Unidad aritmética lógica, ALU

 

Una ALU debe procesar números usando el mismo formato que el resto del circuito digital. Para los procesadores modernos, este formato casi siempre es la representación de número binario de complemento a dos.

La ALU se compone básicamente de:

Circuito Operacional, Registros de Entradas, Registro Acumulador y un Registro de Estados, conjunto de registros que hacen posible la realización de cada una de las operaciones.

La mayoría de las acciones de la computadora son realizadas por la ALU, esta toma datos de los registros del procesador, estos datos son procesados y los resultados de esta operación se almacenan en los registros de salida de la ALU. Otros mecanismos mueven datos entre estos registros y la memoria, mientras que una unidad de control controla a la ALU, al ajustar los circuitos que le dicen a la ALU qué operaciones realizar.

 

La mayoría de las ALU pueden realizar las siguientes operaciones:

 

Operaciones aritméticas de números enteros (adición, sustracción, y a veces multiplicación y división, aunque esto es más costoso)

Operaciones lógicas de bits (AND, NOT, OR, XOR)

Operaciones de desplazamiento de bits (Desplazan o rotan una palabra en un número específico de bits hacia la izquierda o la derecha, con o sin extensión de signo).

Las entradas a la ALU son los datos en los que se harán las operaciones y un código desde la unidad de control indicando qué operación realizar. Su salida es el resultado del cómputo de la operación.

Generalmente se llama ALU al circuito que realiza operaciones aritméticas en formatos de número entero, mientras que los circuitos que calculan en formatos más complejos como punto flotante, números complejos, etc., reciben un nombre diferente.

 

Tarjeta gráfica

 

Una tarjeta gráfica, tarjeta de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos o adaptador de pantalla, es una tarjeta de expansión para una computadora, encargada de procesar los datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida.

La GPU, Unidad de Procesado de Gráficos, es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central, la mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta

Según la tarjeta gráfica esté integrada en la placa base, utilizará la memoria RAM propia del ordenador o dispondrá de una propia, una parte importante de la memoria de un adaptador de video es el Z-Buffer, encargado de gestionar las coordenadas de profundidad de las imágenes en los gráficos 3D.

El RAMDAC es un conversor de digital a analógico de memoria RAM, se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor, según el número de bits que maneje a la vez y la velocidad con que lo haga, el conversor será capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor, dada la creciente popularidad de los monitores digitales y que parte de su funcionalidad se ha trasladado a la placa base, el RAMDAC está quedando obsoleto.

 

Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo visualizador

 

Debido a las cargas de trabajo a las que son sometidas, las tarjetas gráficas alcanzan temperaturas muy altas, si no es tenido en cuenta, el calor generado puede hacer fallar, bloquear o incluso averiar el dispositivo. para evitarlo, se incorporan dispositivos refrigerantes que eliminen el calor excesivo de la tarjeta. Se distinguen dos tipos:

 

Disipador:

 

Dispositivo pasivo (sin partes  móviles  y por tanto, silencioso), compuesto de material conductor del calor,  extrae  este de la tarjeta.

 

Ventilador:

 

Dispositivo activo (con partes móviles),  aleja el calor emanado de la tarjeta al mover el aire cercano.

Aunque diferentes, ambos tipos de dispositivo son compatibles entre sí y suelen ser montados juntos en las tarjetas gráficas; un disipador sobre la GPU (el componente que más calor genera en la tarjeta) extrae el calor, y un ventilador sobre él aleja el aire caliente del conjunto.

 

Sistema operativo

 

Un sistema operativo es un software de sistema, un conjunto de programas de computadora destinado a permitir una administración eficaz de sus recursos, empieza a trabajar cuando se enciende el computador, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos, permitiendo también la interacción con el usuario.

 

Los sistemas operativos, en su condición de capa software que posibilitan y simplifica el manejo de la computadora, desempeñan una serie de funciones básicas esenciales para la gestión del equipo, por ejemplo: gestionar los recursos del equipo, ejecutando servicios para los programas, un sistema operativo desempeña 5 funciones básicas en la operación de un sistema informático: suministro de interfaz al usuario, administración de recursos, administración de archivos, administración de tareas y servicio de soporte y utilidades.

 

Interfaces del usuario

 

Es la parte del sistema operativo que permite comunicarse con él de tal manera que se puedan cargar programas, acceder archivos y realizar otras tareas.

 

Administración de recursos

 

Sirven para administrar los recursos de hardware y de redes de un sistema informativo, como el CPU.

 

Administración de archivos

 

Un sistema de información contiene programas de administración de archivos que controlan la creación, borrado y acceso de archivos de datos y de programas y mantienen el registro de la ubicación física de los archivos en los discos magnéticos y en otros dispositivos de almacenamiento secundarios.

 

Administración de tareas

 

Los programas de administración de tareas de un sistema operativo administran la realización de las tareas informáticas de los usuarios finales, las funciones de administración de tareas pueden distribuir una parte específica del tiempo del CPU para una tarea en particular, e interrumpir al CPU en cualquier momento para sustituirla con una tarea de mayor prioridad.

 

Servicio de soporte

 

Los servicios de soporte de cada sistema operativo dependerán de la implementación particular de éste, con la que estemos trabajando, estos suelen consistir en: actualización de versiones, mejoras de seguridad, etc.

Hay otros tipos importantes de software de administración de sistemas, como los sistemas de administración de base de datos o los programas de administración de redes. 

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