Sistema de cómputo

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Sistema de Cómputo
Contenidos
1.1 Componentes de un Sistema de Cómputo.
1.1.1 Definiciones Básicas.
1.1.2 Registros del Procesador.
1.1.3 Ejecución de Instrucciones. Tipos de Instrucciones.
1.2 Capa Hardware.
1.2.1 Estructura de un Ordenador.
1.2.2 Técnicas de Comunicación de E/S.
1.3 El Sistema Operativo.
1.4 Utilidades del Sistema.
Objetivos
Conocer los elementos principales de un Sistema de Cómputo.
Disponer los elementos de la parte hardware.
Conocer el software más próximo a la capa hardware: el Sistema Operativo.
Conocer las principales utilidades software que se utilizan en un sistema de cómputo.

Definiciones Básicas
Informática es una palabra de origen francés formada por la contracción de los vocablos INFORmación y autoMÁTICA.
La Real Academia Española define la Informática como el conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.

Computador, computadora u ordenador es una máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida. Todo ello mediante el control de un programa de instrucciones previamente almacenado en el propio computador.

Considerando la definición de computador, se puede decir que la informática o ingeniería de los computadores (Computer Science) es el campo de conocimiento que abarca todos los aspectos del diseño y uso de los computadores.
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1.1 Componentes de un Sistema de Cómputo

False
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Definición de Bit
Bit: es el acrónimo de Binary digit. (dígito binario).
Un bit es un dígito del sistema de numeración binario.

Unidad mínima de información

Codifica información:
1 bit: 0 ó 1
2 bits: 00, 01, 10 ó 11
.

1
0
True
1.1 Componentes de un Sistema de Cómputo

Bit
Con un bit podemos representar solamente dos valores, que suelen representarse como 0, 1.
Para representar o codificar más información en un dispositivo digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:
1 bit: 0 ó 1
2 bits: 00, 01, 10 ó 11
1.1 Componentes de un Sistema de Cómputo

Ejemplo
0 0 – Los dos están "apagados"
0 1 – El primero (de derecha a izquierda) está "encendido" y el segundo"apagado"
1 0 – El primero (de derecha a izquierda) está "apagado" y el segundo "encendido"
1 1 – Los dos están "encendidos"
Con estas cuatro combinaciones podemos representar hasta cuatro valores diferentes, como por ejemplo, los colores rojo, verde, azul y negro.

Bit
Cuatro bits forman un nibble, y pueden representar hasta
24 = 16 valores diferentes;
Ocho bits forman un octeto, y se pueden representar hasta
28 = 256 valores diferentes.

En general:
Con un número n de bits pueden representarse hasta
2n valores diferentes.

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Múltiplos del bit y Unidades
1 Byte (B) = 8 bits (b)

1 Kilobyte (KB) = 210 B
1 Megabyte (KB) = 210 KB
1 Gigabyte (GB) = 210 MB
1 Terabyte (TB) = 210 GB
1 Petabyte (PB) = 210 TB)

1.1 Componentes de un Sistema de Cómputo

Sistemas de numeración
Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas que permiten representar datos numéricos. Los sistemas de numeración actuales son sistemas posicionales, que se caracterizan porque un símbolo tiene distinto valor según la posición que ocupa en la cifra.

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Cambio de base: binario, octal, hexadecimal
Binario: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111
Octal: 00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 11, 12, 13, 14, …
Decimal: 00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, .
Hexadecimal: 00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 0A, 0B, 0C, 0D, 0E, 0F, 10, 11, .

1.1 Componentes de un Sistema de Cómputo

Sistema de numeracíon decimal
El sistema de numeración que utilizamos habitualmente es el decimal, que se compone de diez símbolos o dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9) a los que otorga un valor dependiendo de la posición que ocupen en la cifra: unidades, decenas, centenas, millares, etc.
El valor de cada dígito está asociado al de una potencia de base 10, número que coincide con la cantidad de símbolos o dígitos del sistema decimal, y un exponente igual a la posición que ocupa el dígito menos uno, contando desde la derecha.

En el sistema decimal el número 528, por ejemplo, significa:
5 centenas + 2 decenas + 8 unidades, es decir:
5* 102 + 2*101 + 8* 100 o, lo que es lo mismo:
500 + 20 + 8 = 528

Sistema de numeración binario
El sistema de numeración binario utiliza sólo dos dígitos, el cero (0) y el uno (1).

En una cifra binaria, cada dígito tiene distinto valor dependiendo de la posición que ocupe. El valor de cada posición es el de una potencia de base 2, elevada a un exponente igual a la posición del dígito menos uno.

De acuerdo con estas reglas, el número binario 1011 tiene un valor que se calcula así:
1* 23 + 0* 22 + 1* 2n + 1* 20 , es decir:

8 + 0 + 2 + 1 = 11

y para expresar que ambas cifras describen la misma cantidad lo escribimos así:
10112 = 1110

10112 = 1110

Conversión entre números decimales y binarios
Convertir un número decimal al sistema binario es muy sencillo: basta con realizar divisiones sucesivas por 2 y escribir los restos obtenidos en cada división en orden inverso al que han sido obtenidos.
Por ejemplo, para convertir al sistema binario el número 7710 haremos una serie de divisiones que arrojarán los restos siguientes:
77 : 2 = 38 Resto: 1
38 : 2 = 19 Resto: 0
19 : 2 = 9 Resto: 1
9 : 2 = 4 Resto: 1
4 : 2 = 2 Resto: 0
2 : 2 = 1 Resto: 0
1 : 2 = 0 Resto: 1
y, tomando los restos en orden inverso obtenemos la cifra binaria:

7710 = 10011012