PDF de programación - Tema I: Introducción a los Sistemas Informáticos - Redes de datos

Facultad de Ciencias Sociales y de la Comunicación

Diplomatura en Gestión y Administración Pública

Asignatura de:

Redes de datos

Tema I:

Introducción a los Sistemas Informáticos

(Transparencias de clase)

DEPARTAMENTO DE LENGUAJES Y SISTEMAS INFORMÁTICOS

Curso: 2009/2010

Profesor: Manuel Fernández Barcell
www.mfbarcell.es

Redes de datos

Tema I: Introducción a los Sistemas Informáticos

INDICE

1 COMPONENTES DE UN SISTEMA INFORMÁTICO......................................................................3
1.1 HARDWARE.............................................................................................................................................3
1.1.1 Estructura.....................................................................................................................................3
1.1.2 Funciones básicas de un ordenador.............................................................................................3
1.2 SOFTWARE...............................................................................................................................................4
1.3 LOS DATOS.............................................................................................................................................4
1.4 EL COMPONENTE HUMANO..........................................................................................................................4
2 ALGUNAS UNIDADES...........................................................................................................................4
2.1 ANCHO DE BANDA...................................................................................................................................4
3 COMPONENTES FUNCIONALES DE UN ORDENADOR...............................................................4
3.1 LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS (UCP)................................................................................................4
3.1.1 Unidad de Control........................................................................................................................5
3.1.2 Unidad aritmético­lógica.............................................................................................................6
3.2 LA MEMORIA..........................................................................................................................................7
3.2.1 Elementos (estructura).................................................................................................................7
3.3 ESTRUCTURAS DE INTERCONEXIÓN...............................................................................................................7
3.3.1 Conceptos.....................................................................................................................................7
3.3.2 Anchos de Buses...........................................................................................................................7
3.3.3 La evolución del bus:....................................................................................................................8
3.4 ESTRUCTURA COMPLETA............................................................................................................................9
3.5 LOS MICRO PROCESADORES......................................................................................................................10
3.6 CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS PROCESADORES COMERCIALES.......................................................................10
4 COMPARATIVAS DE RENDIMIENTOS..........................................................................................11
5 ENCICLOPEDIAS INFORMÁTICAS................................................................................................12
6 CUESTIONES.........................................................................................................................................13

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Redes de datos

TEMA I

Tema I: Introducción a los Sistemas Informáticos

En este tema repasaremos los componentes funcionales de un ordenador. 
Repasaremos las características y unidades fundamentales que determinan  
las prestaciones de procesador. La ejecución de instrucciones y el concepto 
de interrupción. El objetivo de este tema es repasar conceptos. 

IMPORTANTE   PARA   EL   ESTUDIO:   Recordaros   que   los   apuntes   que 
ponemos  a  vuestra   disposición,   son  una  fuente  más  de información,  que 
ponemos   a   su   disposición.   NO   ES   UN   MATERIAL   PARA   SER 
MEMORIZADO.   NUESTRA   PRINCIPAL   FUENTE   DE   INFORMACIÓN 
DEBE SER INTERNET.

OBJETIVOS DEL TEMA
1. Nombrar las características fundamentales que definen las prestaciones de los siguientes 
componentes  de un  ordenador  personal:  la  memoria  principal, procesador,  buses,  tarjeta 
gráfica, almacenamiento externo, y monitor de un ordenador personal (conocimiento).
2. Recordar las unidades y los múltiplos (Kilo, mega, giga, tera) y los submúltiplos (mili, 
micro, nano) (conocimiento).
3. Comparar el rendimiento de dos ordenadores a partir de las características técnicas que 
podemos obtener de un catálogo de publicidad de una tienda de informática (comprensión).
4. Nombrar al menos dos enciclopedias de Internet donde consultar términos informáticos 
(conocimiento).

1 Componentes de un Sistema Informático
Los componentes de un sistema Informático son: El hardware, el software, el los datos y el componente 
humano. 
1.1 Hardware
Corresponde al equipamiento físico (componentes eléctricos, electrónicos y mecánicos). El hardware de 
ordenador es un sistema complejo. El hardware son los "átomos". Vamos a fijarnos en dos aspectos del 
hardware del ordenador: su estructura, y la función de sus componentes.
1.1.1 Estructura
Entendemos por "Estructura" de un ordenador el modo en que los componentes están interrelacionados. 
Los componentes básicos de un ordenador (arquitectura Von Neumann) son:

•

•
•

•

•

El Procesador (CPU Central Processing Unit): Controla el funcionamiento del ordenador y las 
funciones de procesamiento de datos (U. de Control, A.L.U)
La memoria principal (real, central o primaria): almacena datos y programas. Es volátil. 
Sistema de interconexión: mecanismo que proporciona comunicación entre todos los módulos. 
(buses, líneas de comunicación etc.).
Almacenamiento   secundario   o   memoria   Auxiliar  Disco   magnéticos,   cintas,   CD­ROM. 
Almacena información de forma permanente.
Dispositivos de E/S: intercambia información entre el ordenador y el mundo exterior.

1.1.2 Funciones básicas de un ordenador
Función:  Es  la  operación   que  realiza  cada   componente  individual  del  ordenador  como  parte  de  la 

estructura. Las funciones básicas son:

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Tema I: Introducción a los Sistemas Informáticos

•
•
•
•

Procesamiento de datos
Almacenamiento de los Datos
Transferencia de datos
Control del sistema
En el apartado segundo veremos en más detalles los componentes funcionales de un ordenador.

1.2 Software
Es el componente "lógico" del sistema. El software lo forman los programas (conjunto de instrucciones) 
que residen en el sistema. Son los "bits" del sistema. Los "átomos" y los "bits" son dos elementos 
importantes de diferenciar en un sistema informático.
El software de un sistema Informático se clasifica en:

•

•

Programas de Control.(S.O.): Windows, Linux
Programas de Utilidad y Servicio: compiladores, editores, compresores

Programas del Sistema: Encargado del funcionamiento del ordenador.
−
−
Programas de Aplicación: Resuelve los problemas del usuario
− Contabilidades, procesadores de textos, nóminas, diseño ...

1.3 Los Datos
Es la información que maneja el sistema Informático.

•

Registros, ficheros, bases de datos.

1.4 El componente humano

•

•

Técnicos informáticos

Personal Técnico
−
− Administradores
− Operadores
Usuarios Finales

2 Algunas unidades

• MHZ: Ciclos del reloj por segundo (106 ciclos por segundo)
• MIPS: Millones de instrucciones enteras por segundo
• Mflops: Millones de Instrucciones en coma flotante por segundo
• Mili, micro (µ), nano (10­3, 10­6,10­9)
•

Bit, byte, KB, MB, GB (1, 8, 1024, 1.048.576, 1.073.741.824)

2.1 Ancho de Banda
Indica su velocidad de transferencia de datos. Se expresa en MB/seg o en MHz. Para pasar de MHz a 
Mbps, simplemente hay que multiplicar el número de ciclos por segundo por el número de bits que 
transfiere en cada ciclo, que no será otra cantidad que el ancho del bus.

Ejemplo:
El PCI tiene un ancho de banda de 33Mhz, que es igual a 33x 64 =2.112 Mbps ; 
2.112/8= 264 MBytes/seg 

3 COMPONENTES FUNCIONALES DE UN ORDENADOR
La descripción funcional, se centra en decir cual es la función de cada componente, no cómo están 
construidos interiormente o aspectos tecnológicos internos.
3.1 La Unidad Central de Procesos (UCP)
Es el componente más rápido (0,01­0,1 micro segundo). El procesador tiene una serie de componentes:

•

Unidad de control

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Tema I: Introducción a los Sistemas Informáticos

•
•
•

Unidad aritmético­lógica
Interconexiones internas
Una serie de Registros como:
− Contador de programa (PC).
− Registro de instrucción (IR).
− Buffer de E/S.

Los registros del procesado se clasifican atendiendo a quienes los pueden usar, en dos tipos:

•

•

Registros   visibles   al   usuario.   Pueden   ser   utilizados   por   el   usuario   desde   su   programa   de 
aplicación incluso utilizando lenguajes de alto nivel como el C.
− Registros índices
 : usados para cálculo de direccionamientos.
−
−
− Códigos de condición

 
Puntero de segmento
 
Puntero de pila
 
 
como resultado de la  ejecución de una instrucción.

 : contienen bits de estado, establecidos por el hardware del procesador 

 : contiene la dirección base de un segmento.

 : apunta al top de la pila.

Registro de control y estado: Son usados por el procesador para controlar las operaciones y el 
estado del procesador y por rutinas privilegiadas del Sistema O