Condensación y compactación de la memoria y Estrategias de Fragmentación de la memoria

Condensación y Compactación de la memoria:

https://www.youtube.com/watch?v=gWPS9PmNgEU&feature=youtu.be

Estrategias de Fragmentación de la memoria:

https://www.youtube.com/watch?v=RZKJGrUqpoY&feature=youtu.be

Los Procesos

https://docs.google.com/presentation/d/1kAl4YCTxgeTbJ01NBOCSpM8vLRvQkG5HW7gcku3yfC0/edit?usp=sharing

Sistemas Operativos

https://drive.google.com/open?id=1TVj1Qs6B_AyTG_xPm0nkI6iNPvCMiQECOHbK4VHDRik

Sistema de Computación

Sistema de Computación O Cómputo

Es un conjunto de elementos organizados que interactúan unos con otros para lograr ciertos objetivos operando sobre la información. Estos elementos son componentes físicos (hardware), los programas (software), los datos y los usuarios. Todos estos componentes son importantes y cada uno de ellos juega un papel fundamental para el correcto funcionamiento del sistema.

 Arquitectura de John Von Neumann 

La arquitectura Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 por el matemático y físico John Von Neumann y otros.

Describe el primer borrador de un informe sobre la EDVAC. En este se describe un tipo de computadora digital electrónico con partes que constan de elementos esenciales tales como:

• Unidad de procesamiento: La cual contiene una unidad aritmético lógica y registro de procesador.

• Unidad de control: La cual contiene un registro de instrucciones y un contador de programa.

• Memoria: Que sirve para almacenar tanto datos como instrucciones de almacenamientos, almacenamiento masivo externo y mecanismos entrada y salida. 

El significado de computadora a evolucionado hasta ser cualquier computador de programa almacenado lo cual no puede ocurrir una extracción de instrucción y una operación de datos al mismo tiempo, ya que su bus comparten algo en común y a este proceso se le conoce como "cuello de botella de Von Neumann" y muchas veces limita el rendimiento del sistema.

Este diseño de la arquitectura de Von Neumann es mas simple que la arquitectura de Harvard mas actualizada. Que también al mismo tiempo es un sistema de almacenado que se basa en un conjunto dedicado y buses de datos que lee datos desde la memoria y al mismo tiempo escribe datos en la misma, mientras que el otro conjunto de direcciones y buses de datos sirve para buscar instrucciones.

La arquitectura de Von Neumann tienen ciertas ventajas y desventajas:  

Ventajas

• Permite código auto-modificable.

• Arquitectura electrónica fácil de diseñar.

• Instrucciones y datos recuperados de forma secuencial.

Desventaja

• Debido a que la memoria es común a los datos y las instrucciones, el proceso de ejecución de todo es más lento debido a dos accesos a memorias.

• 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 mas 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. 

Hardware 

Son todos los componentes físicos y tangibles, es decir, las partes que se pueden ver y tocar. Incluyen la torre de control, dispositivos de entrada, almacenamiento y salida.

Software

Son los componentes lógicos e intangibles; son los programas que le indican al Hardware las tareas que deben ejecutar. Estos programas permiten operar la computadora, configurar los dispositivos y realizar aplicaciones especificas, como el procesador de textos.

El Software es una parte indispensable para el funcionamiento de la computadora. Está formado por un conjuntos de instrucciones y datos que nos permiten aprovechar las capacidades que tiene la computadora para ayudarnos en la solución de problemas.

    De esta manera, el Software tiene diferentes funciones:

• Administrar los recursos o medios de la computadora.

• Proporciona herramientas eficientemente para usar estos recursos.

•  Actúa como enlace entre e usuario y la computadora.

 Unidad Central de Procesamientos(CPU)

Es el componente principal del computador y otros componentes programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos. Las CPU proporcionan las características fundamentales dela computadora digital (la programabilidad) y son uno de los componentes necesarios encontrados en la computadora de cualquier tiempo, junto con la memoria principal y los dispositivos de entrada/salida. Se conoce como microprocesadores el CPU manufacturado con circuitos integrados. Desde mediados de los años 1970. los microprocesadores de un solo chip han reemplazado casi totalmente todos los tipos de CPU, y hoy en día, el término "CPU" es aplicado a todos los microprocesadores.

Elementos de un CPU

• Unidad de control (UC): Responsable a seguir cada una de la operaciones que realiza una instrucción. 

• Unidad aritmética y lógica: Responsable de recibir todas las operaciones asignadas y convertirlas en datos. estas operaciones son de tipo lógico-matemático y son respaldadas por un Co-Procesador matemático.

• El Registro: Responsable en detallar las instrucciones tanto efectivas como fallidas. Podemos mencionar un sub-grupo en el que se encuentran el: 

1. El registro contador : Responsable de indicar cual es la instrucción que sigue en el proceso.
2. El registro de instrucción: Responsable de indicar la instrucción que se encuentra en ejecución 
3. El registro acumulador: Responsable de guardar los cálculos intermedios.
4. El registro de estado: Responsable de almacenar todos los avisos.

• Buses: En la arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Esta formada por cables o pistas en un circulo impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados. 

Memoria Principal 

La memoria principal o memoria de acceso aleatorio (Random-access memory, RAM) es donde el computador guarda los datos que esta utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada.

Se le llama RAM por que es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente.

Físicamente, están constituidas por un conjuntos de chips o módulos de chips normalmente conectados a la tarjeta madre. Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos.

La diferencia entre la RAM y otros tipos de almacenamientos, como los disquetes o discos duros, es que la Ram es mucho más rápida, y que se borra al apagar el computador, no como disquetes o discos duros que la memoria queda grabada.

En los computadores son usados dos tipos de memoria:

• Memoria de solo lectura (Read Only Memory, ROM) viene grabada de fábrica con una serie de programas. El software de la ROM se divide en dos partes:

1. Rutina de arranque o post (power on self test, Auto diagnostico de encendido) : realiza el chequeo de los componentes de la computadora; por ejemplos, circuitos controladores de vídeos, de acceso a memoria, el teclado, unidades del disco, etc. se encarga de determinar cual es el Hardware que está presente y de la puesta a punto de la computadora. Mediante un programa de configuración, el setup, lee la memora llamada CMO RAM (RAM de semiconductor de óxido metálico). Esta puede mantener su contenido durante varios años, aunque la computadora este apagada, con muy poca energía eléctrica suministrada por la batería, guarda la fecha, hora, la memoria disponible, capacidad de disco rígido, si tiene disquetera o no. Se encarga de el siguiente paso de realizar el arranque (Booteo): lee un registro de arranque BR (Boot Record) del disco duro o de otra unidad (como CD o USB...), donde hay un programa que carga el sistema operativo a la RAM. A continuación cede el control a dicho sistema operativo y la computadora queda lista para trabajar.
2. Rutina del BIOS(Basic input- Outpost System o sistema Básico de entrada-salida): permanece activa mientras se está usando el computador.  Permite la activación de periféricos de entrada/salida: teclado. monitor, ratón, etcétera.
3. La rutina Setup: etapa primaria en la que se pueden modificar opciones básicas como el horario. Es indiferente al sistema operativo y se inicia antes de iniciar la sesión.

• Memoria de lectura-escrita(Read-White Memory, RWM): es la memoria del usuario que contiene de forma temporal el programa, los datos y los resultados que están siendo usados por el usuario en la computadora. En general es memoria volátil. pierde su contenido cuando se apagar la computadora, es decir, mantiene los datos y resultandos en tanto el bloque reciba alimentación eléctrica, a excepción de la CMOS RAM.

Memoria Secundaria

La memoria secundaria, memoria auxiliar, memoria periférica o memoria externas, también conocida como almacenamiento secundario, es el conjunto de dispositivos y soportes de almacenamientos de datos que conforman el subsistema de la memoria de la computadora, junto con la memoria primaria o principal. 

Puede denominarse periférico de almacenamiento o "memoria periférica", en contra posición a la "memoria central", por que en ocasiones puede considerarse como periférico entrada/salida. 

La memoria secundaria es un tipo de almacenamiento masivo y permanente(no volátil) con mayor capacidad de almacenar datos e información que la memoria primaria que es volátil, aunque la memoria secundaria es de menor velocidad.

Deben diferenciarse los "dispositivos o unidades de almacenamientos" de los "soportes o medios de almacenamientos" porque primero son los aparatos que leen o escriben los datos almacenados en los soporte.

Tipos de tecnología de memoria o almacenamiento

El proceso de transferencia de datos de un equipo de cómputo o sistema informático se llama "procedimiento de lectura". El proceso de transferencia de datos desde la computadora hacia el almacenamiento se denomina "procedimiento de escritura" o grabación.

Para almacenar información se pueden usar los siguientes tipos de tecnología:

• Magnéticas(disquete, disco duro, cinta magnéticas)
• Óptica (CD, DVD, BD)
• Magneto-óptica (Disco Zip, Floptical, Minidisc)
• Estado solido o Memoria Flash(Memoria USB o Pendrive, Tarjetas de memoria: SD, Mini SD, MS, MMC, CF, SM)

En función de las tecnología utilizada por los dispositivos y soportes, el almacenamiento se clasifica en:

• Almacenamiento magnético.
• Almacenamiento óptico.
• Almacenamiento magneto-óptico.
• Almacenamiento de estado solido o almacenamiento electrónico.

Almacenamiento ópticos: En los discos ópticos la información se guarda de forma secuencial en una espiral que comienza en el centro del disco. Además de la capacidad, estos discos presentan ventajas como la fiabilidad, resistencia a los arañazos, la suciedad y los efectos de los campos magnéticos.

ejemplos:

• CD

1. CD ROM: Disco compacto de memoria de sólo lectura.
2. CD-R: Disco compacto grabable.
3. CD-RW: Disco compacto regrabable.

• DVD: Dispositivos de capacidad de 4,5 hasta 9,4 GB de escritura y múltiples lecturas:

1. DVD-+R
2. DVD+R
3. DVD-R

• DVD+-RW: disco de capacidad 4,5 hasta 9,4 GB de múltiples escritura y múltiples lecturas:

1. DVD+RW
2. DVD-RW

• BD:Tecnología de disco de alta densidad, desarrollada por Sony. Ganó la contienda, por ser el nuevo estándar contra su competidor el HD-DVD (DVD de alta definición). Su superioridad se debe a que hace uso de un láser con una longitud de color "azul", en vez de "roja", tecnología que ha demostrado ser mucho mas rápida y eficiente que la implementada por el DVD de alta definición.

Almacenamiento magneto-óptico: Algunos dispositivos combinan la tecnología magnética y óptica, es decir, son dispositivos de almacenamiento híbridos y cuyos soportes son discos magneto-ópticos.

• Disco Zip
• Floptical
• Minidisc

Almacenamiento de estado solido: El dispositivo o unidad de estado solido (en ingles Solid-state Drive, SSD) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa memoria no volátil, como la memoria flash, para almacenar datos e información, en lugar de los platos o discos magnéticos giratorios de los dispositivos de discos rígidos convencionales ( en ingles, Hard Disk Drive, HDD).

Técnicamente no son discos, y aveces se confunde la "D" como Disk en vez del término Drive (unidad o dispositivos).

En comparación con los discos rígidos tradicionales, los dispositivos de estado solido son menos sensibles a los golpes (mas resistente a los golpes y caídas), son prácticamente inaudibles o silenciosos y tienen un menos tiempo de acceso y de latencia. Los SDD hacen uso de la misma interfaz que los HDD y son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

Ejemplos:

• Memoria USB.

• Tarjetas de memoria: Secure Digital (SD), MiniSD, MicroSD.

• Memory Stick (MS). 

• MultiMediaCard (MMC).

• CompactFlash (CF).

•  SmartMedia (SM).

Dispositivos de entrada

Estos dispositivos permiten al usuario introducir datos, comandos y programas al CPU. El dispositivo mas común es el teclado similar al de la maquina de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador (computador) en modelos reconocibles. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada, convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.

Los mas comunes son:

• Teclado: El teclado es un dispositivo eficaz para introducir datos no gráficos como rótulos de imágenes asociados con con un despliegue de gráficas. Los teclados también pueden ofrecer con características que facilitan la entrada de coordenadas de la pantalla, selecciones de menú o funciones gráficas.

• Mouse ó Raton: Es un dispositivo electrónico que nos permite que nos permite dar instrucciones a nuestro ordenador (Computador) a través de un cursor que aparece en la pantalla haciendo clik para que se lleve a cabo una acción determinada; a medida que el Mouse rueda por el escritorio, el cursor (Puntero) en la pantalla hace lo mismo. tal procedimiento permitirá controlar, apuntar, sostener y manipular varios objetos gráficos (y de texto) en un programa. A este periférico se le llamo así por su parecido a un roedor. Existen modelos en lo que la transmisión se hace por infrarrojos eliminando por tanto la necesidad de cableado. Al igual que el teclado, El Mouse es el elemento periférico que más se utiliza en una PC. 

• Scanner: Es una unidad de ingreso de información. Permite la introducción de gráficas al ordenador (computador) mediante un sistema de matrices de puntos, como resultado de un barrido óptico de documento. La información se almacena en archivos en forma de mapas bits (bits maps), o en otros formatos mas eficientes como Jpeg o Gif.

• Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformar energía acústica en energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro, almacenamiento, transmisión y procedimiento electrónico de las señales de audio. Son dispositivos duales de audio parlantes, constituidos ambos transductores los elementos mas significativos en cuanto a las características sonoras que sobre imponen a las señales de audio.

• Cámara Digital: Se conecta al ordenador (Computador) y le transmite las imágenes que capta, pudiendo ser modificadas y retocadas, o volverlas a tomar en caso de que estén mal.

• Cámara de Vídeo: Graba vídeo como si de una cámara normal, pero las ventajas que ofrece en estar en formato digital, que es mucho mejor la imagen, tiene una pantalla LCD por la que vez simultáneamente la imagen mientras grabas. Se conecta al PC y este recoge el vídeo que has grabado, para poder retocarlo posteriormente con el Software adecuado.

• Webcam: Es una cámara de pequeñas dimensiones. Sólo es una cámara, no tiene LCD. tiene que estar conectada al PC para poder funcionar, y esta transmite las imágenes al ordenador. Su uso por lo general son para videoconferencias por internet, pero mediante al Software adecuado, se pueden grabar vídeos como un cámara normal y tomar fotos estáticas; entre otras.

Dispositivos de Salida

Estos dispositivos permiten a los usuarios ver los resultados de los cálculos o de manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Vídeo Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor.

Los tipos mas comunes son: 

• Pantalla o Monitor: Es en donde se ve la información suministrada por el ordenador. En el caso mas habitual se trata de un aparato basado en un tubo de rayos catódicos (CRT) como el de los televisores, mientras que en los portátiles es una pantalla plana de cristal líquido (LCD).

• Impresora: Es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel. Las primeras impresoras nacieron mucho antes que el PC e incluso antes que los monitores, siendo el método más usual para presentar los resultados de los cálculos en aquellos primitivos ordenadores. en nada se parece las impresoras a sus antepasadas de aquellos tiempos, no hay duda de que igual que hubo impresoras antes que PCs, las habrá después de éstos, aunque se basen en tecnologías que aún no han sido siquiera inventadas.

• AltaVoces: Dispositivos por lo cuales emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido. Actualmente existen varios ejemplares que cubren la oferta más común que existe en el mercado. Se tratan de modelos que van desde lo mas sencillo (una pareja de altavoces estéreo), hasta el mas complicado sistema Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces, pasando por el productos intermedios de 4 o 5 altavoces.

• Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar los sonidos que la tarjeta de sonido envía. Presenta la ventaja de que no pueden ser escuchados por otras personas, solo la que los utiliza. 

• Fax: Dispositivos mediante el cual se imprime una copia de otro impreso, transmitida o bien, vía teléfono, o bien desde el propio Fax. Se utiliza para ello un royo de papel que cuando acaba la impresora se corta.