dispositivos de soporte magntico......................................................................................323Impresoras............................................................................................................................32Plotter...................................................................................................................................330La pantalla............................................................................................................................33Terminales...........................................................................................................................332Procesos de comunicacin para la transmisin de datos a distancia...................................334Otros perifricos..................................................................................................................334Tcnicas de entrada/salida (input/output)............................................................................33GLOSARIO.........................................................................................................................34

CONCLUSIN......................................................................................................................342CONCLUSIN FINAL ..............................................................................................................343 BIBLIOGRAFA .......................................................................................................................344

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BOLILLA I: LACOMPUTADORA

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INDICEINDICE GENERAL............................................................................................1


CONCEPTO:.........................................................................................................................1FUNCIONES Y ACCIONES:...............................................................................................1Para qu sirve una computadora?:.........................................................................................1Computadora y Circuitos:......................................................................................................1HARDWARE Y SOFTWARE: ............................................................................................14

Software: ...........................................................................................................................14Al software se lo clasifica en dos grupos: .....................................................................14

Hardware: ...........................................................................................................................15Arquitectura - Componentes Bsicos:...................................................................................1Unidad de Control: .............................................................................................................15

Unidad aritmtico-lgica: .................................................................................................. 15Memoria:(Memoria Central) ..............................................................................................15Perifricos: ........................................................................................................................15 Ncleo de la computadora: ............................................................................................... 15

BUSES DE COMPUTADORAS:.........................................................................................16Buses sncronos y asncronos: ..............................................................................................18

Arbitraje del bus: ............................................................................................................... 1Ejemplo de encadenamiento margarita: .............................................................................19

Solicitud del Bus............................................................................................................19Dispositivos de E/S ............................................................................................................19Manejo de interrupciones: ................................................................................................. 20

Canales de e/s.........................................................................................................................2TECNOLOGA DE CANALES: .......................................................................................21TIPOS DE CANALES: ..................................................................................................... 2

Multiplexor: ..................................................................................................................21Selector..........................................................................................................................22Multipexor por bloques: ................................................................................................22

Spoll: .........................................................................................................................22SISTEMA OPERATIVO.......................................................................................................2

Introduccin: ....................................................................................................................23QU ES UN SISTEMA OPERATIVO? ......................................................................... 24CONCLUSIN........................................................................................................................25

BOLILLA II (Parte 1): EL NIVEL DE LOGICA DIGITAL ..................................................... 26 INDICE.....................................................................................................................................27INTRODUCCIN...................................................................................................................34EL NIVEL DE LOGICA DIGITAL......................................................................................35

COMPUERTAS Y ALGEBRA BOOLEANA......................................................................3Compuertas ........................................................................................................................ 3Algebra booleana ...............................................................................................................37Implementacin de funciones booleanas .......................................................................... 38

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Equivalencia entre circuitos ...............................................................................................40CIRCUITOS DIGITALES BSICOS..................................................................................4

Circuitos integrados .......................................................................................................... 44Circuitos combinacionales ................................................................................................47

Multiplexores ................................................................................................................47

Decodificadores ............................................................................................................49Comparadores ...............................................................................................................51Arreglos (matrices) lgicos programables ....................................................................51

Circuitos aritmticos ..........................................................................................................53Registros de corrimiento................................................................................................53Sumadores .....................................................................................................................54Unidades aritmticas y lgicas......................................................................................55

Relojes .............................................................................................................................. 55MEMORIA............................................................................................................................5

Biestables ...........................................................................................................................57Bieslables SR sincronizados..........................................................................................59Biestables D sincronizados............................................................................................59

Flip-flops y registros ..........................................................................................................59Registros........................................................................................................................60

Organizacin de las memorias ...........................................................................................61Propiedades de las memorias .............................................................................................64

MICROPROCESADORES y BUSES...................................................................................6Microprocesadores ............................................................................................................66Buses de computadora .......................................................................................................68Buses sncronos .................................................................................................................70BUSES ASINCRONOS .................................................................................................... 7Arbitraje del bus ................................................................................................................74Manejo de interrupciones ..................................................................................................77

CONCLUSIN........................................................................................................................79BOLILLA II (Parte 2): EL NIVEL DE MICROPROGRAMACIN ....................................... 80

INDICE.....................................................................................................................................81INTRODUCCIN...................................................................................................................88EL NIVEL DE MICROPROGRAMACIN .......................................................................89

REPASO SOBRE EL NIVEL DE LGICA DIGITAL .......................................................9Registros .......................................................................................................................... 90

Buses .................................................................................................................................90Multiplexores y decodificadores .......................................................................................92Unidades aritmticas y lgicas y registros de corrimiento ...............................................92Relojes .............................................................................................................................. 93Memoria principal .............................................................................................................94Encapsulado de los componentes ..................................................................................... 95

UNA MICROARQUITECTURA TIPICA ...........................................................................9La ruta de datos .................................................................................................................96Microinstrucciones ............................................................................................................98Cronologa de las microinstrucciones ............................................................................. 100Secuenciamiento de las microinstrucciones ...................................................................102

UNA MACROARQUITECTURA TIPICA .......................................................................10Pilas .................................................................................................................................103

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El juego de macroinstrucciones ...................................................................................... 107MICROPROGRAMACIN: UN EJEMPLO ....................................................................11

El lenguaje micro ensamblador .......................................................................................110El ejemplo de microprograma .........................................................................................111Observaciones sobre el microprograma ..........................................................................113

Perspectivas ....................................................................................................................114EL DISEO DEL NIVEL DE MICROPROGRAMACIN ............................................11Microprogramacin horizontal frente a microprogramacin vertical ..............................115 Nanoprogramacin ..........................................................................................................122Mejora del rendimiento ...................................................................................................123Memoria cach ...............................................................................................................129

CONCLUSIN......................................................................................................................134................................................................................................................................................13

BOLILLA II (Parte 3): EL NIVEL DE MAQUINA CONVENCIONAL ................................135

INDICE...................................................................................................................................136INTRODUCCIN.................................................................................................................143EL NIVEL DE MQUINA CONVENCIONAL.................................................................144

EJEMPLOS DEL NIVEL DE MAQUINA CONVENCIONAL........................................14FORMATOS DE INSTRUCCIN.....................................................................................14

Criterios de diseo de formatos de instruccin ................................................................146Cdigos de operacin con extensin ............................................................................... 147Ejemplos de formatos de instrucciones ........................................................................... 149

La PDP-11...................................................................................................................149Direccionamiento ............................................................................................................. 149

Direccionamiento inmediato........................................................................................150Direccionamiento directo.............................................................................................150Direccionamiento de registros.....................................................................................151Direccionamiento indirecto..........................................................................................151Indexacin....................................................................................................................152Direccionamiento por medio de pilas..........................................................................153

Notacin polaca inversa...........................................................................................155Evaluacin de frmulas en la notacin polaca inversa............................................157

Algoritmo.............................................................................................................157Algoritmo.............................................................................................................157

Ejemplos de direccionamiento.....................................................................................160Direccionamiento en la PDP-11..............................................................................160

Tipos de Instrucciones ........................................................................................................160Instrucciones de movimiento de datos ............................................................................ 16Operaciones binarias ....................................................................................................... 16Operaciones unarias ........................................................................................................162Comparaciones y Saltos Condicionales ...........................................................................164Instrucciones de llamada a procedimiento ......................................................................166Control de iteraciones ..................................................................................................... 167Entrada / salida ................................................................................................................168

Flujo De Control .................................................................................................................17Flujo de control secuencial y saltos ................................................................................ 173Procedimientos ................................................................................................................174Corrutinas ........................................................................................................................179

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Desvios ............................................................................................................................182Interrupciones .................................................................................................................183

ACCIONES DE HARDWARE ..................................................................................183ACCIONES DE SOFTWARE ...................................................................................184

CONCLUSIN......................................................................................................................187BOLILLA III: ARQUITECTURA DEL PROCESADOR .......................................................188

INDICE...................................................................................................................................189INTRODUCCIN.................................................................................................................196ARQUITECTURA DEL PROCESADOR..........................................................................197

ESTRUCTURA GENERAL...............................................................................................19DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES DE UN PROCESADOR ............................19Microprocesadores...............................................................................................................20EJECUCIN DE LAS INSTRUCCIONES .......................................................................20ORGANIZACIN DE LA CPU ........................................................................................20LA UNIDAD ARITMTICA Y LGICA .........................................................................20LA UNIDAD DE CONTROL.............................................................................................20FASE DE BSQUEDA DE LA INSTRUCCIN .............................................................20FASE DE BSQUEDA O ALMACENAMIENTO DEL OPERANDO ...........................20

Caso de bsqueda del operando, seguido de procesamiento: .........................................207Caso de almacenamiento del operando: ..........................................................................208

FASE DE PREPARACIN DE LA SIGUIENTE INSTRUCCIN .................................209INSTRUCCIN DE RUPTURA DE SECUENCIA ..........................................................20EL CANAL..........................................................................................................................21LAS UNIDADES PERIFRICAS .....................................................................................21

INTERRUPCIONES ..........................................................................................................21CONCLUSIN......................................................................................................................214BOLILLA IV: MEMORIA ........................................................................................................215

INDICE...................................................................................................................................216INTRODUCCIN.................................................................................................................223MEMoRia ..............................................................................................................................224

DIRECCIONES DE MEMORIA .......................................................................................22ORDENAMIENTO DE BYTES ........................................................................................22CDIGOS CORRECTORES DE ERRORES ....................................................................22CLASIFICACIN Y ORGANIZACIN DE LAS MEMORIAS .....................................22PARMETROS y CARACTERSTICAS MS IMPORTANTES DE UNA MEMORIA 228

Capacidad .........................................................................................................................228Formas de acceder a las posiciones de memoria ............................................................ 229

Memorias de acceso aleatorio (RAM = Ramdom Acess Memory) ............................229Estructura de una RAM semiconductora ................................................................231

Pastillas de memoria en paralelo ........................................................................233Memorias pasivas....................................................................................................235

Memorias de acceso serie ...........................................................................................236Memorias asociativas ..................................................................................................238

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO ..........................................................................239Modo de direccionamiento directo .............................................................................239Modo de direccionamiento indirecto ..........................................................................240

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Modo de direccionamiento relativo ............................................................................240Modo de direccionamiento indexado ..........................................................................242Modo de direccionamiento por registro indirecto .......................................................243Otros modos de direccionamiento ..............................................................................244

CONCLUSIN......................................................................................................................245................................................................................................................................................24

BOLILLA V: EL NIVEL DEL LENGUAJE ENSAMBLADOR .............................................246 INDICE...................................................................................................................................247INTRODUCCIN.................................................................................................................254EL NIVEL DEL LENGUAJE ENSAMBLADOR..............................................................255

INTRODUCCIN AL LENGUAJE ENSAMBLADOR ...................................................25Qu es un lenguaje ensamblador? .................................................................................256Formato de una sentencia en lenguaje ensamblador .......................................................257

Comparacin entre el. lenguaje ensamblador y los lenguajes de alto nivel ...................258Afinacin de programas .................................................................................................. 259EL PROCESO DE ENSAMBLAJE ...................................................................................26

Ensambladores de dos pasadas .......................................................................................261La primera pasada ...........................................................................................................262La segunda pasada ..........................................................................................................266La tabla de smbolos ....................................................................................................... 267

MACrOS .............................................................................................................................26Definicin, llamada y expansin de una macro ..............................................................269Macros con parmetros ...................................................................................................271Implementacin de macros en un ensamblador ..............................................................271

MONTAJE (LINKING) y CARGA ...................................................................................27Tareas realizadas por el programa ensamblador .............................................................274Estructura de un mdulo objeto ......................................................................................276Tiempo de ligadura y reubicacin dinmica ...................................................................277Enlace dinmico ..............................................................................................................279

CONCLUSIN......................................................................................................................282BOLILLA VI (Parte 1): PERIFRICOS .................................................................................283

INDICE...................................................................................................................................284INTRODUCCIN.................................................................................................................291PERIFRICOS......................................................................................................................292

RESEA HISTRICA.......................................................................................................29INTRODUCCIN ...............................................................................................................29PERlFERICOS DE ENTRADA: ........................................................................................29

TECLADO: .....................................................................................................................293Cuidados y advertencias..............................................................................................294

MOUSE (RATON) ......................................................................................................... 295Tipos de ratones...........................................................................................................296

Ratones Inalmbricos. .............................................................................................296Ratones Estacionarios..............................................................................................296

PANTALLAS TCTILES: ............................................................................................ 296BOLAS GIRATORIAS: ................................................................................................. 296

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ESCANER ......................................................................................................................296Profundidad de color....................................................................................................296Tipos de escner:.........................................................................................................297

Escner de mano: ....................................................................................................297Ventaja: ...............................................................................................................297

Desventajas: ........................................................................................................297Escner de Sobremesa: ...........................................................................................297Ventajas: .............................................................................................................297Desventajas: ........................................................................................................297

Escner de Rodillo:..................................................................................................297Calibracin...................................................................................................................297LECTORES DE CODIGO DE BARRA.....................................................................297

TABLETA DIGITALIZADORA .................................................................................... 298LECTORES DE TARJETAS MAGNETICAS ............................................................... 298LAPIZ OPTICO: ............................................................................................................298PERIFERICOS DE ALMACENAMIENTO: .................................................................299

Discos...........................................................................................................................299Discos flexibles............................................................................................................299

Fiabilidad del soporte. .............................................................................................300Facilidad de manejo y almacenamiento. .................................................................300

1. Disco flexible de 5 1/4 pulgadas .....................................................................3002. Disco flexible de 3 1/2pulgadas ......................................................................300

Disco duro....................................................................................................................300Discos opticos: ............................................................................................................301Cintas magneticas: ......................................................................................................302DVD:............................................................................................................................302

Prestaciones del DVD: ............................................................................................303El disco por dentro: .................................................................................................303La compresin MPEG-2: ........................................................................................303El futuro del DVD: .................................................................................................303

PERIFERICOS DE SALIDA: ............................................................................................30PANTALLAS DE SISTEMAINFORMATICO (Monitor): ...........................................304Impresoras ........................................................................................................................305

Impresoras con cinta entintada: ..................................................................................305Impresora de Bola: ..................................................................................................305Impresoras de agujas: ..............................................................................................306

Impresoras sin cinta entintadas: ..................................................................................306

Impresoras trmicas: ...............................................................................................306Impresoras de inyeccin de tinta: ...........................................................................306Impresoras lser: .....................................................................................................306Impresoras Lser de color: ......................................................................................306

PERIFERICOS DE COMUNICACION.. ..........................................................................30MODEM ..........................................................................................................................307

Aspectos tcnicos.........................................................................................................307Como usar la Tecnologa 56K ................................................................................307

CONCLUSIN....................................................................................................................30CONCLUSIN......................................................................................................................309

BOLILLA VI (PARTE 2): TCNICAS Y DISPOSITIVOS DE ENTRADA SALIDA ...........310INDICE...................................................................................................................................311

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INTRODUCCIN.................................................................................................................318TECNICAS Y DISPOSITIVOS DE ENTRADA / SALIDA (Input / Ouput)..................319

Dispositivos de fichas y de banda perforada.......................................................................319Dispositivos de soporte magntico......................................................................................323Impresoras............................................................................................................................32Plotter...................................................................................................................................330La pantalla............................................................................................................................33Terminales...........................................................................................................................332Procesos de comunicacin para la transmisin de datos a distancia...................................334Otros perifricos..................................................................................................................334Tcnicas de entrada/salida (input/output)............................................................................33

Polling (interrogatorio de trfico) ...................................................................................336Interrupciones (interrupts) ..............................................................................................338Transferencia DMA ........................................................................................................ 339

GLOSARIO.........................................................................................................................34

CONCLUSIN......................................................................................................................342CONCLUSIN FINAL ..............................................................................................................343 BIBLIOGRAFA .......................................................................................................................344

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INTRODUCCIN

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APUNTES DE CATEDRA

CARRERA: LICENCIATURA EN ANALISIS DE SISTEMAS INGENIERIA EN SISTEMAS

Ctedra: Procesamiento De Datos IProfesor: Lic. Marcelo MartinezAO: 2003

LA COMPUTADORACONCEPTO:

Mquina capaz de realizar y controlar a gran velocidad clculos y procesoscomplicados que requieren una toma rpida de decisiones mediante la aplicacinsistemtica de criterios preestablecidos.

La computadora se la relaciona a un cerebro electrnico, teniendo en cuenta que debeser programada para cada tarea que se requiera.

La computadora puede recibir diversos nombres. El trmino computadora procede delingls (computer) y significa mquina de computar o calcular. Del trmino francsordinateur procede la denominacin de Ordenador que se refiere a la tarea de poner enorden la informacin. Son dos perspectivas distintas y complementarias. Tambin recibe elnombre de cerebro electrnico.

FUNCIONES Y ACCIONES:La computadora tiene una estructura mecnica que permite realizar operaciones a

gran velocidad, la celeridad con que elabora sus clculos es sorprendente. La velocidadoperativa se mide en millones de operaciones por segundo.

Adems de la actividad de realizar clculos numricos, realiza otro tipo de tarea queconsiste en el manejo de los Procesos. La computadora trata diversas informaciones, lasordena y combina apropiadamente segn las indicaciones de un programa. Por ej.: larealizacin de un censo de la poblacin, la confeccin de la nmina o el tratamiento detexto.

Los clculos y procesos que lleva a cabo la computadora son complicados en el sentidoque resultan prolijos, largos y que exigen una gran precisin, y suponen por ello un granesfuerzo por parte del hombre. La ventaja de la mquina a este respecto es que ni sienten ,ni padecen.

Como resultado de estas caractersticas, la computadora ofrece unas posibilidadesenormes para la realizacin de procesos que, de otro modo no seran factibles (por suduracin), ni tampoco rentables (requeriran concurso de muchas personas). Aporta un altonivel de fiabilidad por su precisin y su control, a la vez que permite eludir tareasrepetitivas al ser humano; tareas en las que la mquina se muestra incansable e insensibley que, por el contrario, generan fatiga en el hombre.

PARA QU SIRVE UNA COMPUTADORA?:La computadora introdujo un cambio cualitativo, tanto en la organizacin como en el

desarrollo del trabajo y el ocio. Y no por lo que es sino por lo que hace.La computadora puede hacer muchas cosas: controlar el riego y las condiciones

ambientales de una plantacin, realizar una exploracin delicadsima del cerebro humano,asistir una operacin quirrgica, prevenir riesgos atmosfricos, probar recetas de cocina,enviar cartas a la velocidad de la luz, regular todos los elementos mecnicas y electrnicosde un edificio, realizar el censo de poblacin de un pas, ver la casa antes de construirla,etc.. y as sucesivamente.

Lo que no debemos olvidar es que la computadora slo est limitada por nuestrapropia capacidad imaginativa, si bien los desarrollos en microcomputacin y nuevoslenguajes han de proveer a este instrumento de un motor social mucho ms poderoso.

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COMPUTADORA Y CIRCUITOS:Una computadora en el fondo no es ms que un circuito electrnico muy complejo. Lo

que llamamos corriente elctrica es, efectivamente, una corriente de cargas elctricas quepasa a travs de una circuito de la misma manera que el agua circula por las tuberas.Quizs el circuito ms sencillo sea una lmpara enchufada a la corriente elctrica. Lalmpara es una resistencia, al pasar la corriente, la resistencia se calienta hasta queempieza a emitir luz.

Ahora bien, un circuito elctrico puede ser sencillo como el recin descrito, osumamente complejo como el que hace funcionar a una supercomputadora. Adems de lasresistencias, otros componentes de los circuitos son los condensadores y las inductancias.Un condensador sirve para acumular carga elctrica hasta un lmite a partir del cual ya nodeja pasar ms corriente. Una inductancia es una bobina, un cable enrollado sobre unncleo de metal. La inductancia es sensible a las variaciones de corriente elctrica. Conresistencias, condensadores e inductancias se fabrican, por ejemplo, los sintonizadoresradiofnicos.

Los circuitos electrnicos en lugar de cable elctrico utilizan una fina capa de metalsobre un soporte de silicio. Sobre la capa metlica se conectan los distintos componentes,esto es un circuito impreso.

El elemento que ms ha influido en el desarrollo de las computadoras es el transistor.Un transistor es una combinacin de metales semiconductores. Los semiconductores sonmateriales con una estructura atmica particular. Los tomos que los componen estnorganizados en una estructura cristalina. El transistor es el resultado de la unin especial detres semiconductores. Un transistor permite, por una parte, amplificar y hacer ms intensauna corriente elctrica, por otra, se comporta como un interruptor, en funcin de la cantidadde corriente elctrica que recibe se cierra o se abre. A base de combinar transistores seconsiguen circuitos capaces de realizar funciones complejas, como sumar nmeros binarios.Las computadoras no son ms que grandes manojos de transistores combinados muyhbilmente; y una moderna necesita millones de transistores conectados para realizar todassus funciones. La conexin de tantsimos elementos sera fsicamente imposible si no fuerapor los circuitos integrados. Un circuito integrado es una superposicin de finsimas capas

de material semiconductor en las que se recortan y unen los transistores mediantecomplicados procesos de alta tecnologa. El resultado es una pieza llamada Chip, que en unasuperficie de escasos milmetros cuadrados contiene millones de transistores.

HARDWARE Y SOFTWARE:La computadora presenta dos aspectos ntimamente relacionados: el hardware y el

software. La palabra inglesa hardware se refiere a aquella parte dura o material. Eltrmino software designa aquella otra parte blanda o lgica. As pues, etimolgicamente,la computadora se compone de una parte dura y de una parte blanda. Estas expresioneshan de entenderse metafricamente. Significan que existen unos elementos materiales otangibles, los que forman el llamado soporte fsico del procesamiento de la informacincomo los circuitos, los aparatos y terminales y tambin unos elementos intangibles de

programacin, que se designan como soporte lgico.Software:

Conjunto de Instrucciones de programa de computador que dirige la operacin delhardware.

Un conjunto de instrucciones para una tarea especfica se llama Rutina.Un conjunto completo de instrucciones para ejecutar un conjunto de tareas

relacionadas se llama PROGRAMA.

Al software se lo clasifica en dos grupos:Software de Base: controla las operaciones de la computadora en s (Sistema

Operativo, Bios).Software de Aplicacin: los cuales resuelven problemas para los usuarios (programasdel usuario).

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Hardware:Es el conjunto de elementos fsicos (mquinas y circuitos) y puede ser comparado con

la fuerza; el hardware difcilmente puede ser modificado, y abarca todos los componentesmateriales de la propia computadora, sean mecnicos, elctricos o electrnicos, as comolas unidades perifricas, sean teclados, impresoras, monitores, etc..

ARQUITECTURA - COMPONENTES BSICOS:

Unidad de Control:La unidad de control realiza la funcin de direccin central. Interpreta las instrucciones

del programa, que le indica las acciones que ha de realizar, y asigna las tareas a lasdistintas partes del conjunto.

Unidad aritmtico-lgica:Es la parte donde se realizan todos los procesos, a travs de las indicaciones de la

unidad de control. Realiza operaciones matemticas ( suma, resta, producto, divisin, etc.),

o de relacin lgica ( >,


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el contrario la memoria RAM es como un casillero de hotel (o celdas), en el que se depositanllaves, cartas u otras cosas. Se tiene acceso a l y se puede cambiar la disposicin y lostipos de cosas que contiene.

La estructura interna de la computadora realiza la funcin del tratamiento yconservacin de la informacin. Los perifricos que se acoplan proveen dos etapas ms, queanteceden y suceden a la etapa central. A travs de los perifricos se produce la entrada yla salida de informacin, por ello se conocen tambin con el nombre de dispositivos deentrada y salida o de E/S. Estas tres fases renen la labor desarrollada por lascomputadoras.

La UC puede compararse al director de la fbrica, que distribuye las tareas en el taller,a la UAL, con trabajadores contables que realizan todos los clculos y procesos que se lesindican. Los trabajos que stos llevan a trmino pasan de nuevo por el director, quincontrola la exactitud y calidad de las operaciones realizadas. Hay pues, un camino de doble

direccin entre la unidad de control y la unidad aritmtico-lgica; tambin existe un caminodoble entre la unidad de control y la memoria. La memoria Central es comparable alalmacn de la fbrica, all se guardan todos los elementos que han ingresado, as como lasinstrucciones de procesamiento y los resultados de las operaciones parciales.

La UC es una especie de mecanismo de relojera electrnico interno que lee y ejecutauna instruccin tras otra, a un ritmo dado.

Este ritmo es rapidsimo. Para saber cmo debe operar dispone de unos programasrecogidos en la memoria ROM que le instruyen acerca de las normas elementales de unalabor de direccin.

BUSES DE COMPUTADORAS:Un bus es una ruta elctrica comn entre mltiples dispositivos. Un ejemplo comn es

el Bus del Sistema presente en toda microcomputadora, el cul consiste de 50 a 100alambres de cobres paralelos grabados en al tarjeta matriz, con conectores espaciados aintervalos regulares para conectar tarjetas de memoria y de entrada/salida. Dentro de lamisma pastilla del microprocesador puede haber varios buses para conectar suscomponentes internos, como se ilustra en la siguiente figura:

UC

UALMemoriaCentral

Canal Canal

Instrucciones

DatosResultados

UnidadCentral deProceso

Unidades Perifricas

UnidadesDe E/S

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Los Buses son los ilustrados por las lneas con Flechas.

Los Sistemas de cmputo pueden tener varios buses.A pesar que los diseadores de microprocesadores tienen la libertad de usar cualquier

clase de Bus, a efecto que las tarjetas diseadas por terceras personas puedan conectarseal Bus del sistema, deben haber reglas bien definidas del funcionamiento de ste, las cualesdeben ser obedecidas por todos los dispositivos conectados al mismo. Esas reglas sedenominan Protocolo del Bus. Asimismo debe haber especificaciones mecnicas y elctricaspara que las tarjetas diseadas por terceros se ajusten al gabinete de tarjetas y tengan losconectores necesarios para acoplarse a la tarjeta Matriz, tanto fsicamente como entrminos de voltaje.

Algunos dispositivos conectados al Bus se encuentran en estado activo y puedeniniciar transferencias, mientras que otros estn en estado pasivo aguardando solicitudes. Alos activos s les llama Maestros mientras que a los pasivos se les denomina Esclavos.Cuando la CPU ordena leer o escribir un bloque a un controlador de discos, sta acta comodispositivo Maestro el controlador como esclavo. Sin embargo, el controlador puede actuarms adelante como dispositivo Maestro, al indicar a la memoria que acepte las palabras quelee de la unidad del disco.

Hay varias combinaciones tpicas entre dispositivos Maestros y esclavos. Sin embargo

LA MEMORIA NO PUEDE, bajo ninguna circunstancia, actuar como dispositivo Maestro.Ejemplo de Combinaciones: Maestros y Esclavos del Bus.

Maestro Esclavo EjemploCPU Memoria Extraccin de instrucc.y datosCPU E/S Inicio de transferencia de datosCPU Coprocesador Traspaso de inst. de pto. FlotanteE/S Memoria DMA(acceso directo memoria)Coprocesador Memoria Extraccin de operadores

Debido a que las seales binarias que emiten los dispositivos no son losuficientemente fuertes para activar el Bus, en especial si ste es relativamente largo tiene

muchos o tiene muchos dispositivos conectados. Por esto la mayora de los dispositivosmaestros se conectan al bus a travs de una pastilla denominada manejador del bus, que esen esencia un amplificador digital. En forma similar los dispositivos esclavos, se conectan

Tarjetade

memoria

Tarjetade E/S

Tarjetade E/S

Coprocesador

ALU

Bus del Sistema

Bus Local

Buses

Registros

Bus integrado a la pastilla

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por medio de un receptor del bus. Para los dispositivos que pueden actuar ya sea comomaestros o esclavos, se utiliza una pastilla combinada llamada transmisor-receptor del bus.

Un Bus tiene lineas de direcciones de datos y de control, sin embargo no es necesarioque haya una correspondencia de 1 a 1 entre las seales de ambos. Por ejemplo a algunosmicroprocesadores tienen tres patas que codifican las operaciones que se estn realizando,como lectura o escritura de la memoria o de entrada/salida. Por su parte, un bus tpicotendr una lnea para lectura de memoria, otra para escritura de memoria, una tercera paralectura de E/S, una cuarta para escritura de E/S y as sucesivamente. Por lo tanto, serequiere de una pastilla decodificadora entre la CPU y dicho Bus para convertir la sealcodificada de tres bits en seales separadas que puedan ser manejadas por las lneas delbus. Hay aspectos relevantes a tener en cuenta en el diseo de buses tales como: lasincronizacin del bus, el mecanismo de arbitraje, el manejo de interrupciones, y el manejode errores. Todos ellos tienen un gran impacto en la velocidad y en la amplitud de bandadel Bus.

BUSES SNCRONOS Y ASNCRONOS:Dependiendo de los ciclos de tiempo., los buses pueden clasificarse en dos categoras:

un Bus sncrono tiene una lnea manejada por un oscilador de cristal. La seal de esta lneaconsiste en una onda cuadrada con una frecuencia que vara entre 5 y50 MHZ. Todas lasactividades del bus se realizan en un nmero entero de estos ciclos, denominados ciclos delbus. El otro tipo de bus, el bus asncrono no tiene un reloj maestro, la longitud de los ciclosdel bus puede ser cualquiera que se necesite y no se requiere sea la misma entre cada parde dispositivos. Lo mejor es manejar una tecnologa mixta utilizando un asncrono, esto esun bus sin reloj maestro, en vez de que todo est amarrado al reloj, (como el caso delsncrono, debido a sus intervalos de tiempos discretos, todo el trabajo se realiza enmltiples enteros del reloj del bus. Si una CPU y una memoria particular son capaces decompletar una transferencia en 3.1 ciclos, deben ampliarla a 4.0, ya que los ciclosfraccionados estn prohibidos, esto es uno de los inconvenientes), cuando el bus maestroha activado las seales de direccin, MREQ (indica que la memoria y no un dispositivo estsiendo accesada), RD (distingue las operaciones de lectura de las de escritura) y cualquier

otra que necesite, activa entonces una seal especial llamada SINM (SINcronizacinMaestra). Cuando el dispositivo esclavo ve esta seal, realiza su trabajo tan rpido comopuede, activando al terminar la seal SINE (SINcronizacin Esclava). Tan pronto como elmaestro ve activada la seal SINE, sabe que los datos estn disponibles de modo que losalmacena en un registro interno y desactiva las lneas de direcciones lo mismo que MREQ,RD Y SINM. A vez, cundo el esclavo observa desactivada la seal SINM, sabe que el ciclo seha completado, as que desactiva SINE, regresando a la situacin original, con todas lasseales desactivadas y aguardando el siguiente ciclo. Activar SINE ocasiona que se activenlas lneas de datos, as como tambin provoca que el esclavo active SINE. A su vez, activaresta ltima seal conduce a desactivar las lneas de direcciones, MREQ, RD Y SINM.Finalmente, desactivar SINM causa la desactivacin de SINE, terminando as la lectura.

Al conjunto de seales enlazadas de esta forma se le denomina sincronizacin

completa o bidireccional, cuya parte esencial consta de 4 pasos: Se activa SINM Se activa SINE en respuesta a SINM. Se desactiva SINM en respuesta a SINE. Se desactiva SINE en respuesta a la desactivacin de SINM.

Con esto debe quedar claro las ventajas de los buses asncronos, pero el hecho de quela mayora de los buses son sncronos por la razn de que es ms fcil construir sistemassncronos. La CPU solo activa sus seales y la memoria slo reacciona a stas.

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Arbitraje del bus:Sabemos en forma tcita que solo hay un Bus maestro, la CPU. Pero tambin las

pastillas de E/S pueden actuar como maestros para lecturas y escrituras de memoria as como para provocar interrupciones. Asimismo, los coprocesadores pueden convertirse enmaestros del bus. Qu sucede si dos o ms dispositivos desean actuar como bus maestrosal mismo tiempo?, las respuesta para evitar el caos, es el mecanismo de arbitraje del bus.Este mecanismo puede Centralizado o Descentralizado. En el primer caso un solo rbitro delbus determina qu dispositivo tiene acceso. El bus contiene una lnea de solicitud que puedeser activada por uno o varios dispositivos en cualquier momento. No hay forma de que elrbitro sepa cuntos dispositivos han solicitado el bus. Lo nico que distingue es : existensolicitud(es) y no existen solicitud(es).

Cuando el rbitro recibe una solicitud para el bus, autoriza su uso activando la lnea derespuesta del bus. Dicha lnea est conectada en serie a travs de todos los dispositivos deE/S, como en una serie de foquitos de navidad. Cuando el dispositivo que se encuentrafsicamente ms cerca del rbitro recibe la seal, verifica si fue l quien hizo la solicitud, encuyo caso hace uso del bus y evita que la seal se siga propagando. Si este dispositivo nofue quien origin la solicitud, la seal se propaga al siguiente dispositivo en la lnea, el queacta en la misma forma y as sucesivamente hasta que un dispositivo acepte la seal yhaga uso del bus. A este esquema se lo denomina encadenamiento margarita, y tiene laprioridad de que los dispositivos, poseen, en efecto, prioridades asignadas dependiendo dequ tan cerca se encuentren del rbitro. El dispositivo ms cercano tiene la prioridad msalta.

Al fin de evitar las prioridades implcitas basadas en la distancia del rbitro, algunosbuses tienen mltiples niveles de prioridad. Para cada nivel existe una lnea de solicitud yuna lnea de respuesta. En la prctica los buses tienen 4,8 o 16 niveles. Cada dispositivoest conectado a algunos de los niveles de solicitud del bus, con aquellos que tienentiempos ms crticos conectados a las lneas con prioridades ms altas.

Ejemplo de encadenamiento margarita:

Solicitud del Bus

Dispositivos de E/SEn muchos sistemas, la CPU puede tambin competir por el bus, pero se le asigna la

prioridad ms baja y slo puede ocupar el bus cuando nadie ms lo usa. Aqu la idea es quela CPU puede esperar mientras que los dispositivos de entrada/salida deben obtener el usodel bus rpido o pierden los datos que estn recibiendo; girando los discos a altasvelocidades no pueden esperar.

Cuando se utiliza el arbitraje del bus descentralizado no existe un rbitro, por ejemplo,un bus tiene 16 lneas priorizadas de Solicitud del bus, este diseo limita el nmero dedispositivos a 16. Cuando alguno de ellos necesita el bus, activa su lnea de solicitud. Todoslos dispositivos monitorean todas las lneas de solicitud, de modo que al final de cada ciclode bus, cada dispositivo sabe si tiene la prioridad ms alta y de ah, se podr usar el busdurante el ciclo siguiente. Este mtodo, comparado con el centralizado requiere de unmayor nmero de lneas de bus, pero evita el costo potencial del rbitro.

Autorizacin del busrbitro

1 2 3 4

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Manejo de interrupciones:Cuando la CPU instruye a algn dispositivo de E/S para que haga algo, por lo general

esperar una interrupcin cuando termine el trabajo. La seal de interrupcin indica querequiere del Bus. Para evitar que los dispositivos quieran enviar una interrupcin al mismotiempo se asigna prioridades a los dispositivos, y se usa un rbitro centralizado para darprioridad a aquellos que tengan los tiempos ms crticos. Existen en el mercado pastillasestndar para el control de las interrupciones y su uso est muy extendido. Las IBM-PC,PC/AT, y todo sus clones (IBM-PC compatibles) usan una pastilla Intel 8259A.

En las entradas de Solicitud de Interrupcin, se pueden conectar en forma directahasta 8 pastillas controladoras de E/S. Cuando alguno de estos dispositivos desea realizaruna interrupcin, activa su lnea de la seal INT (INTerrupcin), la cual manejadirectamente la pata de interrupcin de la CPU. Cuando esta ltima est en disposicin demanejar la interrupcin, enva un impulso a la 8259A en INTA (INTerrupcin Recibida). Eneste punto, la pastilla controladora deber especificar qu dispositivo caus la interrupcin,colocando el nmero de ste en el bus de datos. Entonces, para encontrar la direccin delprocedimiento a ejecutar para atender esa interrupcin el hardware de la CPU utiliza dichonmero como ndice en una tabla de apuntadores denominados vectores de interrupcin.Dentro de la pastilla existen varios registros (por ej.: RD(lectura), WR(de escritura),CS(seleccin de pastilla),), en donde la CPU puede leer o escribir. Una vez que el softwareha manejado la interrupcin y est lista para la siguiente, escribe una clave especial en unode los Registros, lo que provoca que la pastilla 8259A desactive INTR, a menos que tengaotra interrupcin pendiente.

CANALES DE E/SCanales o Procesadores de E/S: con ste dispositivo se quiere lograr la independencia

total con las operaciones de E/S sin que intervenga la CPU.Lo gestiona independientemente: reconoce por si solo cul es la direccin y cul es el

perifrico y tiene un buffer que puede convertir la disparidad de capacidad de trasferencia.Se la conoce tambin como procesador esclavo.

Caractersticas: el canal tiene su juego de instruccin propio y son autnticosprocesadores (menos potentes que el procesador central).Funciones: Puede seleccionar perifricos por si solo. Puede controlar esos perifricos (comienza o finaliza la operacin) Puede seleccionar reas de memoria donde ocurrirn las operaciones de E/S. Tiene la posibilidad de conversin de datos cuando existe disparidad de buses.

EL MICROPROGAMA DEL CANAL: est compuesto por dos grupos de instrucciones:

1. Ejecutan operaciones de E/S y son: De lectura y escritura. De control de programa (bifurcacin). De control de perifricos.

2. Instrucciones de E/S que ejecuta el procesador central: Indica cuando se inicia y finaliza la operacin de E/S.

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TECNOLOGA DE CANALES:

1. De conexin en serie: con procesador de E/S puede atender a varios perifricos, pero de a uno por vez.

Es mucho ms barata pero ms problemtica, que la matriz de conexin dinmica,puesto que no se puede comunicar con dos perifricos que estn colgados al mismoprocesador de E/S, aunque los otros procesadores de E/S estn libres.

2. Matrz de Conexiones Dinmicas: cualquier canal puede atender a cualquier perifrico que estnconectados a todos los canales. Su problema es que se adapta mal al crecimiento, ya que si seaadiera un perifrico a un procesador de E/S se tendra que redisear la lgica dela matriz, ya quecambiaria la dimensin.

TIPOS DE CANALES:

Multiplexor: Es de velocidad baja por atiende a todos los perifricos. Reparte su tiempo entre los

perifricos que estn conectados a l, tiene la posibilidad de hacer un ensamblado odesensamblado de datos. Para realizar operaciones de E/S cada subcanal debe tener unconjunto de registros:

UN BUFFER DE DATOS: permite almacenar los datos hasta que son transmitidos. UN REGISTRO DE DIRECCIONES DE MEMORIA: apunta a la memoria.

Bus

Canal 1

Canal 2

Canal 3

P1 P2 P3

Procesador deE/S 1

Procesador deE/S 2

P1 P2 P3

P1 P2 P3

Placa controladora

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UN REGISTRO DE ESTADO: permite conocer el estado de la transferencia.

Ensamblado: operacin de unir bytes para formar 16 bits.Desensamblado: operacin que descompone una transmicin en bytes.

SelectorAtiende a un solo perifrico por vez. Accede a memoria solo para depositar datos

tiene:

UN REGISTRO DE DIRECCIN: que le indica de donde se deben leer o escribir los datos. UN CONTADOR DE PALABRAS: que llegar a valer 0 cundo termine la transmisin. UN REG.DIR.PC RIFE: que contiene la identidad del perifrico que intervendr en la operacin

de E/S. UN REG.DE ENSAMBLADO que chequea la entrada de datos. UN REG.DE DESENSAMBLADO que chequea errores de la salida de datos.

Multipexor por bloques:

Es una mezcla de los dos anteriores. Puede trabajar como multiplexor o selector.

Spoll:(operaciones perifricas simultneas en lnea). El problema surge cundo varios

usuarios quieren hacer uso de la impresora. Por ejemplo al mismo tiempo, entonces tieneque utilizarse un dispositivo Dasd (dispositivo de almacenaje de acceso directo), que tienela capacidad de leer y almacenar datos grandes y de mucho trabajo y, adems tienen laparticularidad de ser compartido. Como sera una mala inversin asignarle un impresorapara cada usuario se busc la manera de que cada una misma impresora stos puedenimprimir sus trabajos, sin necesidad de esperar que otro usuario que est utilizando elservicio lo desocupe. Para ello el sistema forma una cola de impresiones, es decir, que stesistema hace una administracin independiente de la impresora. Aqu se comienza a haceroperaciones del tipo virtual (el spoll permite la impresin simultnea), de manera queaparenta una multiprogramacin , a todo ste procedimiento se llama Spoll.

Dispositivo DASD: son dispositivos de almacenaje de acceso directo, que se utilizan para leer oescribir datos de muchos trabajos. En l leen o escriben muchos usuarios.Ej.:

SEVER

Usuario 111 Usuario 2

Usuario 3 Us. 4

Perifricos (imp.,discos duros)

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SISTEMA OPERATIVOIntroduccin:

Ya sabemos que una computadora sin el Software es una masa metlica sin utilidad.Con el software puede almacenar, procesar, y recuperar informacin. El Software paracomputadora se clasifica en dos clases:

Programas del Sistema o Software de Base: Controla las operaciones de lacomputadora en s. Programas de Aplicacin o Software de Aplicacin: Los cuales resuelven problemas

para los usuarios.El programa fundamental de todos los programas del Sistemas es el Sistema

Operativo (SO), que controla todos los recursos de la computadoraY proporciona la base sobre la cul pueden escribirse los programas de aplicacin.Un sistema de computacin moderno consta de uno o ms procesadores, memoria

principal ( o memoria central), relojes, terminales, dispositivos de E/S, discos, etc., en finun Sistema complejo. Si cada programador tuviera que preocuparse por la forma defuncionamiento de las unidades de disco y con las docenas de cosas que podran salir mal,es poco probable que pudieran escribirse muchos programas.

Para proteger a los programadores de la complejidad del Hardware se coloc un niveldel Software por encima del Hardware con el fn de controlar todas las partes del Sistema ypresentar al usuario una interfz o MAQUINA VIRTUAL que facilite la comprensin delprograma. Este nivel del Software se llama SO.

En la figura siguiente vemos: En la parte inferior se encuentra el Hardware, el culconsta de varias capas, la ms baja contiene los dispositivos fsicos conformados por chips,cables, tubos de rayos catdicos, y otros dispositivos fsicos similares. La forma deconstruirlos y el responsable est a cargo del Ingeniero.Electrnico.

Programas deaplicacin

Sistema bancario Reservacin en una lnea area Juegos

Programas deSistemas

Compiladores Editores Interpretesde comandos

SOHardware Lenguaje de Mquina

MicroprogramacinDispositivos fsicos

A continuacin viene un software primitivo que controla en forma directa losdispositivos y proporciona una interfaz ms limpia con la siguiente capa. Este softwarellamado microprograma se localiza por lo general, en la memoria exclusiva para lectura. Esen realidad un intrprete busca las instrucciones de lenguaje de mquina tales como ADD,MOVE Y JUMP para llevarlas a cabo como una serie de pequeos pasos. Por ej.: para hacerla instruccin ADD el microprograma debe determinar la localizacin de los nmeros que sedesean sumar, buscarlos, sumarlos y almacenar el resultado en alguna parte. El conjunto de

instrucciones que interpreta el microprograma definen al LENGUAJE DE MQUINA, que tienepor lo general de 50 a 300 instrucciones, la mayora sirve para desplazar datos a travs dela mquina, hacen operaciones aritmticas y comparan valores. En esta capa losdispositivos de E/S se controlan al cargar valores en registros del dispositivo Especiales. Porej.: se puede ordenar a un disco que lea al cargar los valores de la direccin del disco, ladireccin de la memoria principal, el byte de conteo, y la instruccin (Read Write), en susregistros. Ela prctica son necesarios muchos ms parmetros.

Una de las principales funciones del SO es ocultar toda esa complejidad y proporcionaral programador un conjunto ms conveniente de instrucciones con el cul trabajar, porejemplo: READ BLOCK FROM FILE, es conceptualmente ms sencillo que tener quepreocuparse de los detalles de movimiento de las cabezas del disco, esperar que sedetengan, etc..

Por arriba del SO, est el resto del Software del Sistema. Aqu se encuentra elintrprete de comandos que es el SHELL, compiladores. Editores. Es importante saber queestos programas no forman parte del SO aunque fabricante de computadoras los

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proporcione juntos. El SO es esa parte del Software de Base que se ejecuta en modo centralo modo de supervisin. Est protegido contra la alteracin por parte del usuario por elHardware (Ahora), . Los compiladores y editores se ejecutan en modo usuario. Si un usuariono necesita utilizar un compilador particular, l est en libertad de escribir el suyo propio silo desea, pero no tiene la libertad de escribir su propio Controlador de Interrupciones deldisco, qu es parte del SO y que est protegido por el Hardware contra los intentos deescritura.Por ltimo sobre los programas del Sistema se encuentran los programas deAplicacin. Estos son escritos por l9s usuarios para resolver problemas particulares, como elprocesamiento de datos comerciales, juegos, o clculos de Ingenieria, etc.

QU ES UN SISTEMA OPERATIVO?Es un conjunto de programas que tiene como propsito posibilitar que los programas

problemas evolucionen ordenadamente en el computador, resolviendo todas las situacionesque podran no estar previstas en esos programas facilitando la explotacin del equipo eindependizando a los programadores de tareas rutinarias y complejas como por ej.:lectura/escritura de un dispositivo perifrico, como un disco, controlar y administra eltiempo de la CPU, ordenar la informacin a almacenar, etc..

El SO es un Sistema o conjunto de programas con fines diversos, agrupados enSubsistemas, cada uno de los cuales cumple con una misin especfica supervisados por unprograma que cumple la funcin de control de la actividad de la CPU, denominadoSUPERVISOR.

Desde otro punto de vista lo podemos analizar como:UNA MQUINA EXTENDIDA O MQUINA VIRTUAL, que sea ms fcil de programar que

el Hardware adyacente. El SO es un programa que oculta la verdad acerca del Hardware alprogramador y presenta una agradable y sencilla visin de los archivos con su nombre, loscuales se pueden leer o escribir en ellos, as tambin protege al programador del Hardwaredel disco y presenta una sencilla interfz orientada a archivos, ocultando tambin variosasuntos pocos agradables relacionados con las interrupciones, cronmetros, control delamemoria y otras a caractersticas de bajo nivel.

CONTROLADOR DE RECURSOS: Supongamos qu, tres programas qu estn enejecucin intentaran imprimir sus salidas en forma simultnea en la misma impresora. Elresultado sera un caos. El SO ordena este caos el almacenar en el disco todas las salidasdestinadas a la impresora. Al concluir uno de los programas, el SO podra entonces copiarsu salida desde el disco hacia la impresora y si una computadora tiene varios usuarios, esnecesario mayor control y proteccin de la memoria, los dispositivos de E/S y demsrecursos, debido que con frecuencia los usuarios deben compartir recursos tales como lasunidades de cinta, como as tambin la informacin entre aquellos usuarios que trabajan

juntos.En resumen el SO lleva un registro de la utilizacin delos recursos, dar paso a las

solicitudes de recursos, llevar la cuenta de su uso y mediar entre las solicitudes en conflictode los distintos programas y usuarios.

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CONCLUSIN

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BOLILLA II (Parte 1): ELNIVEL DE LOGICA DIGITAL

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INDICEINDICE GENERAL............................................................................................1


CONCEPTO:.........................................................................................................................1FUNCIONES Y ACCIONES:...............................................................................................1Para qu sirve una computadora?:.........................................................................................1Computadora y Circuitos:......................................................................................................1HARDWARE Y SOFTWARE: ............................................................................................14

Software: ...........................................................................................................................14Al software se lo clasifica en dos grupos: .....................................................................14

Hardware: ...........................................................................................................................15Arquitectura - Componentes Bsicos:...................................................................................1Unidad de Control: .............................................................................................................15

Unidad aritmtico-lgica: .................................................................................................. 15Memoria:(Memoria Central) ..............................................................................................15Perifricos: ........................................................................................................................15 Ncleo de la computadora: ............................................................................................... 15

BUSES DE COMPUTADORAS:.........................................................................................16Buses sncronos y asncronos: ..............................................................................................18

Arbitraje del bus: ............................................................................................................... 1Ejemplo de encadenamiento margarita: .............................................................................19

Solicitud del Bus............................................................................................................19Dispositivos de E/S ............................................................................................................19Manejo de interrupciones: ................................................................................................. 20

Canales de e/s.........................................................................................................................2TECNOLOGA DE CANALES: .......................................................................................21TIPOS DE CANALES: ..................................................................................................... 2

Multiplexor: ..................................................................................................................21Selector..........................................................................................................................22Multipexor por bloques: ................................................................................................22

Spoll: .........................................................................................................................22SISTEMA OPERATIVO.......................................................................................................2

Introduccin: ....................................................................................................................23QU ES UN SISTEMA OPERATIVO? ......................................................................... 24CONCLUSIN........................................................................................................................25

BOLILLA II (Parte 1): EL NIVEL DE LOGICA DIGITAL ..................................................... 26 INDICE.....................................................................................................................................27INTRODUCCIN...................................................................................................................34EL NIVEL DE LOGICA DIGITAL......................................................................................35

COMPUERTAS Y ALGEBRA BOOLEANA..

Manual Datos i 2003

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