Jornada laboral, salario y arquitectura de computadores: guía de conceptos clave

Jornada laboral

La jornada laboral es el tiempo que el trabajador dedica a realizar su trabajo. La duración máxima es de 40 horas semanales de promedio anual, es decir, unas 9 horas diarias.

Entre el fin de una jornada y el comienzo de la siguiente debe existir un descanso mínimo de 12 horas. El descanso mínimo semanal es de 1,5 días, que puede acumularse hasta periodos de 14 días.

Si la jornada es partida, el máximo de horas seguidas es de 6 horas, con un descanso mínimo de 15 minutos (y de 30 minutos para menores).

Trabajo nocturno y a turnos

Trabajo nocturno: se considera el realizado desde las 10 de la noche hasta las 6 de la mañana. La jornada nocturna no puede superar las 3 horas diarias de media o un tercio de la jornada anual.

Trabajo a turnos: el horario rota. El trabajador no está obligado a permanecer más de 2 semanas en el turno de noche.

Reducción de jornada

• Guarda legal: por cuidado de hijo menor de 12 años o de familiar con discapacidad hasta segundo grado. Implica reducción.
• Lactancia: 1 hora diaria para atender al hijo hasta los 9 meses. No implica reducción.
• Partos prematuros: 1 hora diaria mientras el recién nacido esté hospitalizado. No implica reducción.
• Víctimas de violencia de género: para ejercer derechos de asistencia social. Implica reducción.

Permisos laborales

• Matrimonio: 15 días.
• Traslado de domicilio: 1 día.
• Nacimiento de hijo: 2 o 4 días (según corresponda).
• Fallecimiento, enfermedad grave u hospitalización de familiar de hasta segundo grado: 2 a 4 días (más si hay traslado).
• Deber inexcusable: tiempo indispensable.

Horas extraordinarias

Se realizan sobre la jornada ordinaria de trabajo y son voluntarias, salvo que lo establezca el convenio o el contrato. Están prohibidas para menores de 18 años y para trabajos de horario nocturno. Se abonan como mínimo al valor de la hora ordinaria o se compensan con tiempo de descanso dentro de los 4 meses siguientes a su realización.

Vacaciones

Las vacaciones son de un mínimo de 30 días naturales al año, que se disfrutan dentro del año natural. No se reducen por huelga ni por incapacidad temporal, y pueden disfrutarse en fechas distintas.

Salario

El salario es la retribución de la actividad laboral, en dinero o en especie. Existen varios tipos: por tiempo de trabajo, por obra o a destajo, y mixtos.

Pago: se realiza en la fecha convenida, sin que pueda superar un mes. Es posible solicitar anticipos. Si no se paga el mes, se aplica un 10% anual.

Salario Mínimo Interprofesional (SMI): es inembargable. En 2015 fue de 648,6 € mensuales (21,62 € diarios).

Nómina

La nómina es el documento que acredita el pago del salario. Debe conservarse durante 4 años.

Estructura de la nómina: datos del trabajador y de la empresa, periodo de liquidación, total devengado (percepciones salariales más no salariales), líquido a percibir (total devengado menos deducciones), BCCC (percepciones salariales más prorrata de pagas extra) y BCCP (BCCC más horas extras).

Generaciones de los computadores

1. Primera generación (1950-1959): tubos de vacío. Primeros computadores electrónicos comerciales.
2. Segunda generación (1960-1968): transistores. Computadores más baratos.
3. Tercera generación (1969-1977): circuitos integrados. Minicomputadores.
4. Cuarta generación (1978-1990?): LSI y VLSI. Computadores personales y estaciones de trabajo.
5. Quinta generación (1990?-2000?): CPU, dispositivos portátiles y computadores paralelos.

Arquitecturas

• Arquitectura Harvard: la CPU está conectada a dos memorias (instrucciones y datos) mediante dos buses diferentes.
• Arquitectura Von Neumann: la CPU está conectada a una única memoria RAM donde se guardan las instrucciones del programa y los datos. La memoria accede a través de un sistema de buses único (control, dirección y datos).

Memoria

La memoria es un dispositivo capaz de almacenar y suministrar información. Sus operaciones básicas son la lectura (suministra información previamente almacenada) y la escritura (almacena información en un lugar determinado).

Jerarquía de memoria

• L0: registros
• L1: caché de nivel 1 (dentro del chip)
• L2: caché de nivel 2 (dentro)
• L3: caché de nivel 3 (dentro o fuera del chip)
• L4: RAM
• L5: disco duro
• L6: almacenamiento secundario

Características

Volatilidad, tipo de acceso a datos (secuencial o aleatorio), material de fabricación (magnético, semiconductor: RAM y ROM; ópticas; mixtas), refresco (dinámica o estática), reloj (asíncrona o síncrona), tiempo de ciclo, latencia, frecuencia, ancho de banda y capacidad.

Tipos de RAM física

SIMM (30/72 contactos), DIMM (184, 200, 204, 240) y RIMM (168). Características: 2/3 canales, latencia CAS y ECC.

Buses

Los componentes del computador se conectan entre sí a través de líneas de transmisión de señales con funciones específicas: datos, direcciones y control.

Tipos de bus: serie, paralelo, multiplexados o no multiplexados, centralizados o distribuidos, síncronos o asíncronos.

Jerarquía de buses: bus de CPU (elemento más rápido, caché), bus del sistema (conecta RAM o dispositivos rápidos) y bus de expansión (PCI, USB, ATA).

Procesador

El procesador (CPU) es el encargado de decodificar y ejecutar instrucciones y de coordinar y controlar el resto de componentes. Físicamente es un circuito integrado formado por millones de transistores.

Ley de Moore: el número de transistores se duplica cada 18 o 24 meses.

Elementos

• UC (Unidad de Control): busca instrucciones en RAM y las pasa al decodificador.
• Decodificador de instrucciones: interpreta y ejecuta las instrucciones.
• UAL (Unidad Aritmético-Lógica): operaciones aritméticas y lógicas.
• FPU: operaciones de coma flotante.
• FSB: comunica la CPU con el puente norte y el puente sur.
• Bus trasero: canal de comunicación entre la CPU y la caché de nivel 2.
• Controlador de memoria integrado: permite a la CPU acceder directamente a la RAM.
• Bus de sistema de alta velocidad: sustituto del FSB en nuevas arquitecturas.

Arquitectura externa

Tipos: arquitectura de doble bus (tradicional), arquitectura QPI (CPU Intel actuales) y arquitectura HT (AMD).

Características

• Anchura del bus: tamaño de los registros de la CPU.
• Caché: almacena las últimas instrucciones.
• Velocidad interna: frecuencia de reloj interna a la que trabaja la CPU.
• Velocidad externa: frecuencia de reloj con la que viajan los datos por el bus principal (multiplicada).
• Densidad de integración: indica la separación entre transistores.
• Voltaje: a mayor voltaje, mayor frecuencia de funcionamiento, pero también más calor y mayor consumo.

Funcionamiento

Las instrucciones son códigos binarios que la CPU entiende. Un programa es un conjunto de instrucciones. La ejecución es secuencial, en dos fases: 1) búsqueda y 2) ejecución.

Entrada y salida (E/S)

Un computador necesita dispositivos para introducir y obtener información. Según la dirección de la información: entrada, salida o E/S. Según cómo se gestiona: de bloque o de carácter. Según el acceso: secuencial o aleatorio.

Sistema operativo

El sistema operativo (SO) es un conjunto de programas, servicios y funciones que gestionan y coordinan las funciones del hardware y del software. Sus servicios son programas que se ejecutan en segundo plano y que las aplicaciones usan mediante llamadas al sistema.

Evolución

1. Primera generación: circuitos basados en válvulas de vacío, datos en cintas perforadas, máquinas lentas, grandes y de alto consumo y calor. No existía SO.
2. Segunda generación: aparecen los transistores y las cintas magnéticas. SO monitor residente, procesamiento por lotes y almacenamiento temporal.
3. Tercera generación: discos magnéticos y circuitos integrados. SO multiprogramado, tiempo compartido, tiempo real, multiprocesador y de propósito general.
4. Cuarta generación: aparecen el microprocesador, las memorias semiconductoras, los disquetes, los discos duros, las redes y los PC.

Estructura del SO

• Núcleo: interactúa directamente con el hardware.
• Servicios: gestionan procesos, memoria, E/S, sistema de ficheros, seguridad y protección, comunicación y sincronización.
• Intérprete de comandos: shell.
• Interfaz de usuario: gráfica o de texto.

Tipos de sistemas operativos

• Monolítico: núcleo grande y complejo que se ejecuta en modo privilegiado. Mayor rendimiento, pero modificarlo supone recompilar y reiniciar el sistema. Ejemplos: MS-DOS, Windows 95 y Windows 98.
• En capas: cada capa realiza una tarea y ofrece una interfaz a la capa superior, usando solo los servicios de la capa inferior. Capas: 1 (núcleo), 2 (gestión de memoria), 3 (E/S), 4 (sistema de archivos), 5 (interfaz de usuario).
• Micronúcleo: SO dividido en varios módulos y servicios básicos que se ejecutan en modo núcleo; el resto, en modo usuario. Ventajas: más flexible, tolerante a fallos y fácil de mantener y actualizar. Desventajas: código más complejo y menor rendimiento. Ejemplo: MINIX.
• Máquinas virtuales: se crean sobre una misma máquina y cada una puede ejecutar un SO. Ventaja: protección de recursos y datos. Desventaja: difícil de implementar y de compartir recursos, ya que están aislados.
• Híbridos: ejemplo, Windows 7.

Características y funciones del SO

Características: indeterminismo, eficiencia, fiabilidad, facilidad de corrección, tamaño reducido y concurrencia de varias actividades.

Funciones: gestión de procesos, gestión de memoria, gestión de E/S, gestión de archivos y directorios, comunicación y sincronización entre procesos, y seguridad y protección.

Gestión de procesos

Procesos

La multiprogramación permite ejecutar varios procesos. Puede ser real (varios procesadores, cada uno ejecuta un proceso) o simulada (un solo procesador que alterna procesos tan rápido que parecen simultáneos). Los procesos pueden ejecutarse en modo usuario (con restricciones de acceso) o en modo privilegiado (sin restricciones).

Hilos

Un proceso puede dividirse en varios hilos que dependen del padre. Todo proceso tiene al menos un hilo. Ventajas: permiten la ejecución concurrente de varias secuencias de instrucciones dentro del mismo proceso, se crean y destruyen más rápido que los procesos, los cambios de contexto son más rápidos, facilitan la comunicación y ahorran recursos.

Bloque de control de procesos (BCP)

Información que el SO necesita para controlar un proceso. Hay un bloque por hilo. Contiene: identificador, estado actual, prioridad, ubicación en memoria, recursos utilizados e identificador del proceso padre en caso de multihilo.

Estados de un proceso

• Nuevo: recién creado.
• Preparado: esperando su turno para ejecutarse.
• En ejecución: ejecutando instrucciones de ese proceso en ese instante.
• Bloqueado: detenido, esperando un recurso.
• Terminado: ha finalizado su ejecución.

Lenguajes de programación

Un algoritmo es un conjunto ordenado y finito de operaciones que permiten hallar la solución de un problema. Programar es saber la solución de un problema mediante un algoritmo. Un lenguaje de programación permite expresar algoritmos de forma que el computador los entienda.

Lenguaje máquina

El computador manipula solo información digital. Se usa el sistema binario porque es más fácil de representar con dispositivos electrónicos. No es portable, ya que no puede llevarse a otra máquina porque su repertorio de instrucciones es distinto. Es muy rápido.

Lenguaje ensamblador

Lenguaje simbólico con una mínima capacidad de abstracción. El procesador no lo entiende directamente, por lo que necesita un traductor llamado ensamblador.

Lenguajes de alto nivel

Son más fáciles para las personas. Se traducen a lenguaje máquina y cada instrucción equivale a varias instrucciones en lenguaje máquina.

• Intérprete: opera línea a línea. Analiza en busca de errores y, si encuentra uno, se detiene. Ejemplo: BASIC.
• Compilador: opera con todo el programa. Analiza en busca de errores y, aunque encuentre uno, sigue buscando. Ejemplo: C++.