Informática

Computación. Hardware. Software. CPU (Central Process Unit). ALU (Arithmetic Logic Unit). Almacenamiento de datos. ROM (Read Only Memory). RAM (Random Access Memory). Dipositivos periféricos. BIOS (Basic Input Output System). Lenguaje de programación. OS (Operating System). Sistema operativo. Virus

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AMBIENTE COMPUTACIONAL

¿Cuales son las partes en las que se divide el ambiente computacional?

El Hardware es la parte tangible (todo lo que se pueda tocar)

El Software son los programas y datos

Partes del Hardware

Ciclo de procesamiento

El funcionamiento de una computadora digital, se basa en la acción de realizar operaciones repetitivas mediante las cuales se recibe información esta es procesada y finalmente regresada para su interpretación; a esta operación se le conoce como ciclo de procesamiento de datos, y puede ser representada por el siguiente esquema.

El procesamiento es realizado en le cerebro de la computadora mejor conocido como unida central de procesamiento o CPU y la entrada o salida de los datos se efectúa con la ayuda de los dispositivos periféricos.

Unidad central de proceso.

Es el cerebro de la computadora donde se realizan todos los cálculos e instrucciones ordenadas por el usuario, en las microcomputadoras o computadoras personales es mejor conocido como microprocesador, y su tamaño es diminuto en comparación con el resto del equipo.

El CPU se compone de tres elementos principales:

  • La unidad aritmético lógica: también conocida como ALU, en donde se realizan todas las operaciones matemáticas y toman las decisiones de los programas.

  • La unidad de control: la cual maneja la circulación de los datos e instrucciones entre los equipos periféricos, la unidad aritmético lógica y los registros de memoria.

  • Registros de memoria: donde recibe los datos utilizados en los cálculos y operaciones intermedias que realiza la unidad aritmético lógica.

  • Componentes de la información.

    Dato: es el mínimo elemento necesario para transmitir información de cualquier tipo en el mundo de las computadoras los datos deben de estar formados al menos por un bite.

    Archivo: es el conjunto de datos relacionados entre si que tienen un fin común, básicamente existen dos tipos de archivos:

  • ejecutable también llamados programas que contienen nuca y exclusivamente instrucciones que deben ser ejecutadas por la computadora

  • complementarios que almacenan el origen de los datos utilizados por el programa de manera permanente.

  • Almacenamiento de datos.

    Las computadoras manejan un volumen considerable de información y de instrucciones que no pueden estar contenidas al mismo tiempo en los registros del CPU, para poder solucionar este problema cuenta con memorias auxiliares (primarias y secundarias). La unidad de medida de la memoria es el mega bite que es igual a 1024 kilo bites.

    Almacenamiento primario.

    Las PC's cuentan con dos tipos de memoria primaria ambas en forma de componentes electrónicos internos, y cada una con sus propias características.

    El primer tipo de memoria primaria es Memoria de acceso aleatorio (RAM). Características: su tamaño es limitado su costo es elevado y es volátil se pierde al apagar la maquina. En ella reciben las instrucciones de los programas y los datos que no están siendo utilizados por el CPU en un momento determinado, pero que forman parte de un mismo proceso y serán necesitados en breve.

    'Infromática'

    Memoria de solo lectura (ROM). Características: su tamaño es fijo su contenido puede ser alterado y es permanente en ella se recibe información básica necesaria para que la maquina comience su funcionamiento.

    'Infromática'

    Almacenamiento secundario

    Dado que RAM es limitado y sobretodo volátil y el ROM no puede ser alterado es necesario el uso de una memoria donde puedan grabarse los programas y los datos permanentemente para ser usados posteriormente a este se le conoce como memoria secundaria, y su presentación es comúnmente en discos magnéticos. Por lo anterior, puede deducirse sus características: es limitada, es barata y permanente hasta que se decida lo contrario.

    Dispositivos periféricos.

    Son los encargados de comunicar a la computadora con el mundo exterior gracias a ellos es posible el intercambio de información entre ella y los usuarios. De manera general se le puede catalogar en tres tipos:

  • De entrada: Aquellos que permiten la introducción de datos a la computadora. el dispositivo periférico de entrada por excelencia es el teclado.

  • De salida: Aquellos que reciben la información procesada por la computadora para su interpretación; los mas usados son el monitor y la impresora.

  • De entrada y/o salida: Aquellos que nos ayudan a introducir datos en la computadora como a recibirlos de ella, tal es el caso de MODEM, disquetes y unidades de discos magnéticos y/u ópticos.

  • Podemos decir también que en base a la forma en que envía y /o recibe información, los dispositivos periféricos se clasifican en:

    Dispositivos periféricos en serie: Aquellos que mandan y/o reciben un bit a la vez, como los mouses o modems

    Dispositivos periféricos en paralelos: aquellos que mandan y/o reciben mas de un bit concurrentemente como los escáners y las impresoras.

    La tarjeta madre (mother board).

    Es el componente principal de una computadora; es en ella donde se conectan todos los dispositivos de Hardware. Típicamente se implementa en una placa de fibra de vidrio color verde o marrón que contiene múltiples pistas doradas y circuitos integrados.

    Por si solas no son mas que una enorme tarjeta vacia “es lo que enchufamos” en ella lo que realmente hace el trabajo: el microprocesador o CPU, el BIOS, los módulos de memoria, las tarjetas controladoras de dispositivos y los dispositivos periféricos.

    Las pistas de la tarjeta son las que se encargan de intercomunicar a todos los dispositivos conectados en ella y usualmente es el microprocesador el circuito integrado mas prominente. En algunas tarjetas antiguas, es común encontrara un coprocesador matemático o al menos un socket para colocarlo.

    El chip de BIOS (basic input output system) es otro circuito fácilmente reconocible este almacena permanentemente información básica que debe ser cargada cada vez que la computadora se enciende.

    Otro elemento importante son los slost (ranuras de expansión) llamados normalmente buses) en ellos se colocan tarjetas controladoras de los dispositivos del sistema y existen principalmente tres tipos: ISA/EISA (Industry standar arquitect 16_32 bit 33MBPS), PCI (Perypheral component Interface 32 a 64 bit 133 Megabites por seg) y AGP (Acelérate Graphics Port

    32-266 megabites por seg)

    La capacidad de un dispositivo de almacenamiento masivo es medida en kilobites (1024 bites), magebites (1024 kilobites), gigabites (1024 megabites) y el terabite (1024 gigabites).

    Los principales tipos de medios de almacenamiento son:

    • Los discos flexibles (flopi disk) relativamente lento y de limitada capacidad, aunque portátiles, baratos y universales.

    'Infromática'

    'Infromática'

    Los discos duros (Hard disk) mas rápidos y de mayor capacidad, pero mucho mas caros, algunos discos duros son portátiles, removibles.

    Capacidad del disco

    Tamaño del disco

    Sectores por cluster

    Cap. del cluster

    360K

    5 &frac 14

    2

    1024 bytes

    720K

    3 &frac 14

    2

    1024 bytes

    1.2M

    5&frac 14

    1

    512 bytes

    1.44M

    3&frac 14

    1

    512 bytes

    disco duro típico

     

    4

    8

    2048 bytes

    4096 bytes

    • Los discos ópticos (Optical disk) ha diferencia de los discos duros y flexibles que emplean electromagnetismo para retener datos los discos duros utilizan al laser para almacenar y leer información. Aunque son de gran capacidad, no son tan rápidos como los discos duros, y en la mayoría de los casos solo se escriben ellos solos una vez.

    Hoy en di existen dos tipos diferentes de discos ópticos:

    1: CD-R. En un principio fueron llamados WORM (Write Once, Read Many) y no existía estandarización para ellos, por lo que el mismo drive que los escribía era quien los podía leer. Hoy en día las unidades de grabación para CD o CD-writes no compatibles entre si.

    2. CD-RW (Compact disk read/write). Puede grabarse información en ellos una t otra vez, como si fueran un disco magnético normal. Las unidades lectura y escritura para discos compactos han ido evolucionando; originalmente solo existían grabadoras de discos ópticos con las siglas SCSI dado a las limitaciones de velocidad de transmisión de estándar IDE. Hoy en día casi todas las grabadoras de CD comerciales son IDE, ya sea de instalación interna o externa. Probablemente la característica mas notoria que distingue a las unidades de CD es su velocidad (que puede ser o no exacta) en algún múltiplo de la velocidad original: 2x, 4x,8x,etc. Lo verdaderamente importante en una unidad optica es el tiempo de acceso expresados en milisegundos y la tasa de transferencia de datos expresada en megabits por segundo.

    Velocidad

    Tiempo de acceso (ms)

    Tasa de transferencia (kbps-Mbps)

    Single -speed

    600

    150 kbps

    2x

    320

    300 kbps

    3x

    250

    450 kbps

    4x

    135

    600 kbps

    6x

    180

    900 kbps

    8x

    180

    1.2 mbps

    10x

    180

    1.6 mbps

    12x

    150

    1.8 mbps

    16x

    150

    2.4 mbps

    24x

    150

    3.6 mbps

    32x

    150

    4.8 mbps

    Otro factor a considerar es la técnica de lectura utilizada por la unidad: CLV (Constand Linear Velocity); la velocidad de giro del disco cambia según la posición de la cabeza lectora . CAV (Constand Angular Velocity); la velocidad de giro es constante no importante la posición de la cabeza lectora

    • Las cintas (tapes) también baratas y con mayor capacidad que los discos ópticos, aunque no permiten el acceso aleatorio a los datos.

    La velocidad de transferencia de datos se ha incrementado a 30 megabytes por segundo (MB/sec) y la capacidad se ha incrementado a más de 200 gigabytes en un solo cartucho - con cartuchos de terabyte y multi-terabyte

    • Los Zip drivers (flopies) de alta capacidad desarrollados por la compania IOMEGA.

    El zip es un disco blando de alta densidad en un cartucho duro, goza de gran popularidad con una capacidad de almacenamiento de 100 MB, lo cual es de gran utilidad tomando en cuenta que da un almacenamiento ilimitado, la alta densidad de los datos y la gran velocidad en sus movimientos de rotación.

    • Mini disk es un pequeño disco digital en el cual se puede grabar rápidamente música digital de la web o de CD's. Tiene la calidad y facilidad de uso de un CD pero la resistencia de un casette.

    El teclado

    El teclado es el periférico que nos permite introducir datos en la computadora, y es muy similar a una maquina de escribir; las teclas se clasifican principalmente en alfa-numéricas

    Software

    Conceptos básicos de software

    De manera general, el software puede dividirse en:

  • Software de base. Aquel a partir del cual se pueden crear mas programas , es decir, los lenguajes de programación, los compiladores

  • software de aplicación. Esto es los programas gracias a los cuales puede explotarse el potencial de los equipos de computo, sean sistemas operativos o programas de aplicación especifica.

  • Software de base.

  • Lenguaje de programación: es la gramática especifica que deberá seguirse para poder dar instrucciones a la computadora; el lenguaje a escojer5 para desarrollar un programa, depende el objetivo de este. A través de la historia se han desarrollado numerosos lenguajes, por ejemplo el Fortra (traductor de formulas) o el Algol (Lenguaje algorítmico) para el manejo de cálculos matemáticos, el Cobol (lenguaje orientado a negocios comunes) o el Clipper (para manejo de base de datos) así como el Basic (Código internacional estándar para principiantes), el Pascal o el C (para programadores principiantes y creación de programas de aplicación en general). En la época actual, son mas socorridos los lenguajes visuales como el Visual Basic, Visual C++ o el visual Fox Pro, con enormes ventajas y facilidades para la programación de aplicaciones para Windows .

  • Proceso de traducción: una vez escritos los programas, importando el lenguaje utilizado requiere una transformación mas para poder ser ejecutados por la computadora, ya que aun se encuentran en código fuente y necesitan convertirse primero código objeto para poder ser ejecutados por la computadora. A este paso se le conoce como traducción y debe ser ejecutado por el traductor correspondiente al lenguaje que se utilizo (seria imposible traducir un programa escrito en Basic con un traductor de Pascal (existen dos tipos de traductores los compiladores y los interpretes.

  • Compilador es aquel programa que lee un código fuente lo traduce y entrega a cambio un programa ejecutable permanentemente en disco (grabado) el cual puede ser ejecutable posteriormente cuantas veces se requiera, sin necesidad de tener que ser traducido de nuevo.

    Interprete, es aquel programa que lee un codito fuente, lo traduce y después lo pasa a la computadora para que este lo ejecute. Dado que no entrega ningún ejecutable permanente, será necesario utilizarlo cada vez que el programa quiera ser cargado

    Sofware de aplicación

  • Sistema operativo. Es el programa necesario para que la computadora explote sus recursos y comience sus funcionamiento; sin el, la computadora no es mas que un montón de circuitos. Ningún otro programa podrá ser ejecutado si es que este no se ha cargado en memoria primero; por ello, el sistema operativo es conocido como”el programa de programas”. Existen varios tipos de ellos y en las computadoras personales el mas utilizado el Ms-DOS (Sistema Operativo en disco de la Microsoft Corporation), sobre el cual se forma una interfas grafica para facilitar su manejo, a dicha interfas se le conoce en el mercado como Windows.

  • Programa de Aplicación Especifica. Son toda la gama restante de programas existentes en el mercado, como se menciono antes, cualquier actividad que relacione papel y lápiz puede ser desarrollada en una computadora: programas educativos, diseña arquitectónico e ingenieril, programas procesadores de palabras, programas relacionados con la administración, la contabilidad e incluso programas de entretenimiento

  • Virus informaticos.

    Los virus informaticos son los miembros mas recientes en la familia del software; estos no son mas que rutinas pequeña que se infiltran en las computadoras sin autorización de usuario y realizan procesos destructivos en las unidades de almacenamiento fijas y removibles (desde desordenar la información hasta borrar todo un disco duro.

    Proceso

    Entrada

    Salida

    Retroalimentación

    (Datos)

    (Datos)

    (Datos)