Sistemas Informáticos y Arquitectura de Ordenadores

Sistemas Informáticos

• Un sistema informático se compone de hardware (componentes físicos) y software (programas).
• El hardware incluye elementos como el monitor, teclado, cables y chips.
• El software son los programas que permiten operar el hardware y se interactúa con él a través de los dispositivos de entrada y salida.
• El firmware es un software incrustado en el hardware, como en las memorias ROM.
• El software básico o sistema operativo gestiona el hardware, ocultando su complejidad y facilitando el uso del ordenador.

Arquitectura de Ordenadores Digitales

• La arquitectura de un ordenador digital se basa en el modelo de Von Neumann, donde se busca en la memoria principal, se carga en la CPU instrucción por instrucción y las operaciones se realizan en la CPU.
• El modelo de Von Neumann cuenta con unidades de entrada, salida, entrada/salida, memoria principal, unidad aritmético-lógica (ALU) y unidad de control (UC).
• Las unidades funcionales del modelo de Von Neumann están interconectadas mediante buses de comunicación que se clasifican en buses de instrucciones, datos y direcciones.
• El modelo Harvard mejora el acceso simultáneo a datos e instrucciones mediante caminos separados.
• A diferencia de Von Neumann, el modelo Harvard separa el almacenamiento de instrucciones y datos.

Elementos Importantes de los Microprocesadores Actuales

• El núcleo aloja las unidades funcionales de la CPU.
• Los microprocesadores modernos suelen tener múltiples núcleos, permitiendo la ejecución simultánea de instrucciones y la realización de múltiples tareas a la vez.
• Las memorias caché son memorias temporales extremadamente rápidas y cercanas a los núcleos, mejorando el rendimiento del procesador.
• Existen tres niveles de caché: nivel 1, 2 y 3.

Componentes de un Microprocesador.

• El controlador de memoria gestiona la memoria RAM.
• El controlador gráfico maneja los cálculos para gráficos, aunque no todos los procesadores lo incluyen.

Características de un Procesador

• La velocidad interna es la velocidad de trabajo del procesador con sus elementos internos.
• La velocidad externa o de bus (FSB) es la velocidad del bus que conecta el microprocesador con otros elementos de la placa.
• La velocidad de ejecución de instrucciones depende del número de ciclos necesarios para ejecutar cada instrucción.
• El juego de instrucciones es el número de instrucciones que el procesador puede manejar.
• El ancho del bus de direcciones determina la capacidad de memoria que puede direccionarse.
• El número de registros internos representa la cantidad de registros rápidos dentro del procesador.
• El voltaje determina la velocidad y temperatura del procesador.
• La arquitectura influye en el direccionamiento de memoria y capacidad de buses.
• Los procesadores multinúcleo permiten ejecutar varios procesos simultáneamente.

Estructura de un Procesador

• La memoria caché almacena datos de uso frecuente y es más rápida que la RAM, con niveles L1, L2 y L3.

Tipos de Memorias

• La memoria de solo lectura (ROM) se programa durante su fabricación. Tipos: PROM, EPROM, EEPROM.
• La memoria de lectura y escritura (RAM) se resetea al cortar la corriente. Tipos: SRAM, DRAM (FPM, EDO, BEDO, SDRAM, DDR SDRAM).

Módulos de Memoria

• SIMM: Single In-line Memory Module.
• DIMM: Double In-line Memory Module (SO-DIMM para portátiles).
• RIMM: Rambus In-line Memory Module.
• Registered, Buffered y ECC: Incluyen registros o buffers para mayor estabilidad.

Configuración de Canales

• Dual Channel, Triple Channel y Quad Channel: Aumentan el ancho de banda mediante accesos simultáneos.

Placa Base (Motherboard)

• Conecta todos los componentes del PC.
• Determina los dispositivos utilizables en el sistema.
• Incluye conectores internos (SATA, IDE, FDD) y memorias magnéticas.

Memorias Magnéticas

• Discos Rígidos: Interfaz SCSI, Interfaz SATA.
• Discos Magnético-Ópticos: Permiten escritura mediante medios magnéticos y lectura con medios ópticos.
• Cintas Magnéticas: Se utilizan principalmente para copias de seguridad.
• Discos Ópticos: CD (CD-Audio, CD-DA, CD-ROM, CD-R, CD-RW), DVD (DVD-Video, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, HD-DVD), Blu-ray.

Memorias Sólidas

• Basadas en memoria flash, derivada de EEPROM.
• Tipos: Tarjetas de memoria, unidades USB, discos de estado sólido (SSD).

Prevención, Montaje y Mantenimiento

• Riesgos en el Trabajo Frente a un PC: Trastornos músculo-esqueléticos, estrés y fatiga visual o mental, irritación de los ojos, monotonía.
• Consejos para la Pantalla: Colocación adecuada, distancia adecuada, inclinación.
• Consejos para el teclado: Altura adecuada, ángulo de los codos, distancia mínima a la mesa.
• Consejos para el Ratón: Posición adecuada.
• Consejos para la Silla y Mesa: Ajustar la altura del asiento y respaldo, mantener la mesa libre de obstáculos.
• Prevención del Cansancio: Realizar pausas periódicas, estiramientos, descanso visual, mantener una buena postura.

Averías

• Señales acústicas de la BIOS: Secuencia de pitidos para errores de la placa.

Redes Informáticas

• Las redes informáticas permiten la comunicación entre ordenadores.
• Las redes pueden presentar diferentes topologías: Bus, Estrella, Anillo, Mallada y Mixta.

Clasificación de Redes según la Extensión

• PAN: Redes de Área Personal.
• LAN: Redes de Área Local.
• CAN: Redes de Área de Campus.
• MAN: Redes de Área Metropolitana.
• WAN: Redes de Área Amplia.

Clasificación de Redes por Medio de Transmisión

• Guiados: Utilizan cables.
• No Guiados: Se basan en la propagación de ondas electromagnéticas.

Clasificación de Redes por Relación Funcional

• Cliente-Servidor.
• Punto a Punto: Simplex, Half-Duplex, Full-Duplex.

Clasificación de Redes por Direccionalidad de los Datos

• Intranet.
• Internet.

Elementos de una Red

• Hardware: Estaciones de trabajo, servidores.

Este cuestionario evalúa tus conocimientos sobre los sistemas informáticos y la arquitectura de ordenadores digitales. Aprenderás sobre el hardware, software, y el modelo de Von Neumann, así como la interacción entre estos componentes. Prepárate para poner a prueba tu comprensión de estos conceptos fundamentales en la informática.