PORTADA

MINISTERIO DE EDUCACIÓN

UNIVERSIDAD ISAE

 ARQUITECTURA DE COMPUTADORA

PRESENTADO POR:

FULVIA CAICEDO     8-359-987

PRESENTADO A:

GINA GUDIÑO

FECHA DE ENTREGA:

16 DE ENERO DE 2013

INDICE

ÍNDICE

1.EL SOFTWARE.............................................................................................................1

A. SOFTWARE DE SISTEMA....................................................................................... 2

B. SOFTWARE DE APLICACIÓN...............................................................................  3

C. SISTEMA OPERATIVO............................................................................................ 4

   I. TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS.................................................................. 5

   II. CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS OPERATIVOS............................................. 6

       1. MULTIPROGRAMACIÓN/MULTITAREA.................................................... 7

       2.TIEMPO COMPARTIDO(MÚLTIPLES USUARIOS TIME SHARING)....  8

       3.MULTIPROGRESO.............................................................................................  9

2.REDES........................................................................................................................... 10

     A. COMPONENTES DE UNA RED.........................................................................  11

      B. LOS TIPOS DE REDES......................................................................................   12

         I. POR SU TAMAÑO...........................................................................................   13

         II. POR LA FORMA DE CONEXIÓN................................................................   14

      C. ARQUITECTURA DE LAS REDES LOCALES................................................. 15

          I. UNIDAD DE CONTROL.................................................................................   16

               1. TARJETA MADRE.....................................................................................  17

               2. DISCO DURO..............................................................................................  18

               3. BIOS............................................................................................................   19

3. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN......................................................................   20

         A. TRADUCTORES DE LENGUAJE.................................................................  21

              I. INTÉRPRETES............................................................................................ 22

              II. COMPILADORES...................................................................................... 23

       B. LA COMPILACIÓN Y SUS FASES................................................................  24

       C. EVOLUCIÓN DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN....................  25

       D. PARADIGMA DE PROGRAMACIÓN...........................................................  26

       E. LENGUAJES IMPERATIVOS(PROCEDIMENTALES).............................. 27

       F. LENGUAJES DECLARATIVOS.....................................................................  28

       G. LENGUAJES ORIENTADOS A OBJETOS................................................... 30

¿QUÉ ES LA COMPUTADORA?

     ¿QUÉ ES UNA COMPUTADORA

    Una computadora es una máquina electrónica controlada 100% por el ser humano, es decir, funciona de acuerdo a las instrucciones que el hombre le indica.  Al unir más de una instrucción en forma lógica coherente, se  crea  un  programa.   Mediante  el  uso de  estos, la  computadora  es  capaz de  recibir,  procesar y  almacenar  información.  En  otras  palabras,  una  computadora no  es  útil si no  tiene  un programa que le indique lo que tiene que hacer. El valor de  una  computadora  radica en la  velocidad y  precisión con la  cual  ésta  ejecuta  las instrucciones.  La capacidad de una computadora se hace específicamente para el ambiente en donde ésta va a operar.  Una microcomputadora personal, para la oficina o el hogar, una computadora Laptop para ir de viajes, una computadora matriz para controlar grandes cantidades de información.  Cada un de estas máquinas se ha diseñado para procesar diferentes tipos de información y por ello, cada una de ellas tendrá un valor de acuerdo a su capacidad.

    Hoy  día se  está  implementando  el  uso de  las  computadoras en  todos  los  campos de  trabajo.  Las computadoras están en todos lados y existen en muchas formas, tamaños y colores. Por ejemplo: una calculadora de  bolsillo,  el reloj de  un microondas,  el control remoto de  un  televisor,  los  juegos de  video, y los cajero automáticos, entre otros.  En trabajos donde el hombre no se concentra o no pone la atención  debida a  causa de la  naturaleza  repetitiva de la  tarea,  una  computadora  puede  realizar la misma durante toda una semana, 24 horas al día, sin pérdida de velocidad ni precisión.

     Las ventajas de las computadoras se pueden resumir en cuatro puntos:

       1.  Rápidez

       2.  Precisión

       3.  Economía

      4.  Confiabilidad

COMPONENTES DEL COMPUTADOR

 COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

Los componentes de una computadora pueden clasificarse en dos:

Parte física:

Hardware: hace referencia a cualquier componente físico tecnológico, que trabaja o interactúa de algún modo con la computadora. No sólo incluye elementos internos como el disco duro, CD-ROM, disquetera, sino que también hace referencia al cableado, circuitos, gabinete, etc. E incluso hace referencia a elementos externos como la impresora, el mouse, el teclado, el monitor y demás periféricos.

Parte abstracta:

Software: es todo programa o aplicación programado para realizar tareas específicas. El término "software" fue usado por primera vez por John W. Tukey en 1957.

Hardware de una computadora

El hardware son todos los componentes físicos que forman parte o interactúan con la computadora. Existen diversas formas de categorizar el hardware de una computadora, pero aquí decidimos clasificarlo en cinco áreas:

* Componentes básicos internos:

Algunos de los componentes que se encuentran dentro del gabinete o carcaza de la computadora:

Placa Madre: toda computadora cuenta con una placa madre, pieza fundamental de una computadora, encargada de intercomunicar todas las demás placas, periféricos y otros componentes entre sí.

Microprocesador: ubicado en el corazón de la placa madre, es el "cerebro" de la computadora. Lógicamente es llamado CPU.

Memoria RAM: la memoria RAM, es donde se guarda la información que está siendo usada en el momento. También cuenta con memoria ROM, donde se almacena la BIOS y la configuración más básica de la computadora.

Cables de comunicación: normalmente llamados bus, comunican diferentes componentes entre sí.

Otras placas: generalmente van conectadas a las bahías libres de la placa madre. Otras placas pueden ser: aceleradora de gráficos, de sonido, de red, etc.

Dispositivos de enfriamiento: los más comunes son los coolers (ventiladores) y los disipadores de calor.

Fuente de poder: para proveer de energía a la computadora.

Puertos de comunicación: USB, puerto serial, puerto paralelo, para la conexión con periféricos externos.

* Componentes de almacenamiento:

Son los componentes típicos empleados para el almacenamiento en una computadora. También podría incluirse la memoria RAM en esta categoría.

Discos duros: son los dispositivos de almacenamiento masivos más comunes en las computadoras. Almacenan el sistema operativo y los archivos del usuario.

Discos ópticos: las unidades para la lectura de CDs, DVDs, Blu-Rays y HD-DVDs.

Disquetes: las unidades para lectura de disquetes, casi sin uso en la actualidad.

Otros dispositivos de almacenamiento: ZIP, memorias flash, memorias de alamcenamiento USB, etc.

* Componentes o periféricos externos de salida:

Son componentes que se conectan a diferentes puertos de la computadora, pero que permanecen externos a ella. Son de "salida" porque el flujo principal de datos va desde la computadora hacia el periférico.

Monitor: se conecta a la placa de video (muchas veces incorporada a la placa madre) y se encarga de mostrar las tareas que se llevan a cabo en la computadora. Actualmente vienen en CRT o LCD.  

Impresora: imprime documentos informáticos en papel u otros medios.Altavoces: forma parte del sistema de sonido de la computadora. Se conecta a la salida de la placa de sonido (muchas veces incorporada a la placa madre).

* Componentes o periféricos externos de entrada:

Son componentes que se conectan a diferentes puertos de la computadora, pero que permanecen externos a ella. Son de "entrada" porque el flujo principal de datos va desde el periférico hacia la computadora.

Mouse o ratón: dispositivo empleado para mover un cursor en los interfaces gráficos de usuario. Cumplen funciones similares: el Touchpad, el Trackball, y el Lápiz óptico.Teclado: componentes fundamental para la entrada de datos en una computadora.Webcam: entrada de video, especial para videoconferencias y videollamadas a distancia.Escáner: permiten digitalizar documentos u objetos.Joystick, volante, gamepad: permiten controlar los juegos de computadora.

Software de una computadora

* Sistema operativo: software que controla la computadora y administra los servicios y sus funciones, como así también la ejecución de otros programas compatibles con éste. El más difundido a nivel mundial es Windows, pero existen otros de gran popularidad como los basados en UNIX.

* Aplicaciones del usuario: son los programas que instala el usuario y que se ejecutan en el sistema operativo. Son las herramientas que emplea el usuario cuando usa una computadora. Pueden ser: navegadores, editores de texto, editores gráficos, antivirus, etc.
* Firmware: software que generalmente permanece inalterable de fábrica, y guarda información importante de la computadora, especialmente el BIOS. Es también considerado "hardware".

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

DISPOSITIVO DE ENTRADA

Son los que envían información a la unidad de procesamiento, en código binario. Dispositivos de entrada (entre otros):

Teclado: Un teclado se compone de una serie de teclas agrupadas en funciones que podremos describir:

• Teclado alfanumérico: es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt...etc.

• Teclado de Función: es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1.

• Teclado Numérico: se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta,... etc.

• Teclado Especial: son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.

• De Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio nombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace que la pulsación sea un poco más dura.

• Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.

• Mouse: A este periférico se le llamó así por su parecido con este roedor. Suelen estar constituidos por una caja con una forma más o menos anatómica en la que se encuentran dos botones que harán los famosos clicks de ratón siendo transmitidos por el cable al puerto PS/II o al puerto de serie (COM1 normalmente). Dentro de esta caja se encuentra una bola que sobresale de la caja a la que se pegan 4 rodillos ortogonalmente dispuestos que serán los que definan la dirección de movimiento del ratón. El ratón se mueve por una alfombrilla ocasionando el movimiento de la bola que a su vez origina el movimiento de uno o varios de estos rodillos que se transforma en señales eléctricas y producen el efecto de desplazamiento del ratón por la pantalla del ordenador.

• Micrófono: Periférico por el cual transmite sonidos que el ordenador capta y los reproduce, los salva, etc. Se conecta a la tarjeta de sonido.

• Escáner: Es un dispositivo utiliza un haz luminoso para detectar los patrones de luz y oscuridad (o los colores) de la superficie del papel, convirtiendo la imagen en señales digitales que se pueden manipular por medio de un software de tratamiento de imágenes o con reconocimiento óptico de caracteres. Un tipo de escáner utilizado con frecuencia es el flatbed, que significa que el dispositivo de barrido se desplaza a lo largo de un documento fijo. En este tipo de escáneres, como las fotocopiadoras de oficina, los objetos se colocan boca abajo sobre una superficie lisa de cristal y son barridos por un mecanismo que pasa por debajo de ellos. Otro tipo de escáner flatbed utiliza un elemento de barrido instalado en una carcasa fija encima del documento.

• Lector de código de barras: dispositivo que mediante un haz de láser lee dibujos formados por barras y espacios paralelos, que codifica información mediante anchuras relativas de estos elementos. Los códigos de barras representan datos en una forma legible por el ordenador, y son uno de los medios más eficientes para la captación automática de datos.

• Cámara digital: Cámara que se conecta al ordenador y le transmite las imágenes que capta, pudiendo ser modificada y retocada, o volverla a tomar en caso de que este mal. Puede haber varios tipos:

• Cámara de fotos digital: Toma fotos con calidad digital, casi todas incorporan una pantalla LCD (Liquid Cristal Display) donde se puede visualizar la imagen obtenida. Tiene una pequeña memoria donde almacena fotos para después transmitirlas a un ordenador.

• Cámara de video: Graba videos como si de una cámara normal se tratara, pero las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen, tiene una pantalla LCD por la que ves simultáneamente la imagen mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el video que has grabado, para poder retocarlo posteriormente con el software adecuado.

• Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Sólo es la cámara, no tiene LCD. Tiene que estar conectada al PC para poder funcionar, y esta transmite las imágenes al ordenador. Su uso es generalmente para videoconferencias por internet, pero mediante el software adecuado, se pueden grabar videos como una cámara normal y tomar fotos estáticas.

• Lápiz Óptico: dispositivo señalador que permite sostener sobre la pantalla un lápiz que está conectado al ordenador y con el que es posible seleccionar elementos u opciones (el equivalente a un clic de mouse o ratón), bien presionando un botón en un lateral del lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la pantalla.

• Joystick: dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente para juegos de ordenador o computadora, pero que también se emplea para otras tareas. Un joystick o palanca de juegos tiene normalmente una base de plástico redonda o rectangular, a la que está acoplada una palanca vertical. Los botones de control se localizan sobre la base y algunas veces en la parte superior de la palanca, que puede moverse en todas direcciones para controlar el movimiento de un objeto en la pantalla. Los botones activan diversos elementos de software, generalmente produciendo un efecto en la pantalla. Un joystick es normalmente un dispositivo señalador relativo, que mueve un objeto en la pantalla cuando la palanca se mueve con respecto al centro y que detiene el movimiento cuando se suelta. En aplicaciones industriales de control, el joystick puede ser también un dispositivo señalador absoluto, en el que con cada posición de la palanca se marca una localización específica en la pantalla.

• Tarjetas perforadas: ficha de papel manila de 80 columnas, de unos 7,5 cm (3 pulgadas) de ancho por 18 cm (7 pulgadas) de largo, en la que podían introducirse 80 columnas de datos en forma de orificios practicados por una máquina perforadora. Estos orificios correspondían a números, letras y otros caracteres que podía leer un ordenador equipada con lector de tarjetas perforadas.

• Pantalla Táctil: pantalla diseñada o modificada para reconocer la situación de una presión en su superficie. Al tocar la pantalla, el usuario puede hacer una selección o mover el cursor. El tipo de pantalla táctil más sencillo está compuesto de una red de líneas sensibles, que determinan la situación de una presión mediante la unión de los contactos verticales y horizontales.

Recomendaciones: En este apartado es conveniente distinguir entre dos tipos de teclado:

Existen modelos modernos en los que la transmisión se hace por infrarrojos eliminando por tanto la necesidad de cableado. Otros presentan la bola en la parte superior de la caja no estando por tanto en contacto con la alfombrilla y teniendo que ser movida por los dedos del usuario aunque se origina el mismo efecto.

Otros tipos de pantallas más precisas utilizan una superficie cargada eléctricamente y sensores alrededor de los bordes externos de la pantalla, para detectar la cantidad de cambio eléctrico y señalar exactamente donde se ha realizado el contacto. Un tercer tipo fija diodos emisores de rayos infrarrojos (LEDs, acrónimo de Light-Emitting Diodes) y sensores alrededor de los bordes externos de la pantalla. Estos LEDs y sensores crean una red invisible de infrarrojos en la parte delantera de la pantalla que interrumpe el usuario con sus dedos.

Las pantallas táctiles de infrarrojos se usan a menudo en entornos sucios, donde la suciedad podría interferir en el modo de operación de otros tipos de pantallas táctiles. La popularidad de las pantallas táctiles entre los usuarios se ha visto limitada porque es necesario mantener las manos en el aire para señalar la pantalla, lo que sería demasiado incómodo en largos periodos de tiempo. Además no ofrece gran precisión al tener que señalar ciertos elementos en programas de alta resolución. Las pantallas táctiles, sin embargo, son enormemente populares en aplicaciones como los puestos de información porque ofrecen una forma de señalar que no requiere ningún hardware móvil y porque presionar la pantalla es algo intuitivo.

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

DISPOSITIVO DE SALIDA

Los dispositivos de salida nos permiten sacar la información del computador ya sea de un resultado obtenido de un proceso o de la información almacenada en nuestro PC.Entre los más principales tenemos:

 MONITOR: Es un dispositivo similar a un televisor en su forma, nos permite visualizar la información que se encuentra en el computador, existen dos clases de monitores los cromáticos y monocromáticos. Los monitores  monocromáticos solo se podían ver  la imagen de un solo color gris, verde, azul, mientras que los monitores cromáticos permiten visualizar la imagen a color estos monitores tienen un tubo de rayos catódicos. Para tener un buen monitor hay que tomar en cuenta algunos aspectos como

• La resolución (numero de bits)
• La profundidad de bits (numero de colores que se pueden presentar al mismo tiempo)
• El tubo de refracción.

 IMPRESORA: La impresora es un dispositivo que nos permite sacar la información de una manera impresa en un papel,  hay tres tipos de impresoras más comunes que son:

Impresora matricial.- Es una impresora que utiliza cinta lo cual es muy ruidosa, muy lenta pero económica.

La impresora a inyección de tinta.- Es una impresora que utiliza dos cartuchos de color, uno negro y otro con los tres colores primarios amarillo, azul, rojo, los mismos que son combinados y forman todos los colores.

Impresora láser.- Estas son las impresoras mas rápidas y utilizan un toner es decir una tinta en polvo, esta impresora posee un tambor donde se dibuja la imagen y mientras la hoja va pasando por el tambor, este se va calentando y va impregnando la tinta de acuerdo a la imagen.

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

   UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU)  O PROCESADOR

Es el cerebro de la computadora, pues es el coordinador de la máquina y la parte encargada de supervisar el funcionamiento de las otras secciones. La CPU le dice a la unidad de entrada cuándo debe leerse información para introducirla en la unidad de memoria, le dice a la ALU cuando la información de la unidad de memoria debe utilizarse en los cálculos y le dice la unidad de salida cuando debe enviar la información que está es la unidad de memoria a ciertos dispositivos de salida.

            La Unidad Central de Procesamiento CPU se divide en dos:

•  Unidad de Control: Coordina las actividades de la computadora y determina que operaciones se deben realizar y en que orden; así mismo controla todo el proceso de la computadora.

•  Unidad Aritmético - Lógica: Realiza operaciones aritméticas y lógicas, tales como suma, resta, multiplicación, división y comparaciones.

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA (UAL)

En computación, la unidad aritmético lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.

Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc.

Por mucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores  modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) puede tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.

Muchos otros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPU modernas, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido, lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos éstos tienen en su interior varias ALU potentes y complejas.

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

UNIDAD DE CONTROL  (UC)

la unidad de CONTROL (uc) es uno de los tres BLOQUES funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (cpu). los otros dos bloques son la unidad de proceso y el bus de entrada/salida.

su función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.

existen dos tipos de unidades de control, las cableadas, usadas generalmente en máquinas sencillas, y las micro programadas  propias de máquinas más complejas. en el primer caso, los componentes principales son el circuito de lógica secuencial, el de control de estado, el de lógica combinacional y el de emisión de reconocimiento de señales de control. en el segundo caso, la microprogramación de la unidad de control se encuentra almacenada en una micro memoria  a la cual se accede de manera secuencial para posteriormente ir ejecutando cada una de las microinstrucciones.

en computadoras, la unidad de control fue históricamente definida como una parte distinta del modelo de referencia de 1946 de la arquitectura de von Neumann. en diseños modernos de COMPUTADORES, la unidad de control es típicamente una parte interna del CPU.

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

MEMORIAL PRINCIPAL O CENTRAL

La memoria principal o primaria, también llamada memoria central, es aquella memoria de un ordenador, donde se encuentran el código de instrucciones y los datos del programa, que es ejecutado actualmente.

La estructura de la memoria principal ha cambiado en la historia de las computadoras. Desde los años 1980 es prevalentemente una unidad dividida en celdas que se identifican mediante una dirección. Está formada por bloques de circuitos integrados o chips capaces de almacenar, retener o "memorizar" información digital, es decir, valores binarios; a dichos bloques tiene acceso el microprocesador de la computadora.

La MP se comunica con el microprocesador de la CPU mediante el bus de direcciones. El ancho de este bus determina la capacidad que posea el microprocesador para el direccionamiento de direcciones en memoria.

En algunas oportunidades suele llamarse "memoria interna" a la MP, porque a diferencia de los dispositivos de memoria secundaria, la MP no puede extraerse tan fácilmente por usuarios no técnicos.

La MP es el núcleo del sub-sistema de memoria de una computadora, y posee una menor capacidad de almacenamiento que la memoria secundaria, pero una velocidad millones de veces superior.

COMPONENTES DE UN COMPUTADOR

MEMORIA SECUNDARIA O EXTERNA 

El almacenamiento secundario (memoria secundaria, memoria auxiliar o memoria externa) es el conjunto de dispositivos (aparatos) y medios (soportes) de almacenamiento, que conforman el subsistema de memoria de una computadora, junto a la memoria principal.

No deben confundirse las "unidades o dispositivos de almacenamiento" con los "medios o soportes de almacenamiento", pues los primeros son los aparatos que leen o escriben los datos almacenados en los soportes.

La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente (no volátil), a diferencia de la memoria RAM que es volátil; pero posee mayor capacidad de memoria que la memoria principal, aunque es más lenta que ésta.

El proceso de transferencia de datos a un equipo de cómputo se le llama "procedimiento de lectura". El proceso de transferencia de datos desde la computadora hacia el almacenamiento se denomina "procedimiento de escritura".

En la actualidad para almacenar información se usan principalmente tres 'tecnologías':

1. Magnética (ej. disco duro, disquete, cintas magnéticas);
2. Óptica (ej. CD, DVD, Blu-ray Disc, etc.)
   1. Algunos dispositivos combinan ambas tecnologías, es decir, son dispositivos de almacenamiento híbridos, por ej., discos Zip.
3. Memoria Flash (Tarjetas de Memorias Flash y Unidades de Estado sólido SSD)