Componentes De Un Sistema de Computo
Los
componentes de un sistema computacional, se puede clasificar en dos grandes
ramas: Hardware, que son todos los componentes físicos y que se pueden tocar de
la computadora, como lo son: el monitor, el CPU, el Teclado, el Mouse, las Bocinas,
la Impresora, entre otros, y el software que son aquellos compones que no se
pueden tocar como lo son el sistema lógico, los programas, el sistema operativo,
entre muchos otros.
Los componentes
de una unidad central de procesamiento son: son aquellas partes integrantes de
la unidad central de procesamiento, dichas partes son todos los circuitos y las
buses que hacen funcionar a la computadora, de entre ellos destaca la
motherboard que es la tarjeta madre que contienen entradas para conectar más
tarjetas.
La
Wikipedia nos define a la arquitectura de la computadora como: Las tecnologías
utilizadas en computadoras digitales han evolucionado mucho desde la aparición
de los primeros modelos en los años 1940,
aunque la mayoría todavía utiliza la Arquitectura de von Neumann, publicada por John von
Neumann a principios de esa década, que otros autores atribuyen
a John Presper Eckerty John William Mauchly. La arquitectura de
Von Neumann describe una computadora con cuatro (4) secciones principales: la unidad aritmético lógica, la unidad de
control, la memoria primaria, principal o central, y
los dispositivos de entrada y salida (E/S).
Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses.
La arquitectura de la
computadora
Unidad central de
procesamiento
La unidad central de procesamiento (CPU, por sus siglas del inglés: Central Processing Unit)
consta de manera básica de los siguientes tres elementos:
Un típico
símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la
entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida.
·
La unidad aritmético lógica (ALU, por sus siglas del inglés: Arithmetic-Logic Unit)
es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones
elementales como las operaciones aritméticas (suma,
resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de
comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el
trabajo computacional.
·
La unidad de
control (UC)
sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción
que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información
poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego
el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo
anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente
situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una
instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción
estará ubicada en otra posición de la memoria).
·
Los registros: de datos, de memoria,
registros constantes, de coma flotante, de propósito general, de propósito
específico.
Los
procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras
unidades adicionales como la unidad de coma flotante.[2]
Memoria primaria
La memoria principal (MP),
conocida como memoria de acceso aleatorio (RAM, por sus siglas del inglés: Random-Access Memory),
es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de
información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se
desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para
llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían
mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria
han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de
mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes
permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de
celdas en un solo chip se subdividen en memoria estática (SRAM) con
seis transistores por bit y la mucho más utilizada memoria dinámica (DRAM) un transistor y
un condensador por
bit. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que
a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.[3]
Periféricos de Entrada,
de Salida o de Entrada/Salida
Los
dispositivos de Entrada/Salida (E/S) sirven a la computadora para obtener
información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el
computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco
flexible o cámaras web.[4]
Buses
Las tres
unidades básicas en una computadora: la CPU, la MP y el subsistema de E/S,
están comunicadas entre sí por buses o canales de comunicación:
·
Bus de direcciones, para seleccionar la
dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,
·
Bus de control, básicamente para seleccionar la
operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o
modificación) y
·
Bus de datos, por donde circulan los datos.[5]
Clasificaciones
de los sistemas de cómputo
Algunos
conceptos básicos
Usuario
Una
persona que interactúa con el sistema desde un dispositivo tipo consola o
terminal. El usuario obtiene utiliza la computadora ordenando la ejecución de
programas y posiblemente interactuando con estos.
Consola
El
dispositivo principal mediante el cual un usuario puede interactuar con un sistema
de cómputo.
Terminal
Un
dispositivo distinto de la consola, mediante el que un usuario puede
interactuar con un sistema de cómputo.
Terminal tonta
Una
terminal que carece de capacidades de procesamiento propias. Típicamente
consiste de una pantalla, un teclado y algún tipo de conexión para comunicarse
con un equipo de cómputo.
Proceso
Un
programa en ejecución.
Por
la cantidad de usuarios
La
capacidad del sistema para atender a múltiples usuarios depende tanto del
hardware como del software de que se compone el sistema, ya que cada usuario
requiere un dispositivo físico para interactuar con éste, y el software de base
debe ser capaz de administrar tal o tales dispositivos de modo que el o los
usuarios puedan ordenar la ejecución de programas.
Monousuario
Solamente
un usuario puede interactuar con el sistema a un tiempo. Es el caso de la
mayoría de los sistemas computacionales para uso personal. El usuario único
dispone de todos los recursos del sistema (procesador, memoria, etc) para la
ejecución de sus programas.
Multiusuario
Varios
usuarios a la vez pueden hacer uso del sistema. Los recursos del sistema son
compartidos por los usarios, aunque regularmente esto es transparente a ellos
debido a que el sistema operativo se encarga de distribuir el tiempo de uso de
procesador, ocupación de la memoria, etc., de una manera que los usuarios no
perciben directamente. Generalmente los usuarios interactúan con el sistema
mediante terminales tontas conectadas al sistema o mediante programas de
emulación de terminal que corren en otras computadoras (y que se comunican con
el sistema multiusuario mediante una red o línea de comunicaciones).
Es
importante notar que el mismo equipo de cómputo puede funcionar como sistema
monousuario o multiusuario, dependiendo del sistema operativo (o software de
base) que tenga instalado. Por ejemplo, una PC puede ser monousario cuando se
utiliza MSDOS o multiusuario cuando utiliza UNIX.
Por
su capacidad para manejo de procesos
Unitareas
El
sistema solamente puede mantener un proceso en ejecución a un tiempo. Por
ejemplo, si se desea correr dos programas, debe ejecutarse uno primero y
solamente hasta que termine podrá ejecutarse el segundo.
Multitareas
El
sistema acepta más de un proceso en estado de ejecución al mismo tiempo.
Generalmente esto se logra mediante la asignacion de pequeños tiempos de uso de
procesador a cada proceso, no requieriendo que un proceso termine para poder
asignar tiempo a otro. Esto permite que existan en un momento dado varios
procesos que han iniciado su ejecución pero todavía no han concluido (a estos
se les llama procesos en estado de ejecución). La multitarea se instrumenta
normalmente por medio del sistema operativo. Algunos sistemas monousuario
permiten multitarea, como es caso de Windows 95; la mayoría de los sistemas
multiusuario también la permiten.
Multihilos
Cuando
un proceso puede descomponerse en varias partes que pueden ejecutarse de manera
independiente es posible ejecutar éstas de manera simultánea. A esto se le
conoce como multihilos. Para instrumentarlo es necesario cierto soporte del
sistema operativo y también programación y compilación especiales.
Multiprocesador
Es
sistema es capaz de utilizar en forma simultánea más de un procesador. Para
tener un sistema multiprocesador es necesario que el hardware inluya más de un
procesador y que el software sea capaz de utilizarlos en forma simultánea.
Por
su arquitectura general
Microcomputadoras
Son
computadoras cuya arquitectura se basa en un microprocesador. Es éstas, el
procesador realiza prácticamente todas las funciones, desde la ejecución de
aplicaciones hasta la comunicación con dispositivos periféricos. Generalmente
se emplean para uso personal, como por ejemplo las PC, las iMac, etc.
Mainframes
Son
computadoras construidas con una arquitectura tal que permite la atención de un
gran número de usuarios a la vez. Para ello se reserva el procesador principal
a la ejecución de programas de aplicación, en tanto la mayoría de las
operaciones de entrada/salida son atendidas por un conjunto de procesadores
auxiliares de propósito específico. Ejemplos son los sistemas IBM S/390 y NCR
3600.
Minicomputadoras
Su
arquitectura es intermedia a las de las microcomputadoras y los mainframes.
Algunos modelos de minicomputadora pueden crecer para atender a muchos
usuarios, tantos como los de un mainframe pequeño, recibiendo el nombre de
super-minis. Son ejemplos las VAX 4000 de DEC, los sistemas AS/400 de IBM y los
sistemas 9000 de HP.
Supercomputadoras
Son
computadoras con un poder de cómputo muy elevado, generalmente utilizadas para
procesamiento científico o de ingeniería que involucra una enorme cantidad de
cálculos. Se componen de múltiples procesadores muy veloces (cientos de miles
de millones de instrucciones por segundo en procesamiento paralelo) y grandes
cantidades de memoria compartida (hasta cientos o miles de gigabytes), sobre
una arquitectura modular altamente escalable, por lo que son equipos muy
costosos. Las más conocidas son las computadoras Cray de Cray Inc.
Estaciones de trabajo (Workstations)
Son
computadoras relativamente pequeñas en tamaño físico, pero que tienen un poder
de cómputo elevado. Se utilizan generalmente como computadoras para un usuario,
aunque la mayoría corren sistemas operativos con capacidad multiusuario.
Típicamente se emplean para correr aplicaciones de diseño gráfico (CAD),
aplicaciones de ingeniería y producción de animaciones por computadora. Son
ejemplos de éstas las SparcStation de Sun, las AlphaStation de DEC y las Indigo
de SGI.
Equipos servidores (Server computers)
Son
computadoras más similares en arquitectura a las microcomputadoras, pero tienen
algunas características propias de las minicomputadoras. Se distinguen de las
otras porque están diseñadas para usarse como equipos donde corren procesos de
servicio que pueden ser de misión crítica (servicio de base de datos, de
compartición de archivos, servicio de aplicaciones, etc). Generalmente son
mucho más escalables que una microcomputadora (suelen aceptar múltiples
procesadores, grandes cantidades de memoria, múltiples discos), proveen soporte
para opciones de tolerancia a fallos (varias fuentes de poder, sistemas de
disco RAID), y están diseñadas para ofrecer un mejor rendimiento.
Computadoras de escritorio (Desktops)
Son
las computadoras personales más comúnmente usadas en todo el mundo. Son
ejemplos las PC, las MacIntosh, etc.
Computadoras móviles (Laptops, palmtops, etc)
Similares
a las computadoras de escritorio, pero integran los elementos de consola
(pantalla, teclado, ratón) en la misma caja del procesador, en una presentación
más bien compacta y ligera. Usualmente incluyen también batería que les permite
operar sin conexión a un tomacorriente.[6]
[1] Wikipedia
La Enciclopedia Libre (2015) recuperado el 20 de febrero de 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora
[2] Wikipedia
La Enciclopedia Libre (2015) recuperado el 20 de febrero de 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora
[3] Wikipedia
La Enciclopedia Libre (2015) recuperado el 20 de febrero de 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora
[4] Wikipedia
La Enciclopedia Libre (2015) recuperado el 20 de febrero de 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora
[5] Wikipedia
La Enciclopedia Libre (2015) recuperado el 20 de febrero de 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora
[6]
Recuperado el 20 de febrero de 2015 de http://mti.ver.ucc.mx/SD/2_clasifsc.html
