UT01 01 Introduccion a Los SSII

JRG-RL / IES Barajas

MMdulo: Sistemas Informdulo: Sistemas Informticosticos

UT01 UT01 0101

IntroducciIntroduccin a los Sistemas Informn a los Sistemas Informticosticos

Sistemas de InformaciSistemas de Informacin y Sistemas Informn y Sistemas InformticosticosInterrelaciInterrelacin entre Hardware y Softwaren entre Hardware y SoftwareComponentes de un ordenador: lComponentes de un ordenador: lgicos y fgicos y fsicossicosTraductores e intTraductores e intrpretesrpretesMMquinas quinas multinivelmultinivelLa Unidad Central de Proceso, ciclo de instrucciLa Unidad Central de Proceso, ciclo de instruccinnMMquina de quina de TuringTuring, Arquitectura , Arquitectura HardvardHardvard

y Arquitectura y Arquitectura VonVon

NewmannNewmann

Introduccin a los SSII - JRGR-L 2

IntroducciIntroduccin a los SSIIn a los SSII

QuQu

es un Sistema de Informacies un Sistema de Informacin?n?

Un sistema de informacin se puede definir como:

un conjunto de funciones

o componentes interrelacionados que

forman un todo, es decir, obtiene, procesa, almacena y distribuye informacin (datos manipulados)

para apoyar la toma de decisiones

y el control en una organizacin

Distinguir entre Sistemas Informticos y Sistemas de Informacin



QuQu

es un Sistema de Informacies un Sistema de Informacin?n?

Un sistema de informacin realiza cuatro actividades bsicas:

entrada,

almacenamiento,

procesamiento y

salida de informacin.



QuQu

es un Sistema Informes un Sistema Informtico?tico?

Es un sistema basado en computadora

que proporciona informacin

de acuerdo con las necesidades y requerimientos de los usuarios.

Distinguir entre Sistemas Informticos y Sistemas de Informacin

Sistemas Informticos

Sistemas de informacin



Sistemas InformSistemas Informticos y Sistemas de Informaciticos y Sistemas de Informacinn

Sistemas de Informacin

Sistemas con soporte manual o de otra ndole

Sistemas informticos

fabricar venderAlmacn

Fabricacin

Distribucin

Puntos de venta

D. FinancieroContabilidad



Procesos de negocioProcesos de negocio

Entrada en

almacn

Estimacin de materias primasLanzar rdenes

de compraRecepcin de

mercancas

Almacenamiento

Carga

Servir pedidos

Ordenes de ruta

Transporte y

distribucin

Almacn

Procesos de negocioProcesos de negocio Tareas que configuran una

etapa en una actividad ms genrica



Componentes de un Sistema InformComponentes de un Sistema Informticotico

Hardware

Software

Personal

Mantenimiento

Soporte

Desarrollo

Usuarios

Computador



Componentes de un ComputadorComponentes de un Computador

Fsicos: Hardware (internos y externos)

Lgicos: Software (programas)

HardwareHardwareUnidades fsicas, componentes electrnicos, circuitos integrados, discos,mecanismos que componen un ordenador.

SoftwareSoftwareCualquier programa o grupo de programas que indica al hardware como comportarse, es decir, qu

debe realizar.



InterrelaciInterrelacin entre hardware y softwaren entre hardware y software

CaracterCaractersticas:sticas:

Cooperacin

Frontera ambigua

CPUCPU

MemoriaMemoria E/SE/S

InterconexionesInterconexiones

PerifPerifricosricos


Arquitectura de ordenadoresArquitectura de ordenadores

PERIFEIRCOSDispositivos de Entrada

TecladoRatnMicrfonoEscner

MonitorImpresoraAltavocesProyector

PERIFERICOSDispositivos de Salida

CPU

ALU y Memoria RAM

MEMORIADisco DuroDisqueteCD-ROMDVDMemoria Flash


Componentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenador

Placa base:Placa base:

Procesador

Ranuras de expansin

Chipset

Memorias

Conectores elctricos

Zcalo para el microprocesador

Conectores internos




http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Asus_a8n_VMCSM02.jpg



UAL (Unidad AritmUAL (Unidad Aritmtico Ltico Lgica)gica) UC (Unidad de Control)UC (Unidad de Control)

RegistrosRegistros Buses internosBuses internos

U.C.P. (Unidad Central de Proceso)



CPU:CPU:

UAL (Unidad Arimtico

Lgica)

UC (Unidad de Control)

Registros

Buses internos

CPU Memoria principal

Mdulos de E/S



Memoria:Memoria:

ROM (Memoria de slo lectura)

RAM (Memoria de acceso aleatorio)

Memoria cach

Almacena los programas y datos referenciados ms reciente y frecuentemente

Ms rpida de la memoria RAM

Localizada en la CPU o entre la memoria RAM y la CPU

Discos durosBuses

Rutas o caminos fsicos

(cables) entre los componentes de un ordenador.

Han evolucionado junto con el resto de los componentes.

Pretenden servir de enlace rpido entre componentes.



Memoria ROMMemoria ROM

MEMORIA de un COMPUTADOR

RAMRAM



Memoria CachMemoria Cach

MEMORIA de un COMPUTADORMEMORIA de un COMPUTADOR

Almacena los programas y datos

referenciados ms reciente y frecuentemente. Ms rpida que la memoria RAM.

Est

ubicada directamente en la UCP o entre

el UCP y la RAM,a

menor distancia.



BUSES

Rutas o caminos fsicos (cables) entre los componentes de un ordenador. Los buses han evolucionado de acuerdo con los avances de los ordenadores, para ayudar a la velocidad de procesamiento.

Tipos de buses: Bus de datos. Bus de direcciones.



Conectores externos:Conectores externos:

Cada dispositivo externo

debe conectarse por medio de los puertos (conectores externos), que estn en la parte posterior.

Existen diferentes puertos

con capacidades y usos.



Conectores externos

Cada dispositivo perifrico debe conectarse a uno de los puertos (conector externo) que estn en la parte posterior del ordenador.

Existen diferentes puertos, con distintas capacidades y usos.



Conectores externos



Ranuras de expansin



Perifricos de entrada

Teclado Ratn Escner Digitalizador Lectores de cdigos de barras

Perifricos de salida

CRT Pantallas planas Impresoras Plotter


CaracterCaractersticas del hardwaresticas del hardware

Evolucin del hardware

1642

Blaise

Pascal

1850

Babbage

Mecnicas

1945

COLUSSUSENIAC

IAS (von

Newman)

Vlvulas

Memoria

UC UAL

E/S

1955 1965

Transistores

System

360 IBMPDP-11

1980

PDP-1 (DEC)PDP-8IBM 7094Burrouhgs

B5000

C. IntegradosVLSI (Int. muygran escala)

PCsCISC -> RISC



Evolucin del hardware

Tran

si sto

res

Tamaos memoria



Enlaces de interEnlaces de interss

http://www.computerhistory.org/

historia de los computadores.

http://ftp.arl.mil/ftp/historic-computers/

con una coleccin curiosa de fotografas de computadores, desde los ms antiguos hasta los recientes.

http://www.angelfire.com/de/jbotero/co/cohistoria.html

con una historia

resumida de los computadores.

http://www.computerhistory.org/http://ftp.arl.mil/ftp/historic-computers/http://www.angelfire.com/de/jbotero/co/cohistoria.html


Componentes lComponentes lgicos: softwaregicos: software

SoftwareSoftware

: cualquier programa o grupo de programas que indica al hardware cmo comportarse, es decir, qu

debe realizar.

ComponentesComponentesFFsicossicos

LLgicosgicos



Una computadora es una mquina que resuelve problemas ejecutando instrucciones

Una secuencia de instrucciones se llama programa

Lenguaje de mquina

{instrucciones primitivas}



Dificultad de uso por las personas

Organizacin estructurada en niveles hacerlo accesible

Cmo pasar de un lenguaje fcil de usar al lenguaje mquina?



Traductores e intrpretes

a11

a22

3A3

4a4

b1

b2

b3

b4

5

6

7

8

Vcc10

GND0

Traductor

1000101001001001001010001001000011100101

suma=0;for(i=0;i



Traductores e intrpretes

a11

a22

3A3

4a4

b1

b2

b3

b4

5

6

7

8

Vcc10

GND0

Intrprete 1000101001

suma=0;for(i=0;i



H

Lenguajes programacin

1. Primera generacin.Cdigos binarios.Ensamblador.Depende del soporte fsico concreto.

2. Segunda generacin.Lenguajes de alto nivel.Tipos de datos abstractos: vectores, matrices.Estructuras de control.Ejemplos: Fortran, Cobol, Algol, Basic.



H

Lenguajes programacin

3. Tercera generacin.Programacin estructurada.Fuertemente tipados.Se facilita la verificacin en compilacin.Ejemplos: Pascal, Modula-2, C, Ada.Lenguajes dirigidos a objetos, funcional o lgico: Smalltalk, C++, Eiffel, LISP, PROLOG.

4. Cuarta generacin.Mayor nivel de abstraccin.No son de propsito general.Cdigo poco eficiente: prototipos.Ejemplos: bases de datos, generadores de programas, clculo, otros.


Arquitectura Arquitectura HardvardHardvard

Originalmente, el trmino Arquitectura Harvard

haca referencia a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento fsicamente separados para las instrucciones y para los datos

(en oposicin a la Arquitectura de von

Neumann).


Arquitectura Arquitectura VonVon

NewmannNewmann

La arquitectura de von

Neumann

es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos

(a diferencia

de la arquitectura Harvard).

La mayora de computadoras modernas estn basadas en esta arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratn, teclado, etc).


Estructura de un Sistema InformEstructura de un Sistema Informticotico

registros

UC

UAL

I/OBuffers

Memoria

Bus externo

CPU



Potencia de un microprocesadorPotencia de un microprocesador

Longitud de palabra

Nmero de palabras de memoria que puede direccionar

Velocidad de procesamiento

Palabra (Palabra (wordword))

La unidad nativa de almacenamiento

en una mquina concreta.

Una palabra es la cantidad de datos

ms grande que puede ser manejada por el microprocesador en una nica operacin.

Los tamaos

de palabra ms comunes

son los de 16 bits o 32 bits.

registros

UC

UAL

CPU



Direccionamiento de memoriaDireccionamiento de memoria

registros

UC

UAL

MemoriaCPU

4 bits .. 16 posiciones8 bits ..... 256 posiciones

32 bits .. 4.294.967.296 posiciones


Estructura de un Sistema InformEstructura de un Sistema InformticoticoVelocidad de procesamientoVelocidad de procesamiento

Medida relativa de la capacidad de procesamiento de una determinada UCP (unidad central de Procesamiento), normalmente, medida en GHz

(gigaherzios)


Estructura de un Sistema InformEstructura de un Sistema InformticoticoLa Unidad Central de Proceso (UCP/CPU)La Unidad Central de Proceso (UCP/CPU)

UCP (CPU)UCP (CPU)

Acrnimo de unidad central proceso.

La unidad de control y clculo de una computadora.

La UCP es el dispositivo que interpreta y ejecuta

las instrucciones.

registros

UC

UALI/O

Buffers

Memoria

Bus externo

CPU



UAL

REst RI

Decod.

Instrucc.

Lgica

Control

RA

RB

RC

RTemp

RTemp

Acumulador

Bus de control

Bus de datosBus de direcciones

Memoria

CP


Estructura de un Sistema InformEstructura de un Sistema InformticoticoEl ciclo de instrucciEl ciclo de instruccinn

Busq. operacin

Decodificar operacin

Bsqueda operandos

Operacin

Almacenarresultados



UAL

REst RI

Decod.

Instrucc.

Lgica

Control

RA

RB

RC

RTemp

RTemp

Acumulador

Bus de control


Memoria

1001010

CP

Decodificar

operacin

Bsqueda

operandos

Operacin

Almacenarresultados

Busq.

operacin

1001010

100101010110110011010010101011011001101001010

1001011

Se incrementa

el contador

de programa

Localiza la posicin en memoria

CPU



UAL

REst RI

Decod.

Instrucc.

Lgica

Control

RA

RB

RC

RTemp

RTemp

Acumulador

Bus de control


Memoria

1001011

CP

100101010110110011010010101011011001101001010

Busq.

operacin

Decodificar

operacin

Bsqueda

operandos

Operacin

Almacenarresultados Decodificar

operacin

Se interpreta

el contenido

del Registro

de Instruccin

(RI)

ADD RA,0111001



UAL

REst RI

Decod.

Instrucc.

Lgica

Control

RA

RB

RC

RTemp

RTemp

Acumulador

Bus de control


Memoria

1001011

CP

100101010110110011010010101011011001101001010

Busq.

operacin

Decodificar

operacin

Bsqueda

operandos

Operacin

Almacenarresultados

ADD RA,0111001

Bsqueda

operandos

Se inicia

la bsqueda

de operandos



UAL

REst RI

Decod.

Instrucc.

Lgica

Control

RA

RB

RC

RTemp

RTemp

Acumulador

Bus de control


Memoria

1001011

CP

100101010110110011010010101011011001101001010

Busq.

operacin

Decodificar

operacin

Bsqueda

operandos

Operacin

Almacenarresultados

ADD RA,0111001

Bsqueda

operandos

0011001

0111001

01110010111010011110101011001110100111101010110

ADD

1110011


MMquina de quina de TuringTuring

Mquina de computacin lgica LCM ("Logical

Computing

Machine"), 1936. Alan Turing

Todo problema que pueda resolverse algortmicamente, puede ser resuelto por una mquina de Turing

Una mquina de Turing

es un autmata que se mueve sobre una secuencia lineal de datos (cinta).

La mquina dispone de un lector que realiza las siguientes funciones:

Est

situado en todo momento ante uno de los cuadros de la cinta

Lee lo que hay en ese cuadro.

Lleva a cabo una instruccin en el momento siguiente.

En cada instante la mquina puede leer un solo dato de la secuencia (generalmente un carcter) y

realiza ciertas acciones

en base a una tabla que tiene en cuenta su "estado" actual (interno) y el ltimo dato ledo.

Entre las acciones est

la posibilidad de:

escribir nuevos datos en la secuencia;

recorrer la secuencia en ambos sentidos y

cambiar de "estado" dentro de un conjunto finito de estados posibles.



Una mquina de Turing

(MT) es un modelo computacional que realiza una

lectura/escritura de manera automtica sobre una entrada llamada cinta, generando una salida en esta misma.

Este modelo est

formado por:

un alfabeto de entrada y uno de salida,

un smbolo especial llamado blanco (normalmente b, ? o 0),

un conjunto de estados finitos y

un conjunto de transiciones entre dichos estados.



Ejemplo: Buscar el patrn 2112 Actual In Prx.e0

1 e0e0 2 e1e1 e0e1 1 e2e1 2 e1e2

1 e0e2 2 e3e3

1 e0e3 2 e4

datos = {

2 1} y lectura hacia la derecha

1 2 2 1 2 2 1 1 2 Caso 1

2 1 1 1 2 1 1 2 2 Caso 2

Datos de entrada

e0

1

e12

e2

1

e3

12

2

e4

1

2

parar

inicio


Fin de la unidadFin de la unidad

UT01 01 Introduccin a los Sistemas InformticosIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIIntroduccin a los SSIIArquitectura de ordenadoresComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorComponentes hardware de un ordenadorCaractersticas del hardwareCaractersticas del hardwareCaractersticas del hardwareComponentes lgicos: softwareComponentes lgicos: softwareComponentes lgicos: softwareComponentes lgicos: softwareComponentes lgicos: softwareComponentes lgicos: softwareComponentes lgicos: softwareArquitectura HardvardArquitectura Von NewmannEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoEstructura de un Sistema InformticoMquina de TuringMquina de TuringMquina de TuringNmero de diapositiva 53

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