PDF de programación - Introducción a los sistemas informáticos - Implantación de sistemas operativos

IMPLANTACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS

CURSO 12/13

Contenido
INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS INFORMÁTICOS 2
1. HARDWARE 3
2. SEGURIDAD DE LA INFORMACIÓN 18

TEMA 1

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Introducción a los sistemas informáticos.

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Introducción a los Sistemas Informáticos

El ordenador es la herramienta que nos permite el tratamiento automático de la
información, entendiendo por tal su organización, tratamiento, transmisión y
almacenamiento.

Un sistema informático, en mayor o menor medida, es precisamente esto, un conjunto de
elementos de hardware y software interconectados para el tratamiento de la información.
Un ordenador que ejecuta un programa de contabilidad conforma en si mismo un sistema
informático, pero también se puede formar un sistema informático formado por cientos de
ordenadores conectados en red que cumplen una determinada función.

Un sistema informático se puede definir como una serie de elementos físicos (hardware)
capaz de realizar muchas tareas a gran velocidad y con gran precisión. Para que estos
elementos físicos realicen un proceso determinado, es necesario que en él se ejecuten un
conjunto de órdenes o instrucciones (software), componentes no físicos que pongan en
funcionamiento todos esos componentes físicos. Estas instrucciones ordenadas y
agrupadas de forma adecuada, constituyen un programa. El conjunto de varios programas se
denomina aplicación informática.

Entre los programas y el hardware se encuentra una aplicación informática especial, que
hace de intermediario entre ambos. Ese software se denomina sistema operativo.

 El término hardware hace alusión a la parte física que representa el sistema
informático, es decir, los elementos tangibles que lo componen, tales como el monitor y
el teclado, así como los cables y chips que forman la maquina. (Si lo puedes ver y tocar,
es hardware)

 El término software se refiere al conjunto de aplicaciones y programas que permiten
operar con el ordenador, así como controlar y coordinar los distintos elementos
hardware. En definitiva, es la parte intangible del ordenador, que sabemos que se
encuentra en él, pero que solo podemos acceder a ella a través del hardware del
sistema. Es el elemento lógico del ordenador.

 También os encontrareis con otro concepto, el firmware. En realidad es simplemente un
software que viene integrado directamente dentro de un hardware, en una memoria
especial. Así una grabadora de DVD cuenta con un chip de memoria especial, donde hay
almacenado un software que le indica a qué velocidad puede grabar y de qué forma lo
hace. El software que se encuentra en ese chip se puede denominar firmware.

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1.Hardware.

Los componentes físicos de un ordenador se pueden clasificar de la siguiente forma:

 Unidad central de proceso UCP (CPU).
 Memoria central.
 Unidades de entrada y salida.
 Controladores.
 Buses.
 Unidades periféricas o periféricos.

1.1. LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO.

La Unidad Central de Proceso (UCP o CPU), también denominada procesador, es el elemento
encargado del control y ejecución de las operaciones que se efectúan dentro del ordenador
con el fin de realizar el tratamiento automático de la información.

El procesador es la parte fundamental del ordenador; se encarga de controlar todas las
tareas y procesos que se realizan dentro de él. Está formado por la unidad de control (UC),
la unidad aritmético-lógica (UAL) y su propia memoria interna integrada en él. El
procesador es la parte que gobierna el ordenador; se encarga de todo: controla los
dispositivos periféricos, la memoria, la información que se va a procesar, etc.



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El procesador gestiona lo que recibe y envía la memoria desde y hacia los periféricos
mediante la unidad de entrada salida, los buses y los controladores del sistema.

Los componentes principales de un ordenador, son la Unidad de Control (UC) y la Unidad
Aritmético-lógica (UAL).

La UC es la parte pensante del ordenador; es como el director de una orquesta, ya que se
encarga deL gobierno y funcionamiento del ordenador. La tarea fundamental de la UC es
recibir información para interpretarla y procesarla después mediante las órdenes que envía
a los otros componentes del ordenador. Se encarga de traer a la memoria interna o central
del ordenador (memoria RAM) las instrucciones necesarias para la ejecución de los
programas y el procesamiento de los datos. Estas instrucciones y datos se extraen,
normalmente de los soportes de almacenamiento externo. Además, la UC interpreta y
ejecuta las instrucciones en el orden adecuado para que cada una de ellas se procese en el
debido instante y de forma correcta.

Para realizar todas estas operaciones, la UC dispone de pequeños espacios de
almacenamiento, denominados registros. Además de los registros, tiene otros componentes.
Todos ellos se detallan a continuación:

 Registro de instrucción. Contiene la instrucción que se esta ejecutando. Consta de

diferentes campos:
 CO: Código de la operación que se va a realizar.
 MD: Modo de direccionamiento de la memoria para acceder a la información que se

va a procesar.

instrucción a ejecutar.

 CDE: Campo de dirección efectiva de la información.

 Registro contador de programas. Contiene la dirección de memoria de la siguiente

 Controlador y decodificador. Controla el flujo de instrucciones de la CPU e interpreta
la instrucción para su posterior procesamiento. Se encarga de extraer el código de la
operación de la instrucción en curso.

 Secuenciador. Genera las micro órdenes necesarias para ejecutar la instrucción.
 Reloj. Proporciona una sucesión de impulsos eléctricos a intervalos constantes.





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La UAL es la parte de la CPU encargada de realizar las operaciones de tipo aritmético
(suma, multiplicación, etc.) así como las de tipo lógico (comparación). Los elementos que
componen la ALU son los que se indican a continuación:

 Circuito combinación u operacional. Realiza las operaciones con los datos de los

registros de entrada.

 Registros de entrada. Contienen los operandos de la operación.
 Registro acumulador. Almacena los resultados de las operaciones.
 Registro de estado. Registra las condiciones de la operación anterior.

Para poder comprender mejor el funcionamiento de la unidad central de proceso, y del
resto de componentes internos del ordenador, se enumeran a continuación las diferentes
etapas de la ejecución de una instrucción:



1. La CPU extrae de memoria la siguiente instrucción a ejecutar, y la almacena en el
registro de instrucción. La posición de memoria en la que se encuentra esta
instrucción la almacena el registro contador de programa.

2. Se cambia el registro contador de programa con la dirección de memoria de la

3. Se analiza el código de operación (CO) de la instrucción, que está contenido en el

siguiente instrucción a ejecutar.

registro de instrucciones.

4. A continuación, se determina a qué datos de memoria hay que acceder, y cómo hay
que hacerlo. Para ello se analiza el modo de direccionamiento (MD) de memoria para
acceder a la información que se va a procesar, así como el campo de dirección
efectiva (CDE) de la información.

5. Se extraen los datos, si los hay, de la posición de memoria especificada por el
campo de dirección efectiva, y se cargan en los registros necesarios de la CPU para
ser procesados.

Mediante estas 5 etapas, (muy resumidas aquí), se puede ver cómo se ejecuta una
instrucción cualquiera en el ordenador, pero es necesario tener en cuenta que este proceso
es muy largo, complejo y técnico, ya que intervienen buses, otros registros de la CPU,
direccionamientos de memoria, etc.

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1.2.

MEMORIAS. TIPOS Y DIRECCIONAMIENTO.

Existen una gran cantidad de memorias distintas. Antes de empezar a hablar de la memoria
central, vamos a ver algunas clasificaciones que se pueden realizar con la memoria.

 Según la persistencia de la información, podemos hablar de :

 Memorias volátiles
 Memorias no volátiles.

 Según las propiedades de lectura / escritura.

 Memorias de acceso aleatorio.
 Memorias de solo lectura.
 Memorias de lectura preferente.

Las memorias volátiles representan un medio de almacenamiento temporal, que almacenan la
información mientras el ordenador esta encendido, ya que estas memorias necesitan un
refresco continuo, es decir, la información se pierde en el momento en que se apaga el
ordenador.

Las memorias no volátiles o permanentes nos permiten almacenar información, datos y
programas de forma indefinida. Al contrario de lo que ocurre con las memorias volátiles,
estas memorias no se borran cuando apagamos el ordenador.

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Las Memorias de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM), reciben este nombre
por su capacidad de acceder al contenido d