Descripción funcional de un sistema operativo

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DESCRIPCIÓN FUNCIONAL DE UN SISTEMA
DE CÓMPUTO

Procesador Central

Es el conjunto formado por la unidad de control y la unidad aritmética y lógica, también es conocida como unidad central de procesamiento CPU.
Sus funciones consisten en decodificar y ejecutar las instrucciones de un programa, leer y escribir contenidos de las celdas de memoria y llevar y traer datos entre celdas de memoriay registros especiales.
Se encarga de distribuir las tareas entre subsistemas diversos y de recibir el reporte del inicio y fin de sus actividades por medio de interrupciones.
Normalmente ejecuta a enorme velocidad los cuatro pasos empleados para la ejecución de una instrucción. Cuando dentro de un programa el procesador encuentra una instrucción especial, se produce una señal de interrupción,la cual provoca un desvío hacia un pequeño programa residente en memoria, cuya función es atender esa instrucción.
Para no desperdiciar ciclos, abandona temporalmente el programa que pidió la operación lenta, y se dedica ese lapso a atender a algún otro programa residente en la memoria central. Y espera que el subsistema le envíe la interrupción que le indique que terminó con la operación que sele encargó.
Su operación está controlada por un reloj central, que indica cada cuándo se debe iniciar una nueva operación. En términos generales, será este reloj el que determine la velocidad de operación del procesador, y suele trabajar a una frecuencia medida en centenas de MHz.
Integrada a él existe una serie de celdas que se utilizan con mucha frecuencia y que por ello no están en lamemoria. Estas celdas reciben el nombre de registros. Puede tener una decena o dos de ellas.
La unidad aritmética y lógica (UAL), como su nombre indica, se encarga de efectuar las operaciones relacionadas con los cálculos numéricos y simbólicos. Sólo es capaz de realizar un número reducido de operaciones muy elementales pero a gran velocidad.
Existen procesadores de tecnología CISC (Complex InstructionSet Computer) y RISC (Reduced Instruction Set Computer). Un procesador CISC está dotado de operaciones complejas que, sin embargo, son muy poco utilizadas porque son especializadas. Un RISC es un procesador muy sencillo pero muy rápido.
Los procesadores son clasificados por el tamaño de palabra que son capaces de manejar, la cantidad de bits simultáneos que manipulan. Las máquinas con procesadorde tamaño de 8 bits formaron una familia de microcomputadoras, que hacia 1980 fueron reemplazadas por las de 16 bits. Las minicomputadoras suelen tener procesadores de 32 bits, y las máquinas grandes (aunque ya no físicamente) manejan palabra de 64 bits.

Memoria Central

La memoria central es un conjunto -generalmente grande- de celdas direccionales donde la computadora almacena toda lainformación (datos y programas) que utilizará mientras esté encendida.
 Cualquier instrucción que el procesador efectúe debe necesariamente residir en la memoria central, ya que allí es donde la UCP buscará la siguiente instrucción.
 
El parámetro más importante en una memoria es su velocidad de acceso: tiempo transcurrido desde que el procesador pide la información contenida en una celdacualquiera hasta que ésta puede ser leída (o el tiempo transcurrido para el proceso de escritura). Los tiempos de acceso de las memorias se miden en millonésimas de segundo.
 
El nombre genérico de estas memorias (estáticas o dinámicas) es RAM (Random Access Memory). Memoria cuyo tiempo de acceso para la celda 1 o para la celda X es el mismo.
 
Caché
 
Como la velocidad de operación de losprocesadores actuales es tan grande, muchas veces se vuelve necesario contar con un tipo especial de memoria de altísima velocidad (y considerable costo) en la cual circuitos especiales depositan de antemano una copia de las siguientes instrucciones del programa que se está ejecutando.
 
Estos circuito especiales de memoria "súper rápida" (de poca capacidad) reciben el nombre de memoria caché, cuando...
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