Abstracciones y tecnología

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Abstracciones y tecnología por Mind Map: Abstracciones y tecnología

1. Computadoras y revolución de la información

2. Mejoras en el hardware

3. Clases de Computadoras

3.1. De escritorio

3.2. Servidores

3.3. Super Computadores

3.4. Data Centers

3.5. Computadoras Empotradas

4. Objetivos

4.1. mejorar el rendimiento de un programa

5. Relevancia

5.1. Las computadoras y la revolución de la información

5.2. Aplicaciones antes economicamente inviables se hacen posibles

5.2.1. Computadores en automoviles

5.2.2. Telefonos moviles

5.2.3. Proyecto del genoma humano

5.2.4. World Wide Web

5.2.5. Motores de búsqueda

5.3. Loa avances en la tecnologia afectan a los aspectos de la sociedad

5.4. Las mejoras en el hardware permiten a los programadores la creación de aplicaciones utiles para resolver problemas

6. Rendimiento de un programa depende de:

6.1. Efectividad del algoritmo elegido

6.2. Software de sistema

6.3. Efectividad del computador a la hora de ejecutar instrucciones (operaciones de E/S)

7. Hardware o Software

7.1. Algoritmo

7.1.1. Determina el numero de sentencias y el numero de operaciones de E/S

7.2. Lenguaje de programación,compilador y arquitectura

7.2.1. Determina el numero de instrucciones de computador para cada sentencia

7.3. Procesador y sistema de memoria

7.3.1. Determinan como de rapido se ejecutan las instrucciones

7.4. Sistema de E/S (hardware y SO)

7.4.1. Determina como de rapido se sirven las operaciones de E/S

8. Mas alla de un Programa

8.1. Tenemos aplicaciones complejas

8.1.1. Procesador de textos

8.2. El hardware del computador solo es capaz de ejecutar instrucciones de bajo nivel

8.3. El camino consiste en una serie de capas software q traducen operaciones de alto nivel en instrucciones sencillas

8.4. Software de sistema

8.4.1. Sistema operativo

8.4.1.1. Asignación de almacenamiento y memoria

8.4.1.2. Reparto seguro de los recursos del sistema entre multiples aplicaciones q se ejecutan simultaneamente

8.4.2. Compiladores

8.4.2.1. Un programa que traduce un programa escrito en un lenguaje de alto nivel en instrucciones que el hardware pueda ejecutar

8.5. Del lenguaje de alto nivel al lenguaje maquina

8.5.1. Para hablar con el hardware necesitamos dos letras: on y off

8.5.2. Estas letras se representan mediante los números 0 y 1

8.5.3. El lenguaje del computador son números en base 2 o números binarios

8.5.4. Nos referimos a cada letra como digito binario o bit

8.5.5. Los computadores son esclavos de nuestros comandos, denominados instrucciones

8.5.6. Las instrucciones se pueden ver como números

8.5.7. Los primeros programadores se comunicaban con el computador directamente con números binarios

8.5.8. Se crearon programas para traducir de una notación simbolica a binario: ensamblador

8.5.9. Al lenguaje binario que entiende la maquina se le denomina lenguaje maquina

8.6. Beneficios de los lenguajes de alto nivel

8.6.1. Permite a los programadores pensar en un lenguaje mas natural, utilizando palabras en ingles y notación algebraica

8.6.2. Incrementar la productividad del programador

8.6.3. Permiten que los programas sean independientes del computador en el que fueron desarrollados

9. Componentes clásicos de un ordenador

9.1. El hardware de cualquier computador realiza las mismas funciones basicas:

9.1.1. Entrada de datos

9.1.2. Salida de datos

9.1.3. Procesamiento de datos

9.1.4. Almacenamiento de datos

9.2. Los 5 componentes clásicos de un computador son:

9.2.1. Entrada

9.2.2. Salida

9.2.3. Ruta de datos y de control o procesador

9.2.4. Memoria

9.3. Hardware

9.3.1. La placa base

9.3.1.1. La que conecta con los dispositivos de E/S

9.3.1.2. La memoria

9.3.1.3. El procesador

9.3.2. Memoria

9.3.3. Procesador

9.3.3.1. La ruta de datos

9.3.3.2. La ruta de control

9.3.4. Almacenamiento de la información

9.3.4.1. Memoria principal, volatil, DRAM

9.3.4.2. Memoria secundaria, no volatil

9.3.4.2.1. Discos magnetico, discos duros

9.3.4.2.2. Discos ópticos

10. Interfaz hardware-software

10.1. ISA o arquitectura, de un computador es la interfaz entre el hardware y el software de mas bajo nivel

10.1.1. Incluye cualquier cosa que los programadores necesiten saber para hacer que un programa en lenguaje maquina funcione correctamente

10.2. EL SO encapsula los detalles de la E/S, de la asignación de memoria y del resto de funciones de bajo nivel

10.3. El principio de abstracción es el que permite el desarrollo de sistemas complejos

11. Definición de Rendimiento

11.1. Necesitaremos diferentes métricas de rendimiento y conjuntos de aplicaciones para

11.1.1. Medir el tiempo de respuesta o tiempo de ejecucion

12. Ciclos por instruccion

12.1. Podemos pensar en el tiempo de ejecución de un programa como el numero de instrucciones de un programa por el tiempo medio de ejecución de cada instrucción

12.2. El CPI o ciclos por instrucción, es el numero medio de ciclos de reloj que se necesitan para ejecutar una instrucción

12.3. El CPI nos permite comparar 2 implementaciones distintas del mismo ISA

13. Unidades de medida

13.1. Componente del rendimiento

13.1.1. Tiempo de CPU para un programa

13.1.1.1. Se mide en: Segundos para el programador

13.1.2. Recuento de instrucciones

13.1.2.1. Se mide en: Instrucciones ejecutadas para un programa

13.1.3. CPI

13.1.4. Ciclo de reloj

13.1.4.1. Se mide en: Segundos po ciclo de reloj

14. Entendiendo el rendimiento de un programa

14.1. Componente hardware o software

14.1.1. Algoritmo

14.1.1.1. Afecta: Recuento de instrucciones y posiblemente al CPI

14.1.2. Lenguaje de programacion

14.1.3. Compilador

14.1.3.1. Afecta: Recuento de instrucciones y CPI

14.1.4. ISA

14.1.4.1. Afecta: Recuento de instrucciones, frecuencia de reloj, CPI

15. Evolución de los dispositivos de calculo

15.1. Inicios- válvulas:

15.1.1. En 1941 se inicia la construcción del ENIAC

15.1.2. En 1945 John Von Neuman publica el articulo"First Draft of a Report on the EDVAC"

15.2. 2da generación- transitores:

15.2.1. 1947, invención del transitor

15.2.2. CDC 1604, PDP-1

15.3. 3ra generación- circuitos integrados:

15.3.1. 1964, aparición del circuito integrado

15.3.2. CDC 6400, PDP-5

15.4. 4ta generación- microprocesadores:

15.4.1. Decada de los 70, primer microprocesador y pastillas de memoria de semiconductor

15.4.2. Ordenador personal

15.5. Redes de computadores y mas