ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
Descripción y Objetivo • Se diseñan y simulan en computador arquitecturas básicas dedicadas y generalizadas, y se resuelven problemas de programación utilizando lenguajes de bajo nivel de las arquitecturas estudiadas. • En conjunto con las clases expositivas, se realizarán clases de ejercitación Laboratorios y resolución de tareas grupales.
Temario Inicial 1 Introducción 2 Organización del Computador 3 Sistemas de Memoria 4 Interfaces y Comunicaciones 5 Organización Funcional 6 Multiprocesadores y Arquitecturas Alternativas • 7 Aumento de Desempeño • 8 Arquitecturas Contemporáneas • • • • • •
Bibliografía Mínima • [Morris1991] Morris M, “Ingeniería Computacional: Diseño del Hardware”, prentice Hall, 1991. • [Stalling2006] Stalling Williams, “organización y arquitectura de Computadoras”, 7ª Edición, Pearson Educación, 2006.(7 Ejemplares) • [Paterson1995] Paterson D, “organización y diseño de computadores: La interfaz Hardware/Software”, Mc Graw-Hill, 1995.
Bibliografía Mínima • [Tanenbaum2000] Tanenbaum A, “Organización de Computadores: Un enfoque Estructurado”, 4ta Edición, Prentice-Hall, 2000. • [Martínez2000] Martínez J, “Organización y Arquitectura de Computadores”, PrenticeHall, 2000. • [Ujaldon2003] Ujaldon Martínez Manuel, “Arquitectura del PC”, Volumen I a IV, Editorial Ciencia-3, Madrid, 2003.
Bibliografía Mínima • [Hennessy2002] Patterson, “Computer Architecture: A Quantitative Approach”, 3era Edition, Morgan-Kaufmann, 2002.
Metodología • Desarrollo de clases expositivas de parte del profesor. • Desarrollo de laboratorios (asistencia obligatoria). • Los alumnos deberán participar activamente en clases mediante la proposición de soluciones a problemas planteados por el profesor u otros alumnos.Se propiciará el trabajo en grupo, de manera que los alumnos colaboren entre sí, tanto en clases teóricas como prácticas.
¿Qué es un computador? INTRODUCCIÓN DEFINICIÓN DE LA RAE: Máquina electrónica, analógica o digital, dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamiento de información, capaz de resolver problemas matemáticos y lógicos mediante la utilización automática de programas informáticos. Se acepta computador o computadora. Präsentat ion
¿Qué es un computador? INTRODUCCIÓN DEFINICIÓN DE Stallings: Máquina digital electrónica programable para el tratamiento automático de la información, capaz de recibirla, operar sobre ella mediante procesos determinados y suministrar los resultados de tales operaciones. Präsentat ion
INTRODUCCIÓN “Distinguir entre Arquitectura y organización” • Arquitectura se refiere a los atributos de un sistema que son visibles para un programador – Impacto Directo en la ejecución lógica de un programa: Conjunto de instrucciones, número de bits usados en la representación de Datos (números, caracteres, etc), los mecanismos de entrada Salida, y las técnicas para direccionamiento de memoria.
INTRODUCCIÓN • La organización de Computadores se refiere a las unidades funcionales y sus interconexiones que dan lugar a especificaciones arquitectónicas. • Detalles Hardware transparentes al programador tales como señales de control, interfaces entre el computador y los periféricos y la tecnología de Memoria usada.
INTRODUCCIĂ“N
Funcionamiento
Transferencia de datos
Control
Almacenamiento de datos
Procesamiento de datos
Präsentat ion
INTRODUCCIÓN TRANSFERENCIA
Funcionamiento
Transferencia de datos
Control
Almacenamiento de datos
Procesamiento de datos
Präsentat ion
INTRODUCCIÓN ALMACENAMIENTO
Funcionamiento
Transferencia de datos
Control
Almacenamiento de datos
Procesamiento de datos
Präsentat ion
[ Introducci贸n ] PROCESAMIENTO CON USO DE MEMORIA
Funcionamiento
Transferencia de datos
Control
Almacenamiento de datos
Procesamiento de datos
Pr盲sentat ion
INTRODUCCIÓN PROCESAMIENTO CON USO DE MEMORIA Y TRANSFERENCIA
Funcionamiento
Transferencia de datos
Control
Almacenamiento de datos
Procesamiento de datos
16
Arquitectura de Computadores
Präsentat ion
Estructura
INTRODUCCIÓN Computer
Peripherals
Central Processing Unit Computer
Main Memory
Systems Interconnection
Input Output Communication lines
17
Arquitectura de Computadores
Präsentat ion
Estructura
[ Introducci贸n ]
CPU Computer
Arithmetic and Login Unit
Registers
I/O System Bus
CPU
Internal CPU Interconnection
Memory
Control Unit
18
Arquitectura de Computadores
Pr盲sentat ion
Estructura
[ Introducci贸n ]
Control Unit CPU
L贸gica Secuencia
ALU Control Internal Unit Bus
Registros y Decodificadores De la Unidad de Control
Registers
Memoria De Control
19
Arquitectura de Computadores
Pr盲sentat ion
QUIZ • DEFINICION DE COMPUTDOR • EVOLUCION DEL LOS PC • ARQUITECTURA DEL PC
Componentes de la Tarjeta Principal ZÓCALO DEL MICROPROCESADOR RANURAS DE MEMORIA (SIMM, DIMM...) CHIPSET DE CONTROL BIOS SLOTS DE EXPANSIÓN (ISA, PCI, AGP...) MEMORIA CACHÉ CONECTORES INTERNOS CONECTORES EXTERNOS CONECTOR ELÉCTRICO PILA ELEMENTOS INTEGRADOS VARIADOS
La tarjeta principal (Mother Board) • Es el elemento principal de toda computadora, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos. • Físicamente, se trata de una “tarjeta" de material sintético, sobre la cual existe un circuito impreso que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella.
La tarjeta principal
• Haga clic para modificar el estilo de texto del patr – Segundo nivel – Tercer nivel • Cuarto nivel – Quinto nivel
La tarjeta principal Durante la década de 1980 y 1990, se convirtió en económica para mover un creciente número de funciones periféricas en la placa base. A finales de 1980, las placas madre comenzó a incluir VA (llamado Super I / O chips) capaces de soportar un conjunto de periféricos de baja velocidad: teclado, ratón, unidad de disco, puertos serie y puertos paralelos. A partir de finales de 1990, muchas placas madre para computadoras personales apoyado una amplia gama de, audio, video, almacenamiento y funciones de red sin la necesidad de tarjetas de expansión en todo; de gama alta para los sistemas de 3D juegos y gráficos por ordenador normalmente sólo conservó la tarjeta gráfica como un componente separado
La tarjeta principal • • • •
Dual socket XT AT ATX
El Microprocesador El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electr贸nico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinaci贸n permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip.
Partes de un Microprocesador
Partes de un Microprocesador
El Microprocesador El encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro. La memoria caché: una memoria ultrarrápida que emplea el micro para tener a mano ciertos datos que previsiblemente serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM
El Microprocesador El coprocesador matemático: o, más correctamente, la FPU (Floating Point Unit, Unidad de coma Flotante). Parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos.
El resto del micro: el cual tiene varias partes (unidad de enteros, registros, etc.)
El Microprocesador Historia de los Microprocesadores
Los antiguos microprocesadores 8086, 8088, 286 todos son prehistóricos y de rendimiento similar. 386, 386 SX estos chips ya son más modernos, aunque aún del Neolítico informático. 486, 486 SX, DX, DX2 y DX4.
Los modernos microprocesadores : 586 K5 de AMD 6x86 (M1) de Cyrix (o IBM) Pentium Pro
Pentium MMX (MultiMedia extensions)
Tiene el doble de caché (32 KB), podía tener ¡hasta un 60% más de rendimiento
Pentium II Se trata del viejo Pentium Pro, con algunos cambios y en una nueva y fant谩stica presentaci贸n, el cartucho Es una cajita negra que en vez de a un z贸calo se conecta a una ranura llamada Slot 1 .
AMD K6 mucho mejor que el K5. Incluía la "magia" MMX, aparte de un diseño interno increíblemente innovador y una caché interna de 64 KB
6x86MX (M2) de Cyrix (o IBM) un chip muy bueno para trabajo de oficinas, que incluye MMX y que nunca debe elegirse para CAD o juegos
AMD K6-2 (K6-3D) Consiste en una revisión del K6, con un núcleo similar pero añadiéndole capacidades 3D en lo que AMD llama la tecnología 3DNow! (algo así como un MMX para 3D).
Microprocesadores actuales AMD K6-III Es un micro casi idéntico al K6-2, excepto por el "pequeño detalle" de que incluye 256 KB de caché secundaria integrada.
Microprocesadores actuales Celeron "A" (con caché) Incluye 128 KB de caché secundaria, la cuarta parte de la que tiene un Pentium II. Pero mientras que en los Pentium II dicha caché trabaja a la mitad de la velocidad interna del micro.
Microprocesadores actuales Pentium III su única diferencia de importancia radica en la incorporación de unas nuevas instrucciones (las SSE, Streaming SIMD Extensions), que aumentan el rendimiento matemático y multimedia
Microprocesadores actuales AMD Athlon (K7) El más rápido en todo tipo de aplicaciones. 128 KB de caché de primer nivel (cuatro veces más que el Pentium III), bus de 200 ó 266 MHz, 512 ó 256 KB de caché secundaria instrucciones 3DNow! para multimedia... y el mejor micro de todos los tiempos en cálculos matemáticos
Microprocesadores actuales AMD Duron un micro casi idéntico al Athlon Socket A pero con menos memoria secundaria (64 KB), aunque integrada (es decir, más rápida, la caché va a la misma velocidad que el micro).
Microprocesadores actuales Pentium 4 La última apuesta de Intel Se trata de un micro peculiar: su diseño permite alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz... y GHz) Para ser competitivo, el Pentium 4 debe funcionar a 1,7 GHz o más.
COMPARACIONES • Lógico (software)
• Arquitectura pc
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder
El dispositivo responsable de suministrar la potencia a la computadora es la Fuente de Poder. La principal funci贸n de la fuente de poder es convertir el voltaje alterno (AC) que suministra la CFE a un voltaje continuo (DC) .Es decir, la fuente de poder convierte el voltaje alterno convencional alterno de 110 V o 220V a un voltaje continuo usado por la electr贸nica de la computadora, los cuales son +3.3V,+5V,+12V,-5V y -12V. La fuente de poder tambi茅n est谩 presente en la PC en el proceso de enfriamiento, facilitando el flujo de aire dentro del gabinete.
La Fuente de Poder
La Fuente de poder de una IBM PC Tipos de Fuentes
Fuentes Lineales
Fuentes Conmutadas
Arquitectura de computadoras
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder El tamaño del transformador y la capacitancia ( y por lo tanto el tamaño) de los condensadores electrolíticos son inversamente proporcional a la frecuencia de la entrada de voltaje de AC: mientras más baja frecuencia del voltaje, más grande el tamaño de las componentes y viceversa. Ya que las fuentes de poder lineales usan la frecuencia de la línea de 60hz - la cual es muy baja -,el transformador y el capacitor son muy grandes. Construir una fuente de poder lineal para una PC sería insano, ya que tendría que ser muy grande y muy pesada. La solución fue usar el diseño de una fuente conmutada a alta frecuencia.
La Fuente de Poder
Consumo de potencia (en watts) para algunos productos comunes en una PC PC Item
Watts
Accelerated Graphics Port (AGP) card
20 to 30W
Peripheral Component Interconnect (PCI) card
5W
small computer system interface (SCSI) PCI card
20 to 25W
floppy disk drive
5W
network interface card
4W
50X CD-ROM drive
10 to 25W
RAM
10W per 128M
5200 RPM Integrated Drive Electronics (IDE) hard disk drive
5 to 11W
7200 RPM IDE hard disk drive
5 to 15W
Motherboard (without CPU or RAM)
20 to 30W
550 MHz Pentium I
30W
733 MHz Pentium I
23.5W
300 MHz Celeron
18W
600 MHz Athlon
45W
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder Lineal
Diagrama de bloques para el dise単o de una fuente de poder lineal
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder Lineal
Formas de onda encontradas en una fuente de poder lineal
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder Conmutada
En las fuentes conmutadas de alta frecuencia, la frecuencia del voltaje de entrada es incrementada antes de que pase al transformador (valores típicos son de 5060 Khz). Al aumentar la frecuencia del voltaje de entrada, el transformador y el capacitor electrolítico pueden ser muy pequeños. Esta es la clase de fuentes de poder usadas en la PC y varios otros equipos electrónicos tales como VCR´s.
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder Conmutada
Diagrama de bloques para el dise単o para una fuente de poder Conmutada on PWM.
La Fuente de Poder
Tipos de fuente de poder para una PC: • Fuentes AT • Fuentes ATX • Otras
Arquitectura de computadoras
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder AT: Fueron usadas con gabinetes AT y motherboards AT. Proporciona cuatro voltajes, +5V,+12V,-5V y -12V, y usa un conector de 12 terminales, generalmente dividido en dos conectores de seis terminales. El problema fue que estos dos conectores, podĂan ser insertados en cualquier lado del conector de 12 terminales de la motherboard. Para evitar errores se debe instalar estos conectores de tal forma que los cables negros se coloquen en el centro del conector.
La Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de alimentaci贸n AT
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras
Conector de potencia AT
Pi n 1
Color
Output
2
Orang e Red
Power Good (+5V) +5V
3
Yellow
+12V
4
Blue
-12V
5
Black
Ground
6
Black
Ground
7
Black
Ground
8
Black
Ground
9
White
-5V
10
Red
+5V
11
Red
+5V
12
Red
+5V
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder ATX: Son usadas con gabinetes y motherboards ATX. Hay varios tipos de ATX. Hay tres diferencias básicas entre las fuentes de poder AT y ATX. ● Tiene una línea de voltaje extra ,la de +3.3V ● Las fuentes de poder ATX tienen solo un conector de 20 terminales. ● Tiene un alambre de “power-on”, que permite que la fuente sea apagada por software.
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder ATX: • Una fuente ATX siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera. • Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software.
La Fuente de Poder
Conector de Potencia ATX v1.x Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Color Orange Orange Black Red Black Red Black Gray Purple Yellow Orange Blue Black Green Black Black Black White Red Red
Output +3.3V +3.3V Ground +5V Ground +5V Ground Power Good +5VSB +12V +3.3V -12V Ground Power On Ground Ground Ground -5V +5V +5V
5VSB.-5 Volts Stand By (siempre está habilitada) se puede usar para operar circuitos tales como los de control de potencia por software, debe ser capaz de suministrar 720mA para el “Wake on LAN” PS-On.-Power Supply On, línea de entrada activa en bajo, en alto los voltajes de salida se mantienen en cero. Cuando es activada aparecen los voltajes
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder y el Reset de la PC • La CPU no debe esperar hasta que la fuente de poder se haya estabilizado
Tensión de la fuente de poder
• La fuente proporciona al sistema una señal de “POWER GOOD, que indica que la tensión se estabilizó a un error menor del 5% de su valor nominal.
Señal Power Good
Línea de RESET
Estado de la PC
Reseteado Operando Reseteado Encendid o de la PC
Pico de corriente 1 µs
Operando
Desconectado Apagado de la PC
• Cuando esta línea indique inestabilidades (arranque, caida de tensión o al apagar la PC), se activa el reset, evitando situaciones de inconsistencia en su funcionamiento
La Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de alimentaci贸n ATX
La Fuente de Poder
ATX12V v1.x: • Ya con los CPU modernos requiriendo más potencia, se agregaron dos conectores extras a las fuentes ATX: • Un conector de cuatro terminales de 12V y un conector auxiliar de seis terminales proporcionando cables de +3.3.V y +5V . Este conector auxiliar de seis terminales fue usado básicamente por las primeros motherboards de Pentium 4 (motherboard con socket 423) • • Este tipo de fuentes son usadas por las motherboards ATX12V v1.x y mantienen el mismo tamaño físico que las fuentes de poder ATX. • La ATX12V versión 1.3 introdujo el conector de potencia Serial ATA, que tiene 15 terminales.
Arquitectura de computadoras
La Fuente de Poder
ATX12V v2.x: • Esta nueva versión de ATX12V cambió el conector de potencia del motherboard de 20 a 24 terminales. También eliminó el conector auxiliar de seis terminales, ya que no se usó más, y ratificó el uso del conector Serial ATA. • Sin embargo, algunas motherboards ATX12V v2.x , permiten usar fuentes de poder de 20 terminales, esto es, fuentes ATX12V v1.x. • Las fuentes ATX12V v2.x pueden usarse en motherboards ATX12V v1.x con el uso de un adaptador. • El tamaño físico de las fuentes ATX12V v2.x es el mismo que las fuentes de poder ATX originales y conservan el conector extra de cuatro terminales introducido en la ATX12V v1.x.
Arquitectura de computadoras
La Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de alimentaci贸n ATX12V o ATX 2.0
La Fuente de Poder Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Color Orange Orange Black Red Black Red Black Gray Purple Yellow Yellow Orange Orange Blue Black Green Black Black Black White Red Red Red Black
Output +3.3V +3.3V Ground +5V Ground +5V Ground Power Good +5VSB +12V +12V +3.3V +3.3V -12V Ground Power On Ground Ground Ground -5V +5V +5V +5V Ground
Conector de potencia ATX12V v2.x
ATX12V v1.x Auxiliary Connector
Pin 1 2 3 4 5 6
Color Black Black Black Orange Orange Red
Output Ground Ground Ground +3.3V +3.3V +5V
ATX12V 12V Connector
Pin
Color
Output
1
Black
Ground
2
Black
Ground
3
Yellow
+12V
4
Yellow
+12V
La Fuente de Poder
Enfriamiento La fuente de poder juega un papel importante en el proceso de enfriamiento de la PC. La función exacta es sacar el aire caliente del gabinete.
El flujo de aire dentro de la PC trabaja como sigue: El aire frío entra a través de las rejillas existentes en la parte frontal del gabinete. El aire es calentado por los dispositivos como el procesador, tarjeta de video, chipset, etc. Ya que el aire caliente es menos denso que el aire frío, la tendencia natural es que se vaya para arriba, consecuentemente, el aire caliente es retenido en la parte superior del gabinete. El ventilador de enfriamiento de la fuente de poder trabaja como un extractor de aire, jalando el aire caliente de esta área y sacándolo de la PC. Fuentes de poder grandes tiene dos o tres ventiladores de enfriamiento.
La Fuente de Poder
Enfriamiento Seleccione el gabinete apropiado para una PC
PUERTOS Y CONECTORES DE UN PC
Introducción Llamaremos conectores a los cables que permiten unir dos elementos. Así, tenemos conectores internos aquellos que unen los puertos que usualmente se encuentran en la parte trasera de una CPU con la mainboard y los conectores externos aquellos que unen los puertos mencionados con los periféricos como son el monitor, impresora, scanner, etc. Existe un tercer tipo de conector conocido como de potencia o de corriente que permite suministrarle corriente al periférico que está conectado. Los puertos son los elementos que usualmente se encuentran alojados en la parte trasera de la CPU.
Puertos
ÂżQuĂŠ es un puerto? El puerto se define como el lugar donde los datos entran o salen o ambas cosas. Se denominan “puertos de entrada/salida" (o abreviado puertos E/S) y son interfaces para conectar dispositivos mediante cables. Generalmente tienen un extremo macho con clavijas que sobresalen o tipo hembra la cual tiene una serie de agujeros para alojar los conectores machos.
PUERTO PARALELO
• Haga clic para modificar el estil – Segundo nivel – Tercer nivel El puerto paralelo integrado usa un conector tipo D subminiatura de 25 • Cuarto nivel patas en el panel posterior del sistema. Este puerto de E/S envía – nivel datos en formato paralelo (ocho bits de datos, formandoQuinto un byte, se envían simultáneamente sobre ocho líneas individuales en un solo cable). El puerto paralelo se utiliza principalmente para impresoras. La mayoría de los software usan el término LPT (por impresor en línea) más un número para designar un puerto paralelo (por ejemplo, LPT1). La designación predeterminada del puerto paralelo integrado del sistema es LPT1.
PUERTO SERIE Los dos puertos serie integrados usan conectores tipo D subminiatura de 9 patas en el panel posterior. Estos puertos son compatibles con dispositivos que requieren transmisión de datos en serie (la transmisión de la información de un bit en una línea). La mayoría del software utiliza el término COM (derivado de comunicaciones) seguido de un número para designar un puerto serie (por ejemplo, COM1 ó COM2).
Haga clic para modificar el estilo
Tipo A macho
Tipo B
PUERTO USB Es una arquitectura de bus desarrollada por las industrias de computadoras y telecomunicaciones, que permite instalar periféricos sin tener que abrir la maquina para instalarle hardware, es decir, que basta con conectar dicho periférico en la parte posterior del computador.
Características: Una central USB le permite adjuntar dispositivos periféricos rápidamente, sin necesidad de reiniciar la computadora ni de volver a configurar el sistema. El USB trabaja como interfaz para la transmisión de datos y distribución de energía que ha sido introducido en el mercado de PCs y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie y paralelo. Los periféricos para puertos USB son reconocidos automáticamente por el computador (y se configuran casi automáticamente) lo cual evita dolores de cabeza al instalar un nuevo dispositivo en el PC. Los puertos USB son capaces de transmitir datos a 12 Mbps
PUERTO DIN Un Conector DIN es un conector que fue originariamente estandarizado por el Deutsches Institut f眉r Normung (DIN), la organizaci贸n de estandarizaci贸n alemana. Inicialmente muy utilizado.
PUERTO RJ-45 La RJ-45 es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e y 6). RJ es un acrónimo inglés de Registered Jack. Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.
PUERTO VGA El puerto VGA es el puerto estandarizado para conexi贸n del monitor a la PC, es un puerto hembra con 15 orificios de conexi贸n en tres hileras de cinco.
DVI Digital Visual Interface: conector de vĂdeo diseĂąado para maximizar la calidad visual de los monitores digitales (monitores de ordenadores y proyectores digitales LCD). Tiene un conector macho y otro hembra. El del PC es hembra Utilizado para conectar monitores digitales
Conectores
CONECTOR DE CORRIENTE Los conectores de corriente o de potencia son utilizados para permitir la alimentación de corriente eléctrica al dispositivo al cual está conectado, muy usado para la CPU, monitor del tipo CRT y algunos tipos de scanners.
CONECTOR VGA Es un conector macho que se inserta en el puerto VGA de la CPU
CONECTOR SERIAL o COM Son adaptadores que se utilizan para enviar y recibir información de BIT en BIT fuera del computador a través de un único cable y de un determinado software de comunicación. Estos puertos se utilizan para conectar el Mouse y el MODEM. Normalmente el Mouse se conecta a un puerto COM de 9 pines (comúnmente COM1) y el MODEM se conecta a un puerto de 25 pines (comúnmente COM2)
CONECTOR PARALELO Es un cable especial dise単ado para conectar la impresora a la CPU.
CONECTOR USB
Conector tipo A
Conector tipo B
SĂmbolo USB
CONECTOR RJ-45
CONECTOR de AUDIO
CONECTOR PS/2
PERIFERICOS
TALLER 8¿Cuáles son los formatos 1. ¿Para qué sirve un puerto utilizados por los conectores de paralelo? audio? 2. ¿Quién implemento el puerto 9. ¿Cuáles son los tres tipos de paralelo? conectores para FireWire? (Elija 3. ¿Para qué sirve un puerto Stres opciones). video? 10. Realice un cuadro sinóptico 4. ¿Para qué se utiliza el puerto entre puertos y conectores del pc. Fire Wire? 11. Explique las características de 5. ¿Qué es un conector VGA? los puertos y conectores 6. ¿Qué Conector se utiliza para 12. Investigue los conectores HDMI, la Tarjeta de Red? IDE, ATA, etc. 7. Adicione más puertos y conectores que no se encuentran en la presentación y explicarlos
Arquitectura Cliente/Servidor
Justificación Cliente/Servidor ANTES • Rigidez. AVANCE TECNOLÓGICO • No redistribución. • Vinculación al sistema. • Solapamiento, duplicación y redundancia. • Producción masiva. EXIGENCIAS • Tareas simples. DE LA • Repetitivas. EMPRESA • Desmotivación. • Usuario operador. • Adaptación a la ENTORNO capacidad del GENERAL ordenador. • Ordenadores caros. • Usuarios asustadizos.
AHORA • Múltiples procesadores • Portabilidad entre procesadores. • Migrabilidad entre plataformas. • Competencia. • Renovación. • Factor tiempo crítico. • Autonomía. • Usuario analista. • Software a medida. • Ordenadores accesibles. • Domesticación de la informática. 93
Nuevas Tareas del Dpto. de Sistemas de Información • •
Soporte a la gestión empresarial. Apoyo a los objetivos. Selección de Estándares: – Compatibiliza. – Facilita al usuario.
•
• •
Infraestructura C/S: – – – –
Plataforma operativa. Entorno de desarrollo. Gestión del SID. Arquitectura de la aplicación:
–
Portabilidad.
–
Interoperatividad.
–
Distribuida.
Desarrollo corporativo (no departamental). Integración de aplicaciones propias con estándar.
Implicaciones del modelo Cliente/Servidor N e c e s id a d e s c o m e r c ia le s e n c o n t in u a e v o lu c i贸 n N u e v o s r o le s d e S is t e m a s d e I n fo r m a c i贸 n y d e lo s u s u a r io s
I n fr a e s t r u c t u r a A b ie r t a C lie n t e / S e r v id o r
N u e v a s h e r r a m ie n t a s d e d e s a r r o llo : P r o t o t ip o s N u e v o p r o c e s o d e d e s a r r o llo
95
¿Cuándo implantar C/S? • • • •
Cambios estructurales y organizativos. Cambios en organigramas. Respuesta dinámica de mercado. Cambio en procesos de negocio.
¿Qué ayuda a la implantación? • La demanda de sistemas fáciles. • Precio/rendimiento de estaciones y servidores. • Creciente acceso a la información para decisiones: Separación datos-programas. Programas flexibles. • Nuevas tecnologías de alta productividad.
Cliente/Servidor DefiniciĂłn: Sistema distribuido entre mĂşltiples procesadores donde hay clientes que solicitan servicios y servidores que los proporcionan. Separa los servicios situando cada uno en su plataforma mĂĄs adecuada.
Objetivos de C/S • Localización transparente. • Recursos compartidos. • Escalabilidad – Horizontal: > nº estaciones. – Vertical: migración a otras plataformas.
• Interoperatividad entre distintos Hw. y Sw.
Evolución • 1ª ÉPOCA: – LAN. – LAN con MAINFRAMES. – Comunicaciones homogéneas (LU, SNA, APPC).
• 2ª ÉPOCA: – – – –
Herramientas de desarrollo C/S. Proveedores DBMS con C/S. Downsizing: migración a PCs. S.O. De red con servidores de servicios.
Evolución (II) • 3ª ÉPOCA: ACTUAL. – – – – – – – – –
PWS: Estaciones de trabajo programables gráficamente. GUI: Interfaz gráfico de usuario. Alta resolución. Nuevas tecnologías: Ratón, lápiz óptico, scanner, multimedia. Tecnología de componentes: DDE y OLE. Conectividad de BDs: ODBC, JDBC Objetos Distribuidos: CORBA, COM, COM+, DCOM Internet: HTML, CGI, Applet, ActiveX, JAVA, JAVASCRIPT Arquitecturas C/S de 2 y 3 niveles. Middleware.
Tecnología de componentes: DDE y OLE • DDE: (Dynamic Data Exchange) (Microsoft). – Enlaces de datos dinámicos. – Información automáticamente actualizada entre aplicaciones.
• OLE: (Object Linking and Embeding) (Microsoft). – Objetos enlazados y embebidos. – Enlazado: Guardando una referencia. – Embebido: Insertando un documento.
Conectividad de BDs • ODBC: (Open DataBase Conectivity) (Microsoft). – Conectividad abierta entre BDs. – Interfaz de conexión entre BDs (especialmente Microsoft)
• JDBC: (Java DataBase Conectivity) (Java). – Conectividad abierta entre BDs versión Java. – Abierto.
Objetos Distribuidos • CORBA (Common Object Request Broker Architecture) (Object Management Group): Estándar de programación distribuida basada en objetos.
• COM (Microsoft): Interface estándar para objetos (no importa cómo están programados).
• COM+ (Microsoft): Extensión de COM en el que se añade un modelo para la programación de objetos.
• DCOM (Microsoft): Extensión de COM que permiten crear objetos clientes y servidores utilizando COM aunque creando transparencia sobre la localización física del objeto (es decir que puede encontrarse en otra máquina). La gestión de la comunicación está embebida.
INTERNET • HTML (HyperText Markup Language): Lenguaje basado en el estándar SGML de etiquetado para la creación de páginas web en el servidor visibles desde un cliente remoto con su propio visor. • CGI (Common Gateway Interface): Interface para el tratamiento de ejecutables en el servidor (remoto) a petición de clientes. Rápido y muy modular. • ActiveX (Microsoft): Objetos visuales de control (desde botones hasta mini-aplicaciones) embebidos en un documento (o página web) que se descargan y se ejecutan en el visor del cliente. • JAVA (Sun Microsystems): Lenguaje de programación específico para C/S en internet. Lento, con aplicaciones mayores. • APPLET: Objetos visuales embebidos en una página web (versión abierta de ActiveX). • JAVABEANS (Sun Microsystems): Especificación para objetos en Java. • JAVASCRIPT (Netscape): Lenguaje de utilidades para HTML.
Evolución (III) • EL FUTURO. – Facilidad de uso de las aplicaciones. – Accesos a datos distribuidos en cualquier lugar del mundo (y del espacio).
MIDDLEWARE • Conecta procesos para constituir aplicación. • Conjunto de funciones + servicios. • Actúa en el bajo nivel del SID: – Comunicación. – Directorios. – Integridad.
• Define la plataforma de transparencia de localización.
Características C/S. • Flexibilidad: – Middleware. – Separación de funciones: – Lógica de presentación. – Lógica de negocio. – Lógica de datos.
– Encapsulación de servicios. – Portabilidad - reubicación. – Operación sincrono - asíncrono.
Características C/S (II). • Entorno de aplicaciones incremental. – Añadir un nuevo servidor. – Añadir un nuevo cliente. – Modificar un cliente para usar un nuevo servidor.
• Integración: por la GUI.
Modelos C/S • Presentación distribuida – Proporciona un API que separa la programación de ventanas del resto. – Ejemplo: X-Windows System en UNIX o Windows95 y NT. Presentación
C
Negocio
Datos
S
Modelos C/S (II) • Función distribuida – Máxima flexibilidad. – Lógicas de negocio separadas.
Presentación
C
Negocio
Negocio
Datos
S
Modelos C/S (III) • Datos distribuidos – Ficheros distribuidos. – Bases de datos distribuidas.
Presentación
C
Negocio
Datos
S
Aplicaciones de 2 y 3 niveles • 2 niveles: – Generalmente usa los modelos de función distribuida o datos distribuidos. – Muy productivo. – Distribución no flexible. – Dependiente del suministrador.
Aplicaciones de 2 y 3 niveles (II)
• 3 niveles:
– Modelo presentación-negocio-datos – Distribución flexible. – Sistema abierto. No dependiente. C C C
Negocio
Sistemas abiertos • Definición según IEEE: “Un conjunto completo y consistente de estándares internacionales de tecnología de información y de estándares funcionales, que especifica interfaces, servicios y formatos de soporte para conseguir la interoperatividad y portabilidad de aplicaciones, datos y personas”.
• Definición según ISO: “Todo el conjunto de interfaces, servicios y formatos de soporte, además de otros aspectos de usuarios, para la interoperativilidad o la portabilidad de aplicaciones, datos o personas, según se especifica en los estándares y perfiles de tecnología informática”
Sistemas Abiertos: Características.
• Elección libre de plataforma gracias a la portabilidad e interoperatividad. • Protección de la inversión empresarial. • Libertad de elección del modelo de distribución: presentación, función o datos distribuidos. • Explotación de aplicaciones estándar.
Estándares • Definición: “Conjunto de reglas, definiciones y propiedades mutuamente aceptadas que permite la cooperación de objetos heterogéneos y su utilización”
• Clasificación: – Por su lugar de publicación: – Internacional – Regional (CEE). – Nacional.
– Por autor: – De Iure: por comité – De facto: por fabricante.
•
Sistemas abiertos vs propietarios Tiempo de implantación mayor en abiertos: – – – –
Estándar ≈ 10 años. Alianzas y consorcios (no oficial): medio plazo. Tecnologías propietarias portables: corto plazo. Tecnologías propietarias: Rápidas. No abiertas.
• Diferenciador de producto: – Estándar industrial + algo propio. – Ejemplo: un DBMS con SQL estándar + 4GL propio.
• Arquitecturas de proveedores importantes.
Sistemas Abiertos: Factores de éxito. • Independencia del suministrador. • Elección de herramientas: – Interoperativas: Estándares. – Portables: Estándar o propietario.
• Arquitectura de la aplicación: – Buen diseño C/S.
Plataformas operativas: Gestores de recursos • Definición: ”Programas software que acceden a recursos (dispositivos, ficheros, bases de datos, programas, objetos, etc.) y proporcionan un API”.
• Tipos: – Local: servicio en s.o. local. – Remoto: con C/S. – Distribuido: en varios lugares.
Plataformas operativas: Middleware • Función de intermediario entre clientes y servidores. • Otros servicios: – Directorio de recursos: info. sobre ellos. – Nominación de recursos. – Comunicaciones: – Conversacional (SINC) – RPC: (SINC) – Cola de mensajes: (ASINC)
– Seguridad: Login único. – Gestión de transacciones: única para todos los recursos.
Selección de sw C/S • • • • • • •
Sistema operativo. Múltiples modelos de distribución C/S. Nuevas tecnologías (POO). Apertura. Integración con sw estándar. Operación C/S (síncrona y asíncrona). Herramientas de desarrollo potentes.