PDF de programación - 1. Estructura y funcionamiento del computador - Informática

1. Estructura y funcionamiento del computador - Informáticagráfica de visualizaciones

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Definiciones b´asicas
Estructura funcional
Evoluci´on hist´orica

1. Estructura y funcionamiento del computador

Ingenier´ıa en Electr´onica y Autom´atica Industrial

Inform´atica

Ra´ul Dur´an D´ıaz

Juan Ignacio P´erez Sanz

Departamento de Autom´atica
Escuela Polit´ecnica Superior

Curso acad´emico 2016–2017

Ra´ul Dur´an D´ıaz, Juan Ignacio P´erez Sanz

1. Estructura y funcionamiento del computador

Rev: 1.18
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Definiciones b´asicas
Estructura funcional
Evoluci´on hist´orica

Contenidos

1 Definiciones b´asicas

2 Estructura funcional

3 Evoluci´on hist´orica

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Definiciones b´asicas
Estructura funcional
Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

Est´an en todas partes. . .

Los sistemas de computaci´on est´an en todas partes.

Una revoluci´on total e imprevista en 30 a˜nos.
Todo basado en la F´ısica del Estado S´olido.

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Estructura funcional
Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

Aqu´ı est´an los padres de nuestra tecnolog´ıa:

Figura: Conferencia Solvay, Bruselas, 1927 (Foto: pastincolour.com)

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Definiciones b´asicas
Estructura funcional
Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

Est´an en todas partes. . .

El dise˜no, desarrollo y fabricaci´on de software representan un
gran porcentaje del PIB en muchos pa´ıses.

El precio de los sistemas se ha dividido muchas veces por 10.

Esto ha permitido la tercera revoluci´on de nuestra civilizaci´on:
crear la Sociedad de la Informaci´on.

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Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

Sociedad de la Informaci´on

La activos importantes son intangibles.

Costosos de dise˜nar y depurar.
F´aciles de mover, transportar, replicar, coste casi cero.

Las malas noticias:

La copia indiscriminada perjudica gravemente la industria.
Se hace necesario alg´un tipo de protecci´on de la propiedad
intelectual.

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Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

Sociedad de la Informaci´on: la educaci´on

Sistemas de informaci´on en las aulas.

Ventajas:

Herramientas c´omodas para mejorar el aprendizaje.
Flexibles.
Contenido multimedia.

Inconvenientes:

Evanescencia.
Imprecisi´on.
Tienden a eliminar la necesaria reflexi´on personal.

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Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

¿Qu´e instrumento soporta todo esto?

Sistemas de informaci´on
Un sistema de informaci´on toma informaci´on, la procesa y
devuelve la informaci´on transformada de acuerdo a un plan
previsto.

Es como una f´abrica de manufacturas, donde la materia prima es

informaci´on.

Almacenes: → memoria principal.
Oficina t´ecnica: → unidad de control.
L´ıneas de producci´on: → ruta de datos y unidades funcionales.

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Introducci´on
Definiciones
Unidades

Algunas definiciones

Definici´on
Computador: m´aquina capaz de recibir unos datos de entrada,
efectuar con ellos operaciones aritm´eticas y l´ogicas, y suministrar
los resultados en forma de datos de salida, todo ello bajo el control
de un programa de instrucciones previamente cargado en el propio
computador.

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Introducci´on
Definiciones
Unidades

M´as definiciones

Definici´on
Un dato es un conjunto de uno o m´as s´ımbolos que son aptos para
representar alguna realidad, no necesariamente cuantitativa.

Observaci´on
Pueden ser datos: una temperatura, el nombre de una persona, el
t´ıtulo de una obra de teatro. . .

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Introducci´on
Definiciones
Unidades

M´as definiciones

Definici´on
Una instrucci´on es un s´ımbolo que representa una orden para el
computador. Cada posible orden est´a codificada en una instrucci´on.

Definici´on
Un programa es una lista secuencial de instrucciones. El
computador ejecuta las instrucciones exactamente en el orden en
que vienen marcadas en la lista.

Observaci´on
Algunas instrucciones sirven para modificar el orden secuencial de
ejecuci´on, estableciendo como siguiente instrucci´on otra distinta de
la sucesiva seg´un el programa. La decisi´on puede ser din´amica, es
decir, depende del estado de la m´aquina a lo largo de la ejecuci´on.

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Introducci´on
Definiciones
Unidades

M´as definiciones

Definici´on
Se denomina codificaci´on a una correspondencia biun´ıvoca entre
los elementos de un conjunto y los de otro.

Observaci´on
De esta manera, podemos referirnos a elementos del primer
conjunto usando los del segundo.

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Evoluci´on hist´orica

Introducci´on
Definiciones
Unidades

M´as definiciones

Definici´on
La informaci´on dentro de un computador siempre est´a codificada
usando un c´odigo binario que se llama bit. Al conjunto de 8 bits se
le denomina byte.

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Introducci´on
Definiciones
Unidades

Unidades y m´ultiplos

Se utiliza el s´ımbolo b para representar ‘bit’ y el s´ımbolo B para
representar ‘byte’.

Prefijo S´ımbolo Factor
Kilo
Mega
Giga
Tera
Exa
Peta

103
106
109
1012
1015
1018

k-
M-
G-
T-
E-
P-

1 kB significa mil bytes.

5 Mb significa cinco millones de bits.

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Introducci´on
Definiciones
Unidades

Unidades y m´ultiplos

Se usa tambi´en el siguiente m´etodo para expresar m´ultiplos.

Prefijo S´ımbolo Factor
Kilo
Mega
Giga
Tera
Exa
Peta

Ki-
Mi-
Gi-
Ti-
Ei-
Pi-

210
220
230
240
250
260

Por ejemplo, 1 kB significa mil bytes, mientras que 1 KiB
significa 1024 bytes.

A veces se usa KB como sin´onimo de KiB: ¡atenci´on a la K
may´uscula!

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Vistas f´ısica y l´ogica
M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Antes de abrir la tapa. . .

Dispositivos de entrada/salida (E/S):

teclado,
rat´on,
pantalla.

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Vistas f´ısica y l´ogica
M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Lo que se ve. . .

Figura: Teclado (Foto: www.codinghorror.com)

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Vistas f´ısica y l´ogica
M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Lo que se ve. . .

Figura: Rat´on (Foto: www.germes-online.com)

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Vistas f´ısica y l´ogica
M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Lo que se ve. . .

Figura: Monitor tradicional (Foto: www.zimmers.net)

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Vistas f´ısica y l´ogica
M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Abriendo la tapa. . .

Placa madre (motherboard), con

procesador,
memoria,
buses de interconexi´on,

bus del sistema, EISA (Extended Industry Standard
Architecture).
bus IDE (Integrated Drive Electronics) para discos,
bus de expansi´on de perif´ericos PCI (Peripheral Component
Interconnect).
otros buses de E/S (SCSI,. . . ).

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M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Abriendo la tapa. . .

Figura: Placa madre (Foto: www.learnthat.com)

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M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Abriendo la tapa. . .

Figura: Disco magn´etico (Foto: img.zdnet.com)

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M´aquina von Neumann
Programaci´on de alto nivel

Abriendo la tapa. . .
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http://lwp-l.com/pdf7732

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