Funciones de sistema operativo y gestion de recursos

12/11/2021

Nayeli Michelle Zambrano Magallàn

1ero Técnico "C" 

Procesador, memoria y periféricos

Procesador

El procesador es el cerebro del sistema, encargado de procesar toda la información. Básicamente, es el "cerebro" de la computadora. Prácticamente, todo pasa por él, ya que es el responsable de ejecutar todas las instrucciones existentes. Mientras más rápido vaya el procesador, más rápido serán ejecutadas las instrucciones.

Procesador AMD Sempron

 

Es el componente donde es usada la tecnología más reciente. Los mayores productores de procesadores en el mundo, son grandes empresas con tecnología para fabricar procesadores competitivos para computadoras: Intel (que domina el mercado), AMD, Vía e IBM, que fabrica procesadores para otras empresas, como Transmeta.

Algunos de los modelos más modernos, y los cuales cuentan con la tecnología más avanzada de la actualidad son el Intel Core Sandy Bridge en sus variables i3, i5 e i7, el AMD Fusión y FX, los cuales pueden incorporar hasta 8 núcleos.

Los anteriormente mencionados cubren la mayoría de las necesidades en computadoras de escritorio, mientras que para dispositivos portátiles como celulares y tablets podemos contar con procesadores ARM, Atom, Tegra2 y Snapdragon.

Memoria 

La memoria es uno de los principales recursos de la computadora, actualmente la mayoría de los computadores cuentan con una gran capacidad de memoria, y las aplicaciones actuales requieren de alta capacidad de memoria, esto causa que se genere la escasez de memoria en los sistemas multitarea y multiusuario.

la memoria es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún periodo de tiempo.​La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento. Es uno de los componentes fundamentales de la computadora, que interconectada a la unidad central de procesamiento (CPU, por las siglas en inglés de Central Processing Unit) y los dispositivos de entrada/salida, implementan lo fundamental del modelo de computadora de la arquitectura de Von Neumann.

En la actualidad, «memoria» suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido, conocida como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio; RAM por sus siglas en inglés, de random Access memory), y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido, pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo, como discos ópticos, y tipos de almacenamiento magnético, como discos duros y otros tipos de almacenamiento, más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda, porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general.

Caracteristicas 

Volatilidad de la información

Foto de memorias RAM tipo DDR instaladas en su socket.

• La memoria volátil requiere energía constante para mantener la información almacenada. La memoria volátil se suele usar solo en memorias primarias. La memoria RAM es una memoria volátil, ya que pierde información en la falta de energía eléctrica.
• La memoria no volátil retendrá la información almacenada incluso si no recibe corriente eléctrica constantemente, como es el caso de la memoria ROM. Se usa para almacenamientos a largo plazo y, por tanto, se usa en memorias secundarias, terciarias y fuera de línea.
• La memoria dinámica es una memoria volátil que además requiere que periódicamente se refresque la información almacenada, o leída y reescrita sin modificaciones.

Accesibilidad secuencial o aleatoria a información

Dependiendo de la habilidad para acceder a información contigua o no, se puede clasificar en:

• Acceso aleatorio, significa que se puede acceder a cualquier localización de la memoria en cualquier momento en el mismo intervalo de tiempo, normalmente pequeño.
• Acceso secuencial, significa que acceder a una unidad de información tomará un intervalo de tiempo variable, dependiendo de la unidad de información que fue leída anteriormente. El dispositivo puede necesitar buscar (posicionar correctamente el cabezal de lectura/escritura de un disco), o dar vueltas (esperando a que la posición adecuada aparezca debajo del cabezal de lectura/escritura en un medio que gira continuamente).

Habilidad para cambiar la información

• Las memorias de lectura/escritura o memorias cambiables permiten que la información se reescriba en cualquier momento. Una computadora sin algo de memoria de lectura/escritura como memoria principal sería inútil para muchas tareas. Las computadoras modernas también usan habitualmente memorias de lectura/escritura como memoria secundaria.
• La memoria de sólo lectura (Read -Only Memory, ROM) retiene la información almacenada en el momento de fabricarse y la memoria de escritura única lectura múltiple (Write Once Read Many, WORM) permite que la información se escriba una sola vez en algún momento tras la fabricación. También están las memorias inmutables, que se utilizan en memorias terciarias y fuera de línea. Un ejemplo son los CD-ROM.
• Las memorias de escritura lenta y lectura rápida son memorias de lectura/escritura que permite que la información se reescriba múltiples veces pero con una velocidad de escritura mucho menor que la de lectura. Un ejemplo son los CD-RW.

Direccionamiento de la información

• En la memoria de localización direccionable, cada unidad de información accesible individualmente en la memoria se selecciona con su dirección de memoria numérica. En las computadoras modernas, la memoria de localización direccionable se suele limitar a memorias primarias, que se leen internamente por programas de computadora ya que la localización direccionable es muy eficiente, pero difícil de usar para los humanos.
• En las memorias de sistema de archivos, la información se divide en archivos informáticos de longitud variable y un fichero concreto se localiza en directorios y nombres de archivos «legible por humanos». El dispositivo subyacente sigue siendo de localización direccionable, pero el sistema operativo de la computadora proporciona la abstracción del sistema de archivos para que la operación sea más entendible. En las computadora modernas, las memorias secundarias, terciarias y fuera de línea usan sistemas de archivos.
• En las memorias de contenido direccionable (content-addressable memory), cada unidad de información legible individualmente se selecciona con una valor hash o un identificador corto sin relación con la dirección de memoria en la que se almacena la información. La memoria de contenido direccionable pueden construirse usando software o hardware; la opción hardware es la opción más rápida y cara.

Capacidad de memoria

Memorias de mayor capacidad son el resultado de la rápida evolución en tecnología de materiales semiconductores. Los primeros programas de ajedrez funcionaban en máquinas que utilizaban memorias de base magnética. A inicios de 1970 aparecen las memorias realizadas por semiconductores, como las utilizadas en la serie de computadoras IBM 370.

La velocidad de los computadores se incrementó, multiplicada por 100.000 aproximadamente y la capacidad de memoria creció en una proporción similar. Este hecho es particularmente importante para los programas que utilizan tablas de transposición: a medida que aumenta la velocidad de la computadora se necesitan memorias de capacidad proporcionalmente mayor para mantener la cantidad extra de posiciones que el programa está buscando.

Se espera que la capacidad de procesadores siga aumentando en los próximos años; no es un abuso pensar que la capacidad de memoria continuará creciendo de manera impresionante. Memorias de mayor capacidad podrán ser utilizadas por programas con tablas de Hash de mayor envergadura, las cuales mantendrán la información en forma permanente.

• Minicomputadoras: se caracterizan por tener una configuración básica regular que puede estar compuesta por un monitor, unidades de disquete, disco, impresora, etc. Su capacidad de memoria varía de 16 a 256 KiB.

• Macrocomputadoras: son aquellas que dentro de su configuración básica contienen unidades que proveen de capacidad masiva de información, terminales (monitores), etc. Su capacidad de memoria varía desde 256 a 512 KiB, también puede tener varios megabytes o hasta gigabytes según las necesidades de la empresa.

• Microcomputadores y computadoras personales: con el avance de la microelectrónica en la década de los 70 resultaba posible incluir todos los componente del procesador central de una computadora en un solo circuito integrado llamado microprocesador. Ésta fue la base de creación de unas computadoras a las que se les llamó microcomputadoras. El origen de las microcomputadoras tuvo lugar en los Estados Unidos a partir de la comercialización de los primeros microprocesadores (INTEL 8008, 8080). En la década de los 80 comenzó la verdadera explosión masiva, de los ordenadores personales (Personal Computer PC) de IBM. Esta máquina, basada en el microprocesador INTEL 8008, tenía características interesantes que hacían más amplio su campo de operaciones, sobre todo porque su nuevo sistema operativo estandarizado (MS-DOS, Microsoft Disk Operating Sistem) y una mejor resolución óptica, la hacían más atractiva y fácil de usar. El ordenador personal ha pasado por varias transformaciones y mejoras que se conocen como XT(Tecnología Extendida), AT(Tecnología Avanzada) y PS/2...

Perifericos 

A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de «adicional pero no esencial», muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. El monitor, es prácticamente el único periférico que la personas considera imprescindible en cualquier computadora personal (no lo fue en los primeros computadores) pero a pesar de ello, técnicamente no lo es. El ratón o mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. A principios de la década de 1990 no todas las computadoras personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para lo que no era necesario el empleo de un ratón, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el ratón comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que pueden prescindir del ratón como, por ejemplo, MS-Dos. El caso del teclado es también emblemático, pues en las nuevas computadoras tabletas, sistemas de juego o teléfonos móviles con pantalla táctil, el teclado se emula en la pantalla. Inclusive en casos de adaptaciones especiales los teclados dejan de ser el periférico de entrada más utilizado, llegando a desaparecer en algunos casos por el uso de programas reconocedores de voz.

Los periféricos pueden clasificarse en las siguientes categorías principales:

• Periféricos de entrada: captan y digitalizan los datos de ser necesario, introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados.
• Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario. Un ejemplo: Impresora.
• Periféricos de entrada/salida (E/S): sirven para la comunicación de la computadora con el medio externo.
• Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información. La memoria de acceso aleatorio no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal. Ejemplos: Disco duro, Memoria flash, Cinta magnética, Memoria portátil, Disquete, Grabadora o lectora de: CD; DVD; Blu-ray; HD-DVD.
• Periféricos de comunicación: permiten la interacción entre dos o más dispositivos.

Periféricos de entrada

Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son:

• Teclado (keyboard)
• Ratón (mouse)
• Panel táctil (touchpad)
• Escáner (scanner)
• Escáner de código de barras
• Escáner de Código QR (quick response code, código de respuesta rápida)
• Sensor de huella digital
• Cámara web (webcam)
• Cámara digital
• Micrófono
• Joystick

Periféricos de salida

Los periféricos de salida reciben la información procesada por la CPU y la reproducen, de modo que sea perceptible por el usuario.

Visuales

• Monitor de computadora
• Impresora
• Led
• Visualizador
• Proyector de vídeo

Auditivos

• Altavoz
• Auriculares
• Tarjeta de sonido

Táctiles

• Impresora braille
• Impresora 3D

 Periféricos de almacenamiento

Los dispositivos y soportes de almacenamiento guardan los datos que usa la CPU una vez que han sido eliminados de la memoria principal, porque la memoria se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos o portátiles, como un disco duro, o extraíbles, como un CD o DVD.

• Tarjeta perforada
• Cinta perforada
• Cinta magnética
• Disco magnético
  • Disquete
  • Disco duro
    • Disco duro fijo o interno
    • Disco duro portátil o externo
• Disco óptico (DO)
  • Disco compacto (CD o Compact Disc)
  • Disco Versátil Digital (DVD)
  • Disco Blu-ray (BD o Blu-ray Disc)
• Disco magneto-óptico
  • Disco Zip (Iomega): 100 MB, tecnología magnética
  • Disquete SuperDisk de 3,5": 128 MB a 640 MB, tecnología magneto-óptica
    • LS-120
    • LS-240
  • Disco Jaz (Iomega): capacidad de 1 GB a 2 GB
• Memoria Flash
• Memoria USB
• Tarjetas de memoria
• Unidad de estado sólido

Periféricos de entrada/salida

Los periféricos de entrada/salida son los que utiliza la computadora para mandar y para recibir información. Su función es la de almacenar o guardar, de forma permanente o virtual, todo aquello que hagamos con la computadora para que pueda ser utilizado por los usuarios u otros sistemas.

Pantalla táctil

Es una pantalla que mediante un toque directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo, y a su vez muestra los resultados introducidos previamente; actuando como periférico de entrada y salida de datos, así como emulador de datos interinos erróneos al no tocarse efectivamente. Este contacto también se puede realizar por medio de un lápiz óptico u otras herramientas similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal, de cualquier tipo o denominación (LCD, monitores y televisores CRT, plasma, etc.).

Multitáctil

Es el nombre con el que se conoce a una técnica de interacción persona-computador y al hardware que la aplica. La tecnología multitáctil consiste en una pantalla táctil o touchpad que reconoce simultáneamente múltiples puntos de contacto, así como el software asociado a esta que permite interpretar dichas interacciones simultáneas.

Periféricos de comunicación

Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras. Entre ellos se encuentran los siguientes:

1. Tarjetas de red 
2. Módems
3. Concentradores (hubs)
4. Conmutadores de red (switches)
5. Enrutadores (routers)
6. Comunicación inalámbrica

Bluetooth
Infrarrojos
Wi-Fi