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Hardware de computadoras

Enviado por Ernesto Pineda



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Monografía destacada
  1. Motivación de este libro
  2. Historia de la computación
  3. Primera Generación
  4. Segunda Generación de Computadoras
  5. Tercera Generación Computadoras
  6. Cuarta Generación Computadoras
  7. Quinta Generación Computadoras
  8. Arquitectura Von Neumann
  9. Arquitectura Harvard
  10. Conceptos básicos computación
  11. El transistor
  12. El procesador. Parte I.
  13. El procesador. Parte II
  14. El procesador. Parte III
  15. El procesador. Parte IV
  16. Introducción a placa madre (Motherboard)
  17. Disipadores de calor para procesadores
  18. Conceptos de interrupción
  19. Concepto de buses
  20. Introducción a los puertos de Entrada/Salida
  21. Fuentes de alimentación
  22. Estándar ATA
  23. Discos duros
  24. Memorias
  25. Introducción a los monitores
  26. CD, CD audio , CD-ROM
  27. Impresoras
  28. Redes LAN (Local Area Network)
  29. Modelo TCP/IP
  30. Fundamentos de IPv6
  31. Microsoft Windows
  32. Particiones disco duro
  33. Antivirus
  34. Bibliografía

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Motivación de este libro

En el campo de la Ingeniería de la Computación, Ingeniería en Sistemas o en la Licenciatura en Informática Administrativa, se ha visto la necesidad de un libro, tutorial; sitio de internet etc, que contenga cercanamente el grupo de contenido temático para la clase de Hardware.

Por lo que he tomado el tiempo de estructurar un contenido temático, recopilar y documentar esta información, en un solo documento base que pueda servir de guía a los catedráticos y que pueda ser usada como documentación base por nuestros alumnos.

Por lo que como un aporte, entrego este documento en su quinta versión y espero poder mejorarlo a medida sea usado y recibamos las observaciones de los propios catedráticos, alumnos o todos aquellos que tomen a bien utilizar este documento.

Atentamente.

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Ing. Ernesto Pineda.

Historia de la computación

Uno de los primeros dispositivos mecánicos inventados por el ser humano para contar fue el ábaco, cuya historia se remonta a las antiguas civilizaciones Griega y Romana. Este dispositivo es muy sencillo, consta de cuentas ensartadas en varillas que a su vez están montadas en un marco rectangular. Al desplazar las cuentas sobre varillas, sus posiciones representan valores almacenados, y es mediante dichas posiciones que este representa y almacena datos. A este dispositivo no se le puede llamar computadora por carecer del elemento fundamental llamado programa.

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Otro de los inventos hechos por el hombre en su afán de mejorar el cálculo fue la Pascalina inventada por Blaise Pascal (1623 - 1662) de Francia y la de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) de Alemania. Con estas máquinas, los datos se representaban mediante las posiciones de los engranajes y los datos se introducían manualmente estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas, de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil.

Pascalina

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La primera computadora fue la máquina analítica creada por Charles Babbage, profesor matemático de la Universidad de Cambridge en el siglo XIX. La idea que tuvo Charles Babbage sobre un computador nació debido a que la elaboración de las tablas matemáticas era un proceso tedioso y propenso a errores. En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas.

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Mientras tanto Charles Jacquard (francés), fabricante de tejidos, había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Al enterarse de este método Babbage abandonó la máquina de diferencias y se dedicó al proyecto de la máquina analítica que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. La tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas. El mundo no estaba listo, y no lo estaría por cien años más.

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En 1944 se construyó en la Universidad de Harvard, la Mark I, diseñada por un equipo encabezado por Howard H. Aiken. Esta máquina no está considerada como computadora electrónica debido a que no era de propósito general y su funcionamiento estaba basado en dispositivos electromecánicos llamados relevadores.

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En 1947 se construyó en la Universidad de Pennsylvania la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) que fue la primera computadora electrónica, el equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía más de 18 000 tubos de vacío, consumía 200 KW de energía eléctrica y requería todo un sistema de aire acondicionado, pero tenía la capacidad de realizar cinco mil operaciones aritméticas en un segundo.

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El proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culminó dos años después, cuando se integró a ese equipo el ingeniero y matemático húngaro John von Neumann (1903 - 1957). Las ideas de von Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior, es considerado el padre de las computadoras.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) fue diseñada por este nuevo equipo. Tenía aproximadamente cuatro mil bulbos y usaba un tipo de memoria basado en tubos llenos de mercurio por donde circulaban señales eléctricas sujetas a retardos.

La idea fundamental de von Neumann fue: permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que entonces la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC.

Todo este desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones y el criterio que se determinó para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero resulta aparente que deben cumplirse al menos los siguientes requisitos:

  • La forma en que están construidas.

  • Forma en que el ser humano se comunica con ellas.

Von Neumann

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EDVAC

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TAREA #1

1.- Hacer un Cuestionario de 15 preguntas sobre la historia de la computación?

2.- Cual considera usted es el motivo primordial que motiva al hombre al desarrollo de nuevas tecnologías de computación?

3.- En su análisis que eventos obligan al desarrollo de nuevas tecnologías?

4.- Que descubrimientos ayudaron al desarrollo de los sistemas de computación?

5.- Que inventos ayudaron al desarrollo de los sistemas de computación?

6.- Escriba resumen una página sobre Allan Turing y sus aportes a la Computación.

OBSERVACION: TODAS LAS TAREAS DEBEN SER REALIZADAS EN CUADERNO DE LA CLASE, PARA RESPECTIVA REVISION Y FIRMA.

Primera Generación

En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de las computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos.

Esta generación abarco la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características:

  • Estas máquinas estaban construidas por medio de tubos de vacío.

  • Eran programadas en lenguaje de máquina.

En esta generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de ciento de miles de dólares).

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En 1951 aparece la UNIVAC (Universal Computer), fue la primera computadora comercial, que disponía de mil palabras de memoria central y podían leer cintas magnéticas, se utilizó para procesar el censo de 1950 en los Estados Unidos.

En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith (1860 - 1929), quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (International Bussines Machines).

Después se desarrolló por IBM la IBM 701 de la cual se entregaron 18 unidades entre 1953 y 1957.

Posteriormente, la compañía Remington Rand fabricó el modelo 1103, que competía con la 701 en el campo científico, por lo que la IBM desarrollo la 702, la cual presentó problemas en memoria, debido a esto no duró en el mercado.

La computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales.

Otros modelos de computadora que se pueden situar en los inicios de la segunda generación son: la UNIVAC 80 y 90, las IBM 704 y 709, Burroughs 220 y UNIVAC 1105.

TAREA #2

1.- Realice un resumen sobre lo más destacado sobre el Hardware de la primera generación.

2.- Que Sistema Operativo se usaban?

3.- Que lenguajes de Programación se usaban?

4.- Que dificultades técnicas tenían para la construcción de los equipos de cómputo?

5.- Cuales fueron los aportes al campo de la computación?

6.- Mencione las características técnicas de la IBM 650?

7.- Mencione las características técnicas de la IBM 704?

8.- Mencione las características técnicas de la Burroughs 220?

9.- Mencione las características técnicas de la Univac 1105?

10.- Mencione las características técnicas de la Univac 90?

Segunda Generación de Computadoras

Cerca de la década de 1960, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse con las computadoras, que recibía el nombre de programación de sistemas.

Las características de la segunda generación son las siguientes:

  • Están construidas con circuitos de transistores.

  • Se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel.

En esta generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester.

Algunas de estas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras más por medio de cableado en un tablero. Los programas eran hechos a la medida por un equipo de expertos: analistas, diseñadores, programadores y operadores que se manejaban como una orquesta para resolver los problemas y cálculos solicitados por la administración. El usuario final de la información no tenía contacto directo con las computadoras. Esta situación en un principio se produjo en las primeras computadoras personales, pues se requería saberlas "programar" (alimentarle instrucciones) para obtener resultados; por lo tanto su uso estaba limitado a aquellos audaces pioneros que gustaran de pasar un buen número de horas escribiendo instrucciones, "corriendo" el programa resultante y verificando y corrigiendo los errores o bugs que aparecieran. Además, para no perder el "programa" resultante había que "guardarlo" (almacenarlo) en una grabadora de casette, pues en esa época no había discos flexibles y mucho menos discos duros para las PC; este procedimiento podía tomar de 10 a 45 minutos, según el programa. El panorama se modificó totalmente con la aparición de las computadoras personales con mejores circuitos, más memoria, unidades de disco flexible y sobre todo con la aparición de programas de aplicación general en donde el usuario compra el programa y se pone a trabajar. Aparecen los programas procesadores de palabras como el célebre Word Star, la impresionante hoja de cálculo (spreadsheet) Visicalc y otros más que de la noche a la mañana cambian la imagen de la PC. El sortware empieza a tratar de alcanzar el paso del hardware. Pero aquí aparece un nuevo elemento: el usuario.

El usuario de las computadoras va cambiando y evolucionando con el tiempo. De estar totalmente desconectado a ellas en las máquinas grandes pasa la PC a ser pieza clave en el diseño tanto del hardware como del software. Aparece el concepto de human interface que es la relación entre el usuario y su computadora. Se habla entonces de hardware ergonómico (adaptado a las dimensiones humanas para reducir el cansancio), diseños de pantallas antirreflejos y teclados que descansen la muñeca. Con respecto al software se inicia una verdadera carrera para encontrar la manera en que el usuario pase menos tiempo capacitándose y entrenándose y más tiempo produciendo. Se ponen al alcance programas con menús (listas de opciones) que orientan en todo momento al usuario (con el consiguiente aburrimiento de los usuarios expertos); otros programas ofrecen toda una artillería de teclas de control y teclas de funciones (atajos) para efectuar toda suerte de efectos en el trabajo (con la consiguiente desorientación de los usuarios novatos). Se ofrecen un sin número de cursos prometiendo que en pocas semanas hacen de cualquier persona un experto en los programas comerciales. Pero el problema "constante" es que ninguna solución para el uso de los programas es "constante". Cada nuevo programa requiere aprender nuevos controles, nuevos trucos, nuevos menús. Se empieza a sentir que la relación usuario-PC no está acorde con los desarrollos del equipo y de la potencia de los programas. Hace falta una relación amistosa entre el usuario y la PC.

Las computadoras de esta generación fueron: la Philco 212 (esta compañía se retiró del mercado en 1964) y la UNIVAC M460, la Control Data Corporation modelo 1604, seguida por la serie 3000, la IBM mejoró la 709 y sacó al mercado la 7090, la National Cash Register empezó a producir máquinas para proceso de datos de tipo comercial, introdujo el modelo NCR 315.

La Radio Corporation of America introdujo el modelo 501, que manejaba el lenguaje COBOL, para procesos administrativos y comerciales. Después salió al mercado la RCA 601.

TAREA #3

1.- Realice un resumen sobre lo más destacado sobre el Hardware de la segunda generación.

2.- Que Sistema Operativo se usaban?

3.-Que lenguajes de Programación se usaban?

4.- Que dificultades técnicas tenían para la construcción de los equipos de cómputo?

5.- Cuales fueron los aportes al campo de la computación?

6.- Que desarrollo Maurice Wilkes ?

7.- Mencione las características técnicas de la Philco 212?

8.- Mencione las características técnicas de la Ncr 315?

9.- Mencione las características técnicas de la Rca 501?

10.- Mencione las características técnicas de la Rca 601?

Tercera Generación Computadoras

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Con los progresos de la electrónica y los avances de comunicación con las computadoras en la década de los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Se inaugura con la IBM 360 en abril de 1964.3

Las características de esta generación fueron las siguientes:

La IBM produce la serie 360 con los modelos 20, 22, 30, 40, 50, 65, 67, 75, 85, 90, 195 que utilizaban técnicas especiales del procesador, unidades de cinta de nueve canales, paquetes de discos magnéticos y otras características que ahora son estándares (no todos los modelos usaban estas técnicas, sino que estaba dividido por aplicaciones).

El sistema operativo de la serie 360, se llamó OS que contaba con varias configuraciones, incluía un conjunto de técnicas de manejo de memoria y del procesador que pronto se convirtieron en estándares.

En 1964 CDC introdujo la serie 6000 con la computadora 6600 que se consideró durante algunos años como la más rápida.

En la década de 1970, la IBM produce la serie 370 (modelos 115, 125, 135, 145, 158, 168). UNIVAC compite son los modelos 1108 y 1110, máquinas en gran escala; mientras que CDC produce su serie 7000 con el modelo 7600. Estas computadoras se caracterizan por ser muy potentes y veloces.

A finales de esta década la IBM de su serie 370 produce los modelos 3031, 3033, 4341. Burroughs con su serie 6000 produce los modelos 6500 y 6700 de avanzado diseño, que se reemplazaron por su serie 7000. Honey - Well participa con su computadora DPS con varios modelos.

A mediados de la década de 1970, aparecen en el mercado las computadoras de tamaño mediano, o minicomputadoras que no son tan costosas como las grandes (llamadas también como mainframes que significa también, gran sistema), pero disponen de gran capacidad de procesamiento.

Algunas minicomputadoras fueron las siguientes: la PDP - 8 y la PDP - 11 de Digital Equipment Corporation, la VAX (Virtual Address eXtended) de la misma compañía, los modelos NOVA y ECLIPSE de Data General, la serie 3000 y 9000 de Hewlett - Packard con varios modelos el 36 y el 34, la Wang y Honey - Well -Bull, Siemens de origen alemán, la ICL fabricada en Inglaterra. En la Unión Soviética se utilizó la US (Sistema Unificado, Ryad) que ha pasado por varias generaciones.

TAREA #4

1.- Realice un resumen sobre lo más destacado sobre el Hardware de la tercera generación.

2.- Que Sistema Operativo se usaban?

3.-Que lenguajes de Programación se usaban?

4.- Que dificultades técnicas tenían para la construcción de los equipos de cómputo?

5.- Cuales fueron los aportes al campo de la computación?

6.-Porque usan Cobol y Fortran?

7.- Mencione las características técnicas de la Ibm 370?

8.- Mencione las características técnicas de la Univac 1110?

9.- Mencione las características técnicas de la Cdc 7600?

10.- Mencione las características técnicas de la Dec PDP11?

11.- Haga un programa "HOLA MUNDO" con Cobol y Fortran.

Cuarta Generación Computadoras

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Aparecen los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución informática".

En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs inventan la primera microcomputadora de uso masivo y más tarde forman la compañía conocida como la Apple que fue la segunda compañía más grande del mundo, antecedida tan solo por IBM y está por su parte es aún de las cinco compañías más grandes del mundo.

En 1981 se vendieron 80000 computadoras personales, al siguiente subió a 1 400 000. Entre 1984 y 1987 se vendieron alrededor de 60 millones de computadoras personales, por lo que no queda duda que su impacto y penetración han sido enormes.

Con el surgimiento de las computadoras personales, el software y los sistemas que con ellas de manejan han tenido un considerable avance, porque han hecho más interactiva la comunicación con el usuario. Surgen otras aplicaciones como los procesadores de palabra, las hojas electrónicas de cálculo, paquetes gráficos, etc.

También las industrias del Software de las computadoras personales crece con gran rapidez, Gary Kildall y William Gates se dedicaron durante años a la creación de sistemas operativos y métodos para lograr una utilización sencilla de las microcomputadoras (son los creadores de CP/M y de los productos de Microsoft).

No todo son microcomputadoras, por supuesto, las minicomputadoras y los grandes sistemas continúan en desarrollo.

De hecho las máquinas pequeñas rebasaban por mucho la capacidad de los grandes sistemas de 10 o 15 años antes, que requerían de instalaciones costosas y especiales, pero sería equivocado suponer que las grandes computadoras han desaparecido; por el contrario, su presencia era ya ineludible en prácticamente todas las esferas de control gubernamental, militar y de la gran industria.

Las enormes computadoras de las series CDC, CRAY, Hitachi o IBM por ejemplo, eran capaces de atender a varios cientos de millones de operaciones por segundo.

Gary Kildall

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TAREA #5

1.- Realice un resumen sobre lo más destacado sobre el Hardware en la cuarta generación.

2.- Que Sistema Operativo se usaban?

3.-Que lenguajes de Programación se usaban?

4.- Que dificultades técnicas tenían para la construcción de los equipos de cómputo?

5.- Cuales fueron los aportes al campo de la computación?

6.- Quien fue Gary Kildall?

7.- Cuando y donde se lanzó al mercado la IBM PC ?

8.- Porque se usó el sistema operativo DOS y no el CP/M ?

9.- Cuales son las 10 compañías de tecnología más grande del mundo?

10.- Cual fue la innovación en esta generación y mencione modelo?

Quinta Generación Computadoras

En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.

Japón lanzó en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes, que pueden resumirse de la siguiente manera:

  • Procesamiento en paralelo mediante arquitecturas y diseños especiales y circuitos de gran velocidad.

  • Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.

El futuro previsible de la computación es muy interesante, y se puede esperar que esta ciencia siga siendo objeto de atención prioritaria de gobiernos y de la sociedad en conjunto.

Arquitectura Von Neumann

Las computadoras digitales actuales se ajustan al modelo propuesto por el matemático John Von Neumann. De acuerdo con él, una característica importante de este modelo es que tanto los datos como los programas, se almacenan en la memoria antes de ser utilizados.

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Tradicionalmente los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central de proceso (CPU), está conectada a una memoria principal única (casi siempre sólo RAM) donde se guardan las instrucciones del programa y los datos. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (control, direcciones y datos).

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En un sistema con arquitectura Von Neumann el tamaño de la unidad de datos o instrucciones está fijado por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria. El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior. Las principales limitaciones que nos encontramos con la arquitectura Von Neumann son:

  • La limitación de la longitud de las instrucciones por el bus de datos, que hace que el microprocesador tenga que realizar varios accesos a memoria para buscar instrucciones complejas.

  • La limitación de la velocidad de operación a causa del bus único para datos e instrucciones que no deja acceder simultáneamente a unos y otras, lo cual impide superponer ambos tiempos de acceso

Los ordenadores con arquitectura Von Neumann constan de las siguientes partes:

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La arquitectura Von Neumann realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente: 1) Obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción. 2) Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente. 3) Descodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada. 4) Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. 5) Regresa al paso N° 1. Conclusión: * La mayoría de las computadoras todavía utilizan la arquitectura Von Neumann, propuesta a principios de los años 40 por John Von Neumann. * La arquitectura Von Neumann describe a la computadora con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). * En este sistema, la memoria 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 la computadora. Las celdas contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la computadora. * El tamaño de cada celda y el número de celdas varía mucho de computadora a computadora, 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.

Arquitectura Harvard

La arquitectura Harvard proviene de la computadora Harvard Mark I, se encarga de almacenar instrucciones en cintas perforadas y los datos en interrupciones. Es la misma arquitectura de computadoras, posee dispositivos de almacenamiento que se encuentran separados físicamente para los datos y las instrucciones. Las partes principales de las computadoras es la memoria y la CPU, la primera guarda los datos y la CPU los procesa. A través de la memoria no solo se pueden manejar los datos sino también el lugar donde se encuentran almacenados, estos dos parámetros son de mucha importancia para la CPU. El CPU trabaja con mucha mayor velocidad que las memorias con las que trabaja. Para que la memoria valla más rápida se aconseja suministrar una pequeña memoria llamada caché que es muy rápida. Se pueden conseguir memorias con más velocidad pero estas poseen un alto precio. Si los datos están en la caché rendirán mucho más tiempo, pero si la caché tiene que obtener los datos a través de la memoria principal estos no perduraran mucho. La arquitectura Harvard permite que los datos y las instrucciones se almacenen en chaches separados para obtener mejor rendimiento. Se utiliza en procesadores de señal digital (DSP), que son utilizados en productos para procedimiento de video y audio.

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TAREA #6

1.- Realice un resumen sobre lo más destacado sobre el Hardware en la quinta generación.

2.- Que Sistema Operativo se usan?

3.-Que lenguajes de Programación se usan?

4.- Que dificultades técnicas tenían para la construcción de los equipos de cómputo?

5.- Cuales fueron los aportes al campo de la computación?

6.- Explique Arquitectura von Nuemann?

7.-Explique la Arquitectura Hardvard?

8.- Cual es la diferencia entre la Arquitectura Hardvard y Von Neumann?

9.- Explique que son lenguajes 4GL?

10.- Explique que son lenguajes 5GL?

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Conceptos básicos computación

Computadora Personal: Conjunto de Componentes, Eléctrico, Electrónicos, Ópticos y Mecánicos unidos entre sí para realizar una tarea específica (Hardware) y todo esto controlado por un sistema operativos y sus aplicaciones (Software), como resultado de esta combinación hardware y software se efectuara una secuencia de operaciones mediante un programa, a un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

Súper Computadora: Una supercomputadora o un superordenador es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras corrientes o de escritorio. Normalmente las supercomputadoras son usadas con fines específicos.

Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto desempeño y ambiente de cómputo de alto desempeño, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y desempeño.

La supercomputadora es lo máximo en computadora, es la más rápida, por lo tanto, la más cara. Cuesta millones de dólares y se hacen de dos a tres al año. Procesan billones de instrucciones por segundo. Son utilizadas para trabajos científicos, particularmente para crear modelos matemáticos del mundo real, llamados simulación.

Fabricantes de supercomputadoras están: CDC, Cray Research , IBM, Fujitsu, Hitachi.

Mainframe: Una computadora central (en inglés mainframe) es una computadora grande, potente y costosa usada principalmente por una gran compañía para el procesamiento de una gran cantidad de datos.

"mainframe" son computadoras grandes, ligeras, capaces de utilizar cientos de dispositivos de entrada y salida. Procesan millones de instrucciones por segundo. Su velocidad operacional y capacidad de procesar hacen que los grandes negocios, el gobierno, los bancos, las universidades, los hospitales, compañías de seguros, líneas aéreas, etc. confían en ellas. Su principal función es procesar grandes cantidades de datos rápidamente. Estos datos están accesibles a los usuarios del "mainframe" o a los usuarios de las microcomputadoras cuyos terminales están conectados al "mainframe". Su costo fluctúa.

Requieren de un sistema especial para controlar la temperatura y la humedad. También requieren de un personal profesional especializado para procesar los datos y darle el mantenimiento. Muchos fabricantes producían computadoras centrales en los sesenta y los setenta. En los días de gloria, eran conocidos como IBM y los siete enanitos: Burroughs , Control Data , General Electric, Honeywell, NCR, RCA y Univac.

NoteBook : También llamada laptop o computadora portátil, es una Pequeña computadora personal con un peso entre 1 y 6 kilogramos, pensada para que pueda ser fácilmente transportable.

Características de las notebooks: * Por lo general funcionan empleando una batería o un adaptador AD/DC que permite tanto cargar la batería como dar suministro de energía. * Suelen poseer una pequeña batería que permite mantener el reloj, y datos en caso de falta de energía. * En general, a igual precio, las notebooks suelen tener menos potencia que las computadoras de escritorio, incluyendo menor capacidad de sus discos duros, menos poder de video y audio, y menor potencia en sus microprocesadores. De todas maneras, suelen consumir menos energía y son más silenciosas. * Suelen contar con una pantalla LCD y un touchpad. * En general cuentan con PC Card (antiguamente PCMCIA) o ExpressCard para tarjetas de expansión. * Existe un tipo de notebooks llamadas subnotebooks, que son más pequeñas y más livianas. * No hay todavía un factor de forma industrial estándar para las notebook, es decir, cada fabricante tiene su propio diseño y construcción de éstas. Esto incrementa los precios de los componentes en caso de que haya que reemplazarlos o repararlos, además de hacerlos más difíciles de conseguir. Incluso a menudo existen incompatibilidades entre componentes de notebooks de un mismo fabricante.

Tablet: Una tableta (del inglés: tablet o tablet computer ) es un tipo de computadora portátil, de mayor tamaño que un teléfono inteligente o una PDA, integrado en una pantalla táctil (sencilla o multitáctil) con la que se interactúa primariamente con los dedos o una pluma stylus (pasiva o activa), sin necesidad de teclado físico ni ratón.

Estos últimos se ven reemplazados por un teclado virtual y, en determinados modelos, por una mini-trackball integrada en uno de los bordes de la pantalla.

El término puede aplicarse a una variedad de formatos que difieren en la posición de la pantalla con respecto a un teclado. El formato estándar se llama pizarra (slate) y carece de teclado integrado aunque puede conectarse a uno inalámbrico (por ej., Bluetooth) o mediante un cable USB (muchos sistemas operativos reconocen directamente teclados y ratones USB). Otro formato es el portátil convertible, que dispone de un teclado físico que gira sobre una bisagra o se desliza debajo de la pantalla. Un tercer formato, denominado híbrido (como el HP Compaq TC1100), dispone de un teclado físico, pero puede separarse de él para comportarse como una pizarra. Por último los Booklets incluyen dos pantallas, al menos una de ellas táctil, mostrando en ella un teclado virtual.

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Los primeros ejemplos del concepto tableta de información se originaron en el siglo XX, principalmente como prototipos e ideas conceptuales, de los cuales el más prominente fue el Dynabook de Alan Kay en 1972. Los primeros dispositivos electrónicos portátiles basados ??en el concepto aparecieron a finales del siglo XX. Durante la década del 2000 Microsoft lanzó el Microsoft Tablet PC que tuvo relativamente poco éxito aunque logró crear un nicho de mercado en hospitales y negocios móviles (por ej., puntos de venta). Finalmente en 2010 Apple Inc. presenta el iPad, basado en su exitoso iPhone, alcanzando el éxito comercial al proveer por fin de la interfaz adecuada.

En las actualidades prácticamente todos los fabricantes de equipos electrónicos han incursionado en la producción de Tabletas, lo cual ha generado que el mercado se vea inundado de una inmensa cantidad de Tabletas con diferentes tamaños, aplicaciones, precio y sistemas operativos. Esto ha dado lugar a lo que muchos medios de comunicación y analistas de tecnología han calificado como la Guerra de las Tabletas.

Algunos fabricantes son : Samsung, Blackberry, Sony, Toshiba, Acer, Hewlett Packard y Microsoft por mencionar solo algunos.

Ipad : Es una línea de tabletas diseñadas y comercializadas por Apple Inc. La primera generación fue anunciada el día 27 de enero de 2010, mientras que el 2 de marzo de 2011 (última presentación de Steve Jobs) apareció la segunda generación. Se sitúa en una categoría entre un "teléfono inteligente" (smartphone) y una computadora portátil, enfocado más al acceso que a la creación de aplicaciones y temas.

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TAREA #7

1.- Establecer la diferencia básica entre Supercomputadora, Mainframe, Personal Computer.

2.- Establecer las diferencias entre Pc, Notebook, Ipad y Tablet.

3.- Cuáles son las súper computadoras del Top 500

4.- Cuáles son las computadoras personales más potentes?

5.- Mencione 10 fabricantes de Tablet?

6.- Cual considera usted como el mejor Tablet, explique porque?

7.- Que procesadores usan las Tablet, mencione nombres y quien los fabrica?

8.- Menciones mínimo 5 Características técnicas de los procesadores para Tablet?

9.- Mencione como mínimo 4 Sistemas Operativos para Tablet?

10.- Mencione como mínimo 5 características técnicas de los sistemas operativos de Tablet?

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El IBM Personal Computer, conocido comúnmente como el IBM PC, es la versión original y el progenitor de la plataforma de hardware compatible IBM PC. Es el IBM modelo 5150, y fue introducido el 12 de agosto de 1981. Fue creado por un equipo de ingenieros y de diseñadores bajo la dirección de Don Estridge del IBM Entry Systems Division en Boca Raton, Florida.

Junto al "microcomputador" y al "computador casero", el término "computador personal" ya estaba en uso antes de 1981. Fue usado tan temprano como en 1972 para caracterizar al Alto de Xerox PARC. Sin embargo, debido al éxito del IBM Personal Computer, el término PC vino a significar más específicamente un microcomputador compatible con los productos PC de IBM. El IBM PC es el predecesor de las actuales computadoras personales y progenitor de la plataforma compatible IBM PC.

Origen

Seis años antes del IBM PC, IBM había lanzado su primer microcomputador de escritorio, el IBM 5100, introducido en 1975. Era un sistema completo, que tenía incorporado un monitor, un teclado, y un almacenamiento de datos en una sola carcasa. Era también muy costoso - hasta $20 000. Fue específicamente diseñado para los solucionadores de problemas profesionales y científicos, no para los usuarios empresariales o los aficionados. Nunca fue un computador personal.

En 1975 fue introducido el Altair 8800 en un artículo de la revista Popular Electronics de la edición de enero, vendido en forma de kit. El Altair sorprendió a sus creadores cuando generó miles de encargos en su primer mes de venta. La introducción del Altair generó una industria entera basada en la diagramación básica y el diseño interno.

Nuevas compañías como Cromemco comenzaron a suplir kits adicionales, mientras que Microsoft fue fundado para suministrar un interpretador BASIC para los sistemas. Poco después, un número de diseños de clones completos apareció en el mercado, tipificados por el IMSAI 8080. Esto llevó a una amplia variedad de sistemas basados en el bus S-100 introducido con el Altair. El Altair es considerado como la chispa que condujo a la revolución del computador personal.

En 1977 aparecieron tres microcomputadores que iniciaron una explosión en el mercado del computador doméstico, el Apple II de Apple Computer, el TRS 80 modelo I de Tandy, y el Commodore PET de Commodore. Eran computadores fáciles de usar y fueron los primeros en ser usados por la población en general. Pronto les siguieron otros computadores, como los primeros de la familia Atari de 8 bits, máquinas CP/M, diferentes modelos hechos por Tandy como los TRS 80 Modelos II y III y el TRS-80 Color Computer, el Texas Instruments TI-99/4A, el Commodore VIC 20 y otros.

Cada vez más aparecían nuevas y viejas empresas que producían computadores y todo tipo de periféricos, componentes, y software para microcomputadores. En 1978 fue lanzado el WordStar, desarrollado originalmente para el CP/M, fue el procesador de palabras con más características y fácil de utilizar de los disponibles para este sistema operativo, y se convirtió en un estándar de facto. En 1979 apareció VisiCalc, la primera hoja de cálculo, considerada la aplicación que convirtió el microcomputador de un hobby para entusiastas de la computación en una herramienta seria de negocios. Esto probablemente motivó a IBM a entrar al mercado del PC, que ellos habían ignorado hasta entonces. También aparecieron los primeros videojuegos para computadores personales, entre los más populares estaban Microchess, SARGON, Adventureland, Mystery House, Zork, etc. El mercado del microcomputador estaba creciendo muy rápidamente, pero IBM, la empresa de computación más grande del mundo y que entonces ofrecía desde minicomputadores hasta mainframes, todavía no participaba en este segmento.

El desarrollo del IBM PC

La línea original de PCs era parte de una estrategia de IBM para ingresar en el mercado de las computadoras domésticas, que hasta entonces había ignorado y estaba dominado por otros. El modelo original del IBM PC fue designado como el 5150, poniéndolo en la serie del "5100" que había lanzado en el año 1975, aunque su arquitectura no fue descendiente directa del IBM 5100.

En vez de utilizar el usual proceso de diseño de IBM, se reunió un equipo especial con autorización de saltar las restricciones normales de la compañía y rápidamente conseguir algo para el mercado. A este proyecto se le dio el nombre código de Project Chess (Proyecto Ajedrez) en el IBM Entry Systems Division en Boca Raton, Florida. El equipo consistió de doce personas dirigidas por Don Estridge con el Diseñador en Jefe, Lewis Eggebrecht.

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