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Оглавление| Capítulo 1 Introducción al ordenador (hardware y software) |
1. Introducción
La palabra informática proviene del francés informatique, acuñada por el ingeniero Philippe Dreyfus en 1962, como acrónimo de los vocablos information y automatique.
Según el Diccionario de la Real Academia Española, la informática es el “Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores”.
Aunque no existe una definición exacta de qué es un ordenador, debido a la complejidad del término, se puede entender por ordenador una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Las dos características principales de éste son que responde a un sistema específico de instrucciones de una manera bien definida, y que puede ejecutar una lista de instrucciones pregrabadas.
Hay dos partes básicas para entender el funcionamiento de un ordenador: el Hardware y el Software.
2. Hardware
Cuando se habla de Hardware, se hace referencia a todas las partes físicas y tangibles de un ordenador, esto es, todos los componentes eléctricos, electrónicos, mecánicos y electromecánicos del mismo.
Este término ha trascendido ya los límites de las computadoras y también se usa para designar las partes físicas que componen otros elementos tecnológicos, como los robots.
2.1. Tipología y clasificaciones
Se puede clasificar el Hardware de un ordenador en dos categorías principales:
Hardware básico: formado por aquellos elementos fundamentales e imprescindibles para que la computadora funcione. En este grupo se encuentran la placa base, el monitor, el teclado, etc.
Hardware complementario: formado por todos los dispositivos adicionales que no son necesarios para el funcionamiento del ordenador. En este grupo están la impresora, el escáner, la webcam, etc.
Atendiendo a las funciones que realizan, los elementos que componen el Hardware de una máquina computadora se dividen en varios grupos:
Dispositivos de entrada.
Chipset (Circuito integrado auxiliar).
Unidad Central de Procesamiento (CPU).
Unidad de Control.
Unidad Aritmético-Lógica.
Unidad de Almacenamiento.
Memoria Principal o Primaria (RAM-ROM).
Memoria Secundaria o Auxiliar (Disco Duro, flexible, etc.).
Dispositivos de salida.
2.2. Arquitectura de un equipo informático básico
A pesar de que el uso de materiales y elementos ha evolucionado de una manera constante desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría de los computadores utilizan la Arquitectura de Von Neumann, llamada así por su creador, John Von Neumann. Ésta se caracteriza por utilizar el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos.
El nacimiento de este tipo de arquitectura se debe a la colaboración que Neumann, matemático de origen húngaro, hizo en el proyecto ENIAC, donde se interesó por el problema de la necesidad de “recablear” la máquina para cada nueva tarea. En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información sobre las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la misma forma, en decir, en código binario.
| Sabía que... |
El primer computador comercial que se construyó siguiendo la idea de Neumann se llamó UNIVA 1, y fue fabricado por la Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.
Los ordenadores fabricados con esta arquitectura constan de cinco partes fundamentales, que son: la unidad aritmético-lógica o ALU, la unidad de control, la memoria, un dispositivo de entrada/salida y el bus de datos, que proporciona un medio de transporte de los datos entre las distintas partes.
En la siguiente imagen se puede ver cómo interactúan las partes que componen la arquitectura de un ordenador de estas características.
Esquema de operaciones de un equipo informático básico
2.3. Componentes: Unidad Central de Proceso (CPU), memoria central y tipos de memoria
La Unidad Central de Procesamiento, conocida más comúnmente como CPU, es el elemento fundamental de una máquina computadora, en la medida en que se encarga de interpretar y ejecutar instrucciones y del procesamiento de los datos.
En los equipos con los que se trabaja actualmente, esta función es realizada por uno o un grupo de microprocesadores, que no es más que un complejo circuito integrado. Este microchip está formado por millones de transistores integrados, diseñados para realizar las instrucciones que se le dan a la máquina a muy bajo nivel, haciendo operaciones lógicas simples como sumar, restar, multiplicar y dividir. Su “velocidad” es medida por la cantidad de operaciones que puede hacer en un segundo, y se conoce como “frecuencia de reloj”. Sus unidades de medición son los Megahercios (Mhz) o los Gigahercios (Ghz).
La velocidad del microprocesador es muy importante a la hora de llevar a cabo la compra de un ordenador.
| Consejo |
Si se va a trabajar báicamente con programas de ofimática (procesadores de texto, hojas de cálculo, etc.) no es necesario adquirir una computadora con un procesador muy potente. En cambio, si se realiza un trabajo con vídeo (renderización) o imágenes, un procesador lento será insuficiente para satisfacer estas necesidades.
Microprocesador
En el mercado, a nivel de usuario, se puede ver cómo la mayoría de los equipos informáticos tienen montados procesadores de dos tipos: Pentium y Athlon.
Intel Pentium es una variedad de micros (microprocesadores) de quinta generación, producidos por Intel Corporation; mientras que Athlon es el nombre de toda una gama de procesadores diseñados por la compañía Advanced Micro Devices, In. (AMD), fundada en Sunnyvale, California.
El microprocesador va insertado en una compleja tarjeta de circuito impreso, conocida como placa base, placa madre o motherboard. Esta placa base va instalada dentro de una caja que, por lo general, está hecha de chapa, la cual posee un panel de conexión de dispositivos externos, así como de conectores externos y zócalos para instalar otro tipo de componentes dentro de la caja.
Placa base
Además, incluye un programa conocido como BIOS, que realiza funciones básicas como diagnosis de dispositivos, carga del sistema operativo, etc.
La memoria primaria o memoria central de un ordenador es una unidad dividida en celdas y formada por bloques de circuitos integrados, capaces de almacenar o memorizar información digital. Esta memoria se comunica con el microprocesador gracias al bus de direcciones. Posee una menor capacidad de almacenamiento que la memoria secundaria, pero una velocidad mucho mayor.
En las computadoras destacan dos tipos de memoria:
Memoria ROM o memoria sólo de lectura (Read Only Memory), que viene grabada de fábrica con una serie de programas, entre los que se encuentra la BIOS o Sistema Básico de Entrada-Salida, que permanece activa mientras el ordenador está en uso, permitiendo la activación de los periféricos como el teclado, el monitor, etc.
Memoria RAM o memoria de acceso aleatorio, que es aquella que contiene de forma temporal los programas, datos y resultados que están siendo utilizados por el usuario. Al bloque de memoria principal se suele llamar comúnmente memoria RAM. Su calificativo de “principal” la distingue de otros tipos de memorias auxiliares y de almacenamiento masivo, como pueden ser los discos duros, las cintas magnéticas, las memorias flash, etc. Se caracterizan fundamentalmente porque la información que contienen es volátil, es decir, se pierde al interrumpir su alimentación eléctrica.
Actualmente, la mayoría de las memorias que se encuentran en los equipos son conocidas como memorias “dinámicas”, DRAM, que necesitan de un circuito electrónico específico para proveer de energía y para mantener su información, ya que tienden a perder los datos que almacenan en breves instantes de tiempo.
La memoria RAM de un ordenador se fabrica e instala en forma de circuitos integrados, conocidos como módulos.
En la siguiente imagen se pueden ver instalados algunos módulos de la memoria RAM.
Tarjetas de memoria RAM.
2.4. Periféricos: Dispositivos de entrada y salida, dispositivos de almacenamiento y dispositivos multimedia
Se entiende por periférico el dispositivo que permite la comunicación de la computadora con el exterior. Esta comunicación incluye el ingreso de datos a la computadora y la exteriorización de los mismos. Los periféricos se conocen también como dispositivos Input/Output, es decir, de entrada y salida.
Aunque pueden ser tratados como accesorios no esenciales para el funcionamiento del ordenador, algunos de ellos pasan a ser indispensables en la computación moderna, como el teclado, el disco duro y el monitor. Otros, sin embargo, pueden ser menos imprescindibles (un plóter, un escáner o una impresora).
Los periféricos se pueden clasificar en tres categorías:
Periféricos de entrada: permiten ingresar información en la computadora desde alguna fuente externa. Son el teclado, el ratón, el escáner, un micrófono, una cámara web, un lector de CD o DVD, etc.
Unidad de CD/DVD
Periféricos de salida: permiten dar salida a la información generada en la CPU. Destacan los monitores, las impresoras y los altavoces.
Periféricos mixtos: funcionan tanto de entrada como de salida, por ejemplo, los lectores-grabadores de CD/DVD, las memorias de almacenamiento, los módems y routers, etc.
Los dispositivos de almacenamiento de datos son unidades que leen o escriben en medios o soportes de almacenamiento físicos. Entre estos soportes, se pueden encontrar los discos magnéticos, como los disquetes o los discos duros, las cintas magnéticas, los discos magneto-ópticos, las tarjetas de memoria, etc.
El fin de estos dispositivos es almacenar y recuperar la información digital de forma automática y eficiente. Su evolución ha sido notable a lo largo de los últimos años, pero el disco rígido sigue siendo el principal contenedor de la información en una computadora.
Disco de 3,5”
Disco duro magnético.
Tarjetas de memoria.
Un dispositivo multimedia es toda unidad que sirve para reproducir música, imágenes, vídeos, etc., y que permite la conectividad a una computadora como un periférico más.
La informática, en los últimos tiempos, ha ido de la mano de la evolución de estos dispositivos, que permiten que cualquier persona, con unos mínimos conocimientos, sea capaz de disfrutar de imágenes, vídeos y música.
Ipod
Cámara de fotos digital.
Entre los más populares están los reproductores de mp3 y mp4, las cámaras fotográficas digitales, las cámaras de vídeo digitales, etc.
3. Software
3.1. Definición y tipos de Software
El Software de un ordenador es el conjunto de componentes lógicos que hacen posible la realización de tareas específicas. Tales componentes incluyen las aplicaciones informáticas o programas: procesadores de texto, hojas de cálculo, visores de imágenes, etc.; o el sistema operativo, que es un programa que permite al resto funcionar de forma correcta, facilitando la interacción con los componentes físicos (Hardware) y el resto de aplicaciones.
Este término fue introducido por primera vez por John W. Tukey, estadístico que trabajó con John Von Neumann en los primeros diseños de computadoras, en 1957.
La clasificación, si bien a veces es confusa, se puede establecer en tres grandes grupos:
Software de sistema: es aquel que aporta herramientas y utilidades de apoyo para el mantenimiento del equipo, entre los que se encuentran el sistema operativo, los controladores de dispositivos (pequeños programas que permiten la conexión satisfactoria de la computadora con dispositivos de entrada y salida), etc.
Software de programación: conjunto de programas que permiten a los desarrolladores de programas la creación de estos, usando diferentes lenguajes. Entre ellos, destacan los depuradores, enlazadores, etc.
Lenguaje específico de programación.
Software de aplicación: es el que permite a los usuarios llevar a cabo diferentes tareas en cualquier campo que pueda ser automatizado. Este grupo abarca las aplicaciones ofimáticas (procesadores de texto, bases de datos, etc.), el software educativo y empresarial, los videojuegos, etc.
Aplicación tipo Hoja de cálculo
| Ejercicio práctico |
Complete la tabla clasificando los siguientes elementos en Hardware o Software: Ratón – Teclado - Placa base - BIOS – Videojuego – Pantalla TFT – Depurador - Controlador de dispositivos.
SOLUCIÓN
3.2. Sistemas operativos: Objetivos, composición y operación
El Sistema Operativo (SO) es el software responsable de la gestión, coordinación de las actividades e intercambio de los recursos. Desarrolla su actividad entre los dispositivos de hardware y los programas usados por el usuario para utilizar una computadora.
Para que otros programas funcionen, cada máquina debe tener instalado un sistema operativo, que se encarga de las tareas básicas. Los sistemas operativos proporcionan una plataforma de software, encima de la cual otros programas, llamados “aplicaciones”, pueden funcionar. Las aplicaciones se programan para que funcionen encima de un sistema operativo particular, por tanto, la elección del sistema operativo determina, en gran medida, las aplicaciones que se pueden utilizar.
Entre los más usados actualmente, hay que citar los SO Microsoft Windows, desarrollados desde 1981, y entre los que destacan Windows XP, que apareció en octubre de 2001; Windows Vista, en enero de 2007; y Windows 7, en octubre de 2009.
Interfaz o interface de Windows XP
Interfaz de Windows Vista
Interfaz o interface de Windows 7
Todos estos sistemas destacan por su popularidad, de hecho, en octubre de 2009 se estima que Windows poseía el 91% de la cuota de mercado de sistemas operativos.
Hoy en día, también se deben tener presentes los sistemas operativos basados en el núcleo Linux, que conforman las distribuciones de software libre GNU/Linux (Ubuntu, RedHat, Fedora…), que destacan por ser muy estables y seguras, así como los sistemas operativos Mac OS, propios de los equipos de la empresa Apple, entre los que destaca Mac Os X Snow Leopard.
4. Resumen
Se denomina Hardware a todas las partes físicas y tangibles de un ordenador, es decir, todos los componentes eléctricos, electrónicos, mecánicos y electromecánicos que lo forman.
El hardware de un ordenador se puede clasificar en dos categorías principales:
Hardware básico: formado por aquellos elementos fundamentales e imprescindibles para que la computadora funcione (placa base, monitor, teclado, etc.).
Hardware complementario: formado por todos los dispositivos adicionales que no son necesarios para el funcionamiento del ordenador (impresora, escáner, webcam, etc.).
El Software de un ordenador es el conjunto de componentes lógicos que hacen posible la realización de tareas específicas. Se incluyen las aplicaciones informáticas o programas: procesadores de texto, hojas de cálculo, visores de imágenes, etc.; y el sistema operativo, que es el programa que permite al resto funcionar de forma correcta, facilitando la interacción con los componentes físicos (hardware) y el resto de aplicaciones.
En el software pueden determinarse tres tipos:
Software de sistema: aporta herramientas y utilidades de apoyo para el mantenimiento del equipo.
Software de programación: conjunto de programas que permiten a los creadores de programas el desarrollo de estos, usando diferentes lenguajes.
Software de aplicación: permite a los usuarios llevar a cabo diferentes tareas en cualquier campo que pueda ser automatizado.
| Ejercicios de repaso y autoevaluación |
1. El Software se puede clasificar en tres grandes grupos. Indique el tipo de software atendiendo a la definición.
a. Software ________________: aporta herramientas y utilidades de apoyo para el mantenimiento del equipo.
b. Software ________________: conjunto de programas que permiten a los creadores de programas el desarrollo de estos, usando diferentes lenguajes.
c. Software _____________: permite a los usuarios llevar a cabo diferentes tareas en cualquier campo que pueda ser automatizado.
2. ¿Cuáles de las siguientes son distribuciones de Linux?
a. Red Hat, Firefox, Ubuntu.
b. Mac OS, Fedora, Ubuntu.
c. Fedora, Red Hat, Ubuntu.
d. Ninguna de las anteriores.
3. Relacione mediante flechas:
| Memoria ROM | • | • | Viene grabada de fábrica con |
| una serie de programas | |||
| Memoria RAM | • | • | Contiene de forma temporal |
| los programas, datos y | |||
| resultados que están siendo | |||
| utilizados por el usuario |
4. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a. El microprocesador va insertado en una compleja tarjeta de circuito impreso, conocida como tarjeta de red.
Verdadero
Falso
b. Hay dos partes básicas para entender el funcionamiento de un ordenador: el Hardware y el Software.
Verdadero
Falso
5. Complete la frase:
Una webcam es un elemento prescindible para el correcto funcionamiento de un equipo informático, por eso se incluye dentro del grupo de hardware ______________.
