Ordenadores: componentes

Informática. Sistemas operativos. Comunicaciones informáticas. Elementos: físicos y lógicos. Tecnologías de la información

  • Enviado por: Javi
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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ÍNDICE

  • INTRODUCCIÓN

  • CONCEPTOS BÁSICOS

  • LA COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA INFORMÁTICA

  • COMUNICACIONES INFORMÁTICAS

  • COMPONENTES FÍSICOS Y LÓGICOS DE UN ORDENADOR. HARDWARE

  • SISTEMAS OPERATIVOS

  • BIBLIOGRAFÍA


  • 1. INTRODUCCIÓN.

    En la historia del hombre, ningún otro invento ha ocasionado tantos como el ordenador, que ha supuesto una verdadera revolución, transformando toda la tecnología existente.

    La informática es el conjunto de conocimientos científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de computadoras electrónicas.

    1.a.- Historia

    En el siglo XVII aparecieron máquinas capaces de realizar automáticamente una operación de cálculo, como la máquina de calcular de Pascal. En 1847, George Boole diseñó una nueva lógica matemática, proponiendo el sistema binario como lenguaje universal. En 1885, Herman Hollerith crea una máquina que trabaja con tarjetas perforadas para agilizar el procesamiento de datos del censo de Estados Unidos, capaz de ordenar los datos y efectuar cálculos estadísticos. Unos años después crea IBM (Business Machines Corporation) compañía que será una de las protagonistas principales de la evolución de la informática. En los años 30, Claude Shannon trabajó en relacionar el álgebra de George Boole y los circuitos eléctricos, desarrolló la teoría de la información y propuso un método de medir la información a través de ceros y unos, surgiendo así el código binario (binari digit) -bit- usado por los ordenadores modernos. En 1945 John von Neumann estableció los cinco componentes básicos de los ordenadores modernos: Unidad lógico-aritmética, Unidad de Control, Memoria, Microprocesador, Unidad de Entrada y Unidad de Salida. En 1946 se presenta el ENIAC, primer gran ordenador digital electrónico que medía 25 metros de largo por 5 metros de alto, tenía más de 17.000 válvulas (tubos de vacío), y numerosos fallos por sobrecalentamiento. En la década de los 50 comienza el proceso de miniaturización favorecida por importantes inventos como el transistor, la memoria magnética, la integración de circuitos en una minúscula pastilla de material semiconductor (CHIP).Nace así la técnica planar (ULSI ultralarge scale integration) que permite integrar 10 millones de transistores. En los años 70 INTEL diseñó un microprocesador a partir de un único chip. En 1974 surgió un ordenador llamado Altair y un año después nace el primer software específico para ordenadores personales. En el 1976 aparecen tres ordenadores personales: Apple II, Spectrum de Sincler y PET de Comodore que tuvieron una difusión masiva. En 1981, IBM lanza al mercado el IBM PC, que fija en estándar PC con lo que el ordenador personal alcanzó el éxito sobre los demás tipos de ordenadores. A partir de ahí, la informática evolucionó hasta llegar a la actual.

    Aunque todavía no ha cumplido los cincuenta años de antigüedad, sin embargo, en tan corto espacio de tiempo, ha invadido nuestro entorno, hasta el punto en que hay muy pocas cosas que puedan prescindir de un ordenador, desde comprar un billete de tren o de avión, realizar operaciones bancarias, o hacer las compras en el supermercado de la esquina,...

    Pero además, los ordenadores están cambiando nuestras costumbres hábitos,... hasta el punto en que utilizamos los ordenadores como diversión en nuestro tiempo libre, como afición y diversión.

    La evolución experimentada por los ordenadores es de tal índole, que muchos autores lo comparan con las revoluciones anteriores (revolución industrial,...).

    Hemos sufrido una tremenda transformación, desde el inicio de la informática donde se disponía de unas ruidosas y gigantescas calculadoras mecánicas (usadas en esa época por contables). Estas máquinas únicamente eran capaces de realizar las cuatro operaciones básicas (+, -, *, /) y con lentitud, además disponían de muy poca memoria para almacenar los datos que procesaban.

    Los ordenadores actuales son muy distintos de aquellas gigantescas máquinas. Los últimos modelos de ordenadores son silenciosos, capaces de realizar más de 500 millones de instrucciones por segundo, y almacenan en su memoria millones y millones de datos, además pueden procesar cualquier tipo de problema, siempre que haya sido computado.

    2. CONCEPTOS BASICOS.

    2.a.- Definición de Informática.

    El término Informática es una palabra que se originó en Francia en 1962 por la contracción de dos vocablos, INFORmación y autoMÁTICA. La informática puede definirse como la ciencia que estudia el tratamiento racional de la información por medio de máquinas automáticas. El término información hace referencia a la unión de símbolos, con los que se representan convencionalmente hechos, objetos o ideas.

    2.b.- Definición de ordenador.

    Un ordenador se puede considerar como un sistema, cuyas salidas o resultados son función de sus entradas, constituidas por datos e instrucciones (Son datos: la matrícula de un coche, el domicilio de una persona, el título de un libro, etc.). Las salidas de un programa se denominan también datos, pudiéndose eventualmente utilizar éstos como datos de un programa posterior.

    Así pues, un ordenador personal o PC (del inglés, Personal Computer) es una colección de recursos, incluyendo dispositivos de proceso electrónico digital, programas almacenados y datos, que, bajo el control de los programas almacenados, de manera automática admite entradas, produce salidas, almacena, recupera y procesa datos, pudiendo transmitirlos y recibirlos hacia y desde otro ordenador. Un ordenador es capaz de extraer conclusiones razonadas del tratamiento que lleva a cabo de los datos.

    Los ordenadores multimedia son ordenadores personales estándar que se han completado con componentes hardware (son los elementos físicos que podemos ver y tocar en el ordenador) y software (este término se refiere básicamente a los datos y programas que maneja un ordenador) que les capacitan para utilizar elementos multimedia (combinación del sonido y de imágenes con la información que se quiere presentar). A medida que la tecnología multimedia se convierte en algo más común, se van utilizando en una gama cada vez más amplia de aplicaciones (son los programas o instrucciones que ejecuta un ordenador). El mercado educativo la ha adoptado como ayuda a la enseñanza, se ha integrado en los negocios para realizar presentaciones y programas de formación, y es utilizada además con fines de entretenimiento y para la simulación de situaciones reales.

    2.c.- Aspecto exterior de un ordenador

    Un ordenador personal de sobremesa está formado por varias piezas conectadas entre sí por medio de cables. Una de ellas contiene el “corazón” del ordenador, que realiza todos los cálculos y operaciones. Las demás son como los órganos de los sentidos y permiten que la máquina se relacione con el exterior.

    Ordenadores: componentes
    Lo primero que debe saber es la diferencia entre HARDWARE y SOFTWARE. El HARDWARE es el conjunto de elementos físicos (microprocesador, monitor, teclado, etc.) que forman parte del PC. El software son los programas o aplicaciones, tanto aquellos que permiten crear imágenes y documentos de texto (p.e. WordPerfect, Microsoft Word, CorelDraw, etc.) como los que controlan los periféricos y hacen que el PC sea operativo (p.e. Windows 95, Windows 98, MS-DOS).

    Para que un ordenador funcione es necesario utilizar programas, es decir, con tan sólo soporte físico no funciona, tan imprescindible es el HARDWARE como el SOFTWARE.

    2.d.- Componentes de un PC.

    2.d.1.- Unidad Central.

    Es la parte principal de un ordenador, y se puede identificar fácilmente por su aspecto externo, la caja que hay debajo del monitor ó al lado. En ella se encuentran los principales componentes que hacen posible el funcionamiento del ordenador. Todos los ordenadores compatibles con el PC tienen una estructura interna similar basada en módulos diferenciados con misiones muy concretas y conectados a una placa base.

    A continuación se detallan algunos de los componentes más importantes que se encuentran dentro de la Unidad Central:

    - Placa Base: También conocida como placa madre (motherboard). Es un elemento fundamental dentro del sistema, ya que a él se conectan todos los mecanismos y dispositivos que utilizamos en nuestra computadora -la memoria, los puertos, las tarjetas de expansión, etc.-. Cuando compramos un ordenador tenemos que saber las posibilidades de ampliación de esta placa, es decir, si podemos añadirle ó cambiarle componentes.

    - Microprocesador: El microprocesador ó procesador, es la parte más importante del ordenador ya que va a marcar la velocidad y las prestaciones de éste. Es el encargado de coordinar todas las acciones del ordenador: lee e interpreta los datos, realiza cálculos obtiene resultados y los guarda en memoria. Es el cerebro del ordenador y su misión es recoger la información que le suministran los dispositivos de entrada, procesar esa información y entregarla a los dispositivos de salida correspondientes.

    En la actualidad resulta ridículo pensar en un procesador que no sea un “PENTIUM”, de la casa INTEL, ó AMD. Existen otros, pero no son tan compatibles como los dos anteriores y no resultan muy recomendable. Dentro de los microprocesadores existen varias familias, relacionadas con su velocidad, que se reconoce normalmente con una numeración.

    - Memoria Principal (RAM): Ésta es otra de las partes fundamentales del ordenador, ya que los datos y programas que va a manejar el microprocesador se almacenarán en ella. Se puede poner la cantidad que se desee, pero hoy por hoy, y dado que se precio se ha reducido, lo mínimo que se puede tener son 16 Mb, y ya es poco.

    - Memoria ROM: Es una memoria permanente, pues no se puede escribir sobre ella (viene prensada de fábrica), es una memoria de sólo lectura. Los programas almacenados en ROM no se pierden al apagar el ordenador, sino que se mantienen impresos en los chips ROM durante toda sus existencia. Al ser de sólo lectura, los programas almacenados no se pueden modificar, por ello es ideal para almacenar las rutinas básicas a nivel hardware, por ejemplo, el programa que arranca el PC.

    - Chipset (Conjunto de Chips): Son un conjunto de chips encargados de implementar, controlar y coordinar las distintas tareas que se realizan entre los buses (cables de conexión) y los dispositivos de nuestro PC. Como por ejemplo: gestionar el diálogo del procesador con la memoria, la memoria caché y el procesador, el control de los puertos tarjetas,...

    - Tarjeta de Vídeo (Tarjeta Gráfica): Nos va a permitir visualizar la información en la pantalla del ordenador. Puede mostrar desde 16 colores hasta 64 millones de colores, además podemos indicar la resolución con la que queremos ver la información (la resolución son la cantidad de puntos que se mostrarán en la pantalla).

    - Tarjeta de Sonido: Es el dispositivo que nos va a permitir escuchar música con el ordenador. Será necesario disponer también de unos altavoces y de un micrófono.

    2.d.2.- Dispositivos de Almacenamiento Masivo.

    Estos dispositivos también reciben el nombre de memoria auxiliar, memoria externa ó memoria secundaria, y permiten almacenar grandes cantidades de información de forma permanente, es decir que no perdemos la información al apagar el ordenador.

    El principal inconveniente que presentan es el tiempo de acceso a los datos o programas, ya que suele ser bastante más elevado que los tiempos empleados en la memoria principal.

    Tendremos siempre presente, que los datos y programas para que sean procesados, tienen que estar alojados en la memoria principal.

    Seguidamente detallamos algunos, los más usuales:

    - Disco Duro: Es el dispositivo encargado de almacenar los datos y programas, para cuando queramos trabajar con ellos. Su capacidad de almacenamiento y velocidad son importantes. Su capacidad de almacenamiento se mide en Gigabytes normalmente. Normalmente se le reconoce con el nombre de unidad C. Si hubiera un segundo disco duro, al cual se le daría el nombre de unidad D.

    - Disqueteras ó Unidad de Disco: Son los componentes que nos van a permitir trabajar con discos. Se identifican en el ordenador por su apariencia (una abertura en la caja). Los discos son unos elementos con capacidad pequeña y su misión importante: permite albergar copias de seguridad de datos importantes, llevar información de un ordenador a otro. Aunque también son muy frágiles. Se les reconoce con el nombre de unidad A y unidad B (en el caso de haber dos).

    - CD-ROM: Es un componente casi obligatorio en un ordenador, debido a su capacidad de almacenamiento de datos (650 Mb), rapidez, comodidad de uso, fiabilidad y precio. En ellos se suelen almacenar música, datos y elementos multimedia como por ejemplo enciclopedias, juegos, etc. En este periférico solo podemos leer los CDs. Se le reconoce con el nombre de unidad D, y si el PC en cuestión tuviera 2 discos duros, recibiría el nombre de unidad E.

    - DVD-ROM: Es el llamado a sustituir al CD-ROM, por que tiene las mismas prestaciones pero con mucha más capacidad y rapidez.

    - Grabadora: Este dispositivo se encarga de escribir la información en los CDs. También puede hacer las mismas funciones que el CD-ROM. No es usual, aunque cada vez se incorpora con más frecuencia en las configuraciones de los PCs.

    - Zip: Tienen el aspecto de una disquetera, pero con mayor capacidad de almacenamiento. Más caras. No es muy usual.

    2.d.3.- Periféricos.

    Son aparatos conectados en el ordenador y cuya misión es la de suministrar y extraer la información a un ordenador.

    Se habla de compatibilidad cuando dos periféricos hablan un mismo lenguaje, en la práctica, eso se traducirá en que funcionan con los mismos drivers (controladores). Cuando dos periféricos son compatibles se suele decir que uno emula o es compatible al otro (generalmente, al más conocido).

    Según su función tenemos:

    • De entrada: Sirven para introducir los datos con los que va a operar un PC.

    • De salida: Nos muestran la información fabricada en el PC.

    • De entrada/salida: Tienen la doble función.

    - Ratón: El ratón se ha convertido en un elemento indispensable para el manejo de los diferentes programas modernos. Con él, podemos seleccionar cualquier información y ejecutar un programa determinado. Es un periférico de entrada.

    - Teclado: Es el periférico de entrada por excelencia y su misión es la de meter información en el ordenador. Se parece a una máquina de escribir, aunque tiene más teclas que permiten realizar funciones especiales (F1, F2, ..), cambiar el modo de funcionamiento (Insert, Supr., etc.), mover el cursor por la pantalla (flechas de cursores).

    - Monitor: Es el “televisor” del ordenador por donde vemos las imágenes y todo tipo de información. El tamaño del monitor se mide en pulgadas, siendo los estándar de 15”. Es un periférico de salida.

    - Impresora: Es el dispositivo encargado de llevar los trabajos a papel. Es un periférico de salida. Existen diferentes clases de impresoras, dependiendo de la tecnología que utilicen, aunque aquí solamente se van a recomendar tres:

    • Matriciales: Se basa en el golpeo de una serie de agujas, que forman caracteres. Tienen baja calidad. Permiten calco.

    • Chorro de tinta: También llamadas de INYECCION. Se basan en expulsar microgotas de tinta, formando los caracteres. Tienen bastante calidad y rapidez. Permite colores. Precio módico. Su calidad se mide en ppp=>puntos por pulgada.

    • Láser: Son rapidísimas y de buenísima calidad. Más caras. Las de color son carísimas. Su calidad se mide en ppp.

    - Escáner: Es un periférico de entrada que funciona a modo de fotocopiadora, digitalizando imágenes y texto, sólo que el resultado aparece en nuestro monitor, para un posterior retoque, montaje, traducción, introducción de gran cantidad de texto sin usar el teclado, etc.

    - MÓDEM: El módem es el dispositivo que permite al ordenador utilizar el teléfono para enviar o recibir datos. Su misión es convertir la señal analógica de la línea telefónica en señal digital comprensible para el ordenador y viceversa. Existen diferentes tipos de módem dependiendo de dónde se ubican, es decir si son internos ó externos al ordenador.

    En cuanto a la velocidad del módem existe una amplia gama de velocidades que en la actualidad va desde los 56.600 bps (bits por segundo) en adelante, siempre teniendo en cuenta la línea que usemos.

    - Joystick: No es un elemento imprescindible, pero es de gran ayuda cuando jugamos. Es periférico de entrada. En la actualidad los hay muy simples y muy sofisticados.

    2.e.- Ficheros.

    Cuando creamos un documento en un programa cualquiera, ya sea una carta, un curriculum vitae, un dibujo, un juego, etc., dicho documento o dibujo se almacena o guarda como un archivo ó fichero.

    Todos los ficheros tienen asociados obligatoriamente los siguientes elementos:

    • Un nombre y una extensión.

    • Un tamaño.

    • Una fecha y una hora.

    • Un atributo.

    - Nombre y Extensión: El nombre es una combinación de caracteres cualquiera, con un mínimo de 1 carácter y un máximo de 50, aunque es conveniente que sea corto. Entre esos caracteres no podremos utilizar el * ni la ?. Tampoco es conveniente utilizar espacios en blanco, aunque sí se pueden usar.

    La extensión es un conjunto de 1 a 3 caracteres que se puede usar para identificar el programa usado en la construcción del fichero en cuestión. Puede ser que un fichero no tenga extensión. La mayoría de los programas asignan automáticamente una extensión a los ficheros que creamos.

    Para separar el nombre de la extensión, se pondrá un punto.

    - Tamaño: Todos los ficheros tienen un tamaño que se mide en bytes (letras ó caracteres). El tamaño de los ficheros depende de la función que realicen. Por ejemplo, una carta ocupará menos espacio que un dibujo.

    La información se va a medir en bytes. Un byte es una letra o carácter. Sus múltiplos son:

    1 Kilobyte (Kb) = 1.024 bytes.

    1 Megabyte (Mb) = 1.024 Kb.

    1 Gigabyte (Gb) = 1.024 Mg.

    - Fecha y Hora: Además del nombre, la extensión y el tamaño, todos los ficheros tienen asociada una fecha y una hora. Esta fecha y hora indica el momento exacto en el que se creó o se creo el fichero ó se modificó por ultima vez. Estos datos nos pueden servir para localizar un fichero determinado si no nos acordamos de su nombre.

    2.e.1.- Ficheros ejecutables.

    Debemos recordar que existen los llamados ficheros ejecutables, que son aquellos ficheros con los que podemos trabajar directamente, es decir, representan a las aplicaciones, ordenes, programas, sentencias ó comandos.

    Estos ficheros ejecutables se reconocen por tener unas de las extensiones .EXE, .COM, ó .BAT, y son los ficheros que deberemos de buscar cuando no sepamos como empezar a trabajar con algún programa nuevo.

    Para que un fichero ejecutable funcione, necesita apoyarse en otros muchos ficheros de los cuales cogerá información necesaria para desarrollar su tarea. Esos ficheros tendrán cada uno su nombre y extensión correspondiente, la cual no tiene que ser ninguna de las ejecutables.

    3. LA COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA INFORMÁTICA

    3.a.- ¿Qué es la información?

    La información se puede tomar en 2 direcciones:

    • Es toda forma de expresión o representación de hechos, objetos, acontecimientos, ideas, sentimientos y sensaciones.

    • En la información hay que distinguir la forma y el fondo; el fondo de una información solo lo puede discernir el hombre a través de sus sentidos.

    • La forma de la información es una representación arbitraria y simbólica previamente decidida y aceptada por el hombre.

    • La informática solo se interesa por las formas de la información e incluso solo se ocupa de la información que puede tratarse automáticamente.

    • La información que puede tratarse automáticamente esta formada por un conjunto de elementos (numéricos, alfabéticos o símbolos) cuyo significado sea explícito o pueda ser obtenido por algún medio.

    • La información también podemos clasificarla como un conjunto de datos mensurables.

    Los datos son cifras, magnitudes, principios, etc. Que por si solos no nos dicen mucho. La información surge cuando estos datos son procesados y se convierten en algo que tiene sentido.

    Se entiende por proceso de datos el conjunto de reglas y operaciones que aplicándolas a unas informaciones básicas (datos de entrada) obtenemos unos resultados (datos de salida) los cuales comunicaremos para su utilización.

    3.b.- Tecnologías de la información.

    Las tecnologías de la información son todos aquellos miembros electrónicos que almacenan, crean, recuperan, y transmiten información en grandes cantidades y a gran velocidad, entre estos medios están: ordenadores, microelectrónica, telecomunicaciones como instrumentos para el manejo de la información.

    En estos últimos años estamos asistiendo a una espectacular expansión de las tecnologías de la información siendo las bases de este desarrollo:

    * La evolución de los ordenadores: cada vez se están fabricando ordenadores más baratos y rápidos y con más prestaciones

    * La irrupción de los ordenadores en todos los ámbitos: cada vez es más frecuente la informatización de tareas en campos como la administración, industria, comercio, educación, e investigación.

    * La utilización de la tecnología multimedia: proporciona el soporte adecuado para almacenar y manipular fácilmente todo tipo de información: textos, gráficos, sonidos, imágenes, videos, etc.

    * Aparición del Módem: El Módem hizo posible la comunicación entre ordenadores a través de la línea telefónica.

    * Avance de las telecomunicaciones: cuya tecnología va evolucionando vertiginosamente debido a: aparición de las redes telefónicas digitales; descubrimiento de la fibra óptica como medio de transmisión; utilización de los satélites artificiales de comunicación.

    3.c.- Evolución de la informática en el S.XX

    Los ordenadores de la 1ª generación abarcan los años comprendidos entre 1946 y 1957, estos ordenadores estaban formados por válvulas electrónicas y tubos de vacío. Tenían un gran tamaño y eran muy pesados y consumían una gran cantidad de energía.

    Los ordenadores de la 2ª generación (1958-1964), estaban formados por transistores, eran mucho más pequeños que los de la anterior generación, consumían menos y podían hacer millones de operaciones por minuto.

    La 3ª generación comprende entre 1965 y 1971, los circuitos de los ordenadores estaban formados por chips, podían hacer hasta 100 millones de operaciones por segundo, su tamaño disminuyó.

    Los ordenadores de la 4ª generación (1972-1981) estaban formados por circuitos integrados a gran escala, se empezaron a construir los ordenadores con el microprocesador.

    Los ordenadores de la 5ª generación, desde 1981 hasta hoy en día, utilizan circuitos integrados y presentan mas velocidad.

    3.d.- Aplicaciones de la informática.

    Estas aplicaciones tienen su acción en diversos campos:

    * Enseñanza: la informática aplicada a la enseñanza puede ayudar a potenciar el desarrollo de las facultades creativas y de las técnicas de creación, así como de mejorar la comunicación e investigación de los alumnos.

    * Ofimática: es la informática aplicada a la oficina para su automatización.

    * Telemática: la informática aplicada a las telecomunicaciones.

    * Robótica: la informática aplicada a la ingeniería.

    4.COMUNICACIONES INFORMÁTICAS.

    La comunicación es un proceso constituido por:

    * Un emisor

    * Un canal de transmisión

    * Un receptor

    Normalmente la información no es transmitida directamente sino que se utilizan unos códigos comprensibles por el emisor y transmisor, y la información es comunicada mediante señales físicas.

    La utilización de códigos y señales nos obligara a que la información sea codificada en la transmisión y decodificada en la recepción.

    El objetivo de un proceso de comunicación es que la información que se quiera transmitir sea idéntica a la que se recibe, la comunicación suele producirse en ambas direcciones, de forma alternativa o simultanea convirtiéndose el transmisor en receptor o viceversa.

    Hoy en día la comunicación utiliza las redes. Dentro de la gran variedad de redes que existen vamos a clasificarlas en 2 tipos, según que la distancia entre los terminales sea lejana o cercana:

    * Redes de área remota (rar)

    * Redes de área local (ral)

    Hoy en día se trata de conectar dichas redes y este proceso se conoce con el nombre de conectivar.

    La pretensión de las redes es conseguir entornos de trabajo multiuso y multitarea.

    - Multiuso: es un tipo de configuración físico-lógica, que permite soportar a varios puestos de trabajo o usuarios al mismo tiempo, de forma que el sistema operativo gestiona la simultaneidad y otorga a cada usuario todos los recursos necesarios.

    - Multitarea: es un tipo de configuración físico-lógica, que permite que varias tareas puedan ser ejecutadas simultáneamente.

    4.a.- Canal de la comunicación

    La mayoría de las señales usadas en la comunicación (voz, imagen, corriente eléctrica) tiene una característica común: son ondas oscilatorias, el medio que se utiliza puede ser:

    * El aire

    * El cable

    Los métodos o frecuencias de transmisión de la información se pueden realizar en:

    * Banda Base: solo se produce una transmisión dividida en el tiempo.

    *Banda Ancha: se puede transmitir de forma simultanea información de audio, vídeo y otros datos.

    4.b.- Las redes informáticas remotas

    Son las comunicaciones que se producen entre terminales distintos por medio de teléfono o telecomunicación. La red de transmisión más sencilla de utilizar es la telefónica diseñada solamente para transmitir sonidos (señales analógicas) como las señales digitales utilizadas en informática no pueden enviarse directamente por la línea telefónica normal se creo un aparato (Módem) capaz de transformar la información binaria en ondas analógicas y viceversa.

    4.c.- Redes informáticas locales

    Aparecieron hace unos 15 años y es un sistema de comunicación que permite compartir recursos físicos-lógicos entre ordenadores u otras redes son redes privadas y tienen un ámbito geográfico y limitado.

    Constan de 3 componentes principales: servidor, estaciones de trabajo y cableado.

    4.d.- Autopistas de la información

    Se llaman así a los servicios de telecomunicaciones de la tecnología por fibra óptica, tiene como misión la transmisión de voz datos y vídeo mediante un cable de alta velocidad y de acceso económico. En España la principal red de fibra óptica es la red RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) y se espera que este implantada para el año 2000.

    5. COMPONENTES FÍSICOS Y LÓGICOS DE UN ORDENADOR.

    HARDWARE

    Todos los ordenadores digitales modernos son similares conceptualmente con independencia de su tamaño. Sin embargo, pueden dividirse en varias categorías según su precio y rendimiento: el ordenador o computadora personal, o microordenador, es una máquina de coste relativamente bajo y por lo general de tamaño adecuado para un escritorio (algunos de ellos, denominados portátiles, o laptops, son lo bastante pequeños como para caber en un maletín); la estación de trabajo, un microordenador con gráficos mejorados y capacidades de comunicaciones que lo hacen especialmente útil para el trabajo de oficina; el miniordenador o minicomputadora, un ordenador de mayor tamaño que por lo general es demasiado caro para el uso personal y que es apto para compañías, universidades o laboratorios; y el mainframe, una gran máquina de alto precio capaz de servir a las necesidades de grandes empresas, departamentos gubernamentales, instituciones de investigación científica y similares (las máquinas más grandes y más rápidas dentro de esta categoría se denominan superordenadores).

    En realidad, un ordenador digital no es una única máquina, en el sentido en el que la mayoría de la gente considera a los ordenadores. Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados: una CPU (unidad central de proceso); dispositivos de entrada; dispositivos de almacenamiento de memoria; dispositivos de salida y una red de comunicaciones, denominada bus, que enlaza a todos los elementos del sistema y conecta a éste con el mundo exterior.

    5.a.- CPU (unidad central de proceso)

    La CPU puede ser un único chip o una serie de chips que realizan cálculos aritméticos y lógicos y que temporizan y controlan las operaciones de los demás elementos del sistema. Las técnicas de miniaturización y de integración han posibilitado el desarrollo de un chip de CPU denominado microprocesador, que incorpora un sistema de circuitos y memoria adicionales. El resultado son unos ordenadores más pequeños y la reducción del sistema de circuitos de soporte. Los microprocesadores se utilizan en la mayoría de los ordenadores personales de la actualidad.

    La mayoría de los chips de CPU y de los microprocesadores están compuestos de cuatro secciones funcionales: una unidad aritmética/lógica; unos registros; una sección de control y un bus interno. La unidad aritmética/lógica proporciona al chip su capacidad de cálculo y permite la realización de operaciones aritméticas y lógicas. Los registros son áreas de almacenamiento temporal que contienen datos, realizan un seguimiento de las instrucciones y conservan la ubicación y los resultados de dichas operaciones. La sección de control tiene tres tareas principales: temporiza y regula las operaciones de la totalidad del sistema informático; su descodificador de instrucciones lee las configuraciones de datos en un registro designado y las convierte en una actividad, como podría ser sumar o comparar y su unidad interruptora indica en qué orden utilizarán la CPU las operaciones individuales y regula la cantidad de tiempo de CPU que podrá consumir cada operación.

    El último segmento de un chip de CPU o microprocesador es su bus interno, una red de líneas de comunicación que conecta los elementos internos del procesador y que también lleva hacia los conectores externos que enlazan al procesador con los demás elementos del sistema informático. Los tres tipos de bus de la CPU son: un bus de control que consiste en una línea que detecta las señales de entrada y de otra línea que genera señales de control desde el interior de la CPU; el bus de dirección, una línea unidireccional que sale desde el procesador y que gestiona la ubicación de los datos en las direcciones de la memoria y el bus de datos, una línea de transmisión bidireccional que lee los datos de la memoria y escribe nuevos datos en ésta.

    5.b.- Dispositivos de entrada

    Estos dispositivos permiten al usuario del ordenador introducir datos, comandos y programas en la CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Otros dispositivos de entrada son los lápices ópticos, que transmiten información gráfica desde tabletas electrónicas hasta el ordenador; joysticks y el ratón o mouse, que convierte el movimiento físico en movimiento dentro de una pantalla de ordenador; los escáneres luminosos, que leen palabras o símbolos de una página impresa y los traducen a configuraciones electrónicas que el ordenador puede manipular y almacenar; y los módulos de reconocimiento de voz, que convierten la palabra hablada en señales digitales comprensibles para el ordenador. También es posible utilizar los dispositivos de almacenamiento para introducir datos en la unidad de proceso.

    5.c.- Dispositivos de almacenamiento

    Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica. Los chips de RAM estática conservan sus bits de datos mientras la corriente siga fluyendo a través del circuito, mientras que los chips de RAM dinámica (DRAM, acrónimo de Dynamic Random Access Memory) necesitan la aplicación de tensiones altas o bajas a intervalos regulares aproximadamente cada dos milisegundos para no perder su información.

    Otro tipo de memoria interna son los chips de silicio en los que ya están instalados todos los conmutadores. Las configuraciones en este tipo de chips de ROM (memoria de sólo lectura) forman los comandos, los datos o los programas que el ordenador necesita para funcionar correctamente. Los chips de RAM son como pedazos de papel en los que se puede escribir, borrar y volver a utilizar; los chips de ROM son como un libro, con las palabras ya escritas en cada página. Tanto los primeros como los segundos están enlazados a la CPU a través de circuitos.

    Los dispositivos de almacenamiento externos, que pueden residir físicamente dentro de la unidad de proceso principal del ordenador, están fuera de la placa de circuitos principal. Estos dispositivos almacenan los datos en forma de cargas sobre un medio magnéticamente sensible, como por ejemplo una cinta de sonido o, más común, sobre un disco revestido de una fina capa de partículas metálicas. Los dispositivos de almacenamiento externo más comunes son los disquetes y los discos duros, aunque la mayoría de los grandes sistemas informáticos utilizan bancos de unidades de almacenamiento en cinta magnética. Los discos flexibles pueden contener según sea el sistema, desde varios centenares de miles de bytes hasta bastante más de un millón de bytes de datos. Los discos duros, o fijos, no pueden extraerse de los receptáculos de la unidad de disco, que contienen los dispositivos electrónicos para leer y escribir datos sobre la superficie magnética de los discos y pueden almacenar desde varios millones de bytes hasta algunos centenares de millones. La tecnología de CD-ROM, que emplea las mismas técnicas láser utilizadas para crear los discos compactos (CD) de sonido, permiten capacidades de almacenamiento del orden de varios cientos de megabytes (millones de bytes) de datos.

    5.d.- Dispositivos de salida

    Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor. Por lo general, las VDU tienen un tubo de rayos catódicos como el de cualquier televisor, aunque los ordenadores pequeños y portátiles utilizan hoy pantallas de cristal líquido (LCD, acrónimo de Liquid Crystal Displays) o electroluminiscentes. Otros dispositivos de salida más comunes son las impresoras y los módem. Un módem enlaza dos ordenadores transformando las señales digitales en analógicas para que los datos puedan transmitirse a través de las telecomunicaciones.

    5.e.- Software

    Software, programas de computadoras. Son las instrucciones responsables de que el hardware (la máquina) realice su tarea. Como concepto general, el software puede dividirse en varias categorías basadas en el tipo de trabajo realizado. Las dos categorías primarias de software son los sistemas operativos (software del sistema), que controlan los trabajos del ordenador o computadora, y el software de aplicación, que dirige las distintas tareas para las que se utilizan las computadoras. Por lo tanto, el software del sistema procesa tareas tan esenciales, aunque a menudo invisibles, como el mantenimiento de los archivos del disco y la administración de la pantalla, mientras que el software de aplicación lleva a cabo tareas de tratamiento de textos, gestión de bases de datos y similares. Constituyen dos categorías separadas el software de red, que permite comunicarse a grupos de usuarios, y el software de lenguaje utilizado para escribir programas.

    Además de estas categorías basadas en tareas, varios tipos de software se describen basándose en su método de distribución. Entre estos se encuentran los así llamados programas enlatados, el software desarrollado por compañías y vendido principalmente por distribuidores, el freeware y software de dominio público, que se ofrece sin costo alguno, el shareware, que es similar al freeware, pero suele conllevar una pequeña tasa a pagar por los usuarios que lo utilicen profesionalmente y, por último, el infame vapourware, que es software que no llega a presentarse o que aparece mucho después de lo prometido.

    6. SISTEMAS OPERATIVOS

    Los sistemas operativos internos fueron desarrollados sobre todo para coordinar y trasladar estos flujos de datos que procedían de fuentes distintas, como las unidades de disco o los coprocesadores (chips de procesamiento que ejecutan operaciones simultáneamente con la unidad central, aunque son diferentes). Un sistema operativo es un programa de control principal, almacenado de forma permanente en la memoria, que interpreta los comandos del usuario que solicita diversos tipos de servicios, como visualización, impresión o copia de un archivo de datos; presenta una lista de todos los archivos existentes en un directorio o ejecuta un determinado programa.

    Sistema operativo, software básico que controla un ordenador. El sistema operativo tiene tres grandes funciones: coordina y manipula el hardware de la computadora, como la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado o el mouse; organiza los archivos en diversos medios de almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magnéticas, y gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.

    6.a. Cómo funciona un sistema operativo

    Los sistemas operativos controlan diferentes procesos de la computadora, como la ejecución de un programa de hoja de cálculo o el acceso a información almacenada en la memoria del ordenador. Un proceso importante es la interpretación de los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador. Algunos intérpretes de instrucciones están basados en texto, y exigen que las instrucciones sean tecleadas. Otros intérpretes de instrucciones están basados en gráficos, y permiten al usuario comunicarse señalando y haciendo clic en un icono, una imagen que aparece en la pantalla y representa una instrucción determinada.

    Generalmente, los principiantes consideran más fácil de usar los intérpretes basados en gráficos, pero muchos usuarios informáticos expertos prefieren los intérpretes de instrucciones basados en texto porque son más potentes.

    Los sistemas operativos pueden ser de tarea única o multitarea. Los sistemas operativos de tarea única, más primitivos, sólo pueden manejar un proceso en cada momento. Por ejemplo, cuando la computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.

    Todos los sistemas operativos modernos son multitarea y pueden ejecutar varios procesos simultáneamente. En la mayoría de los ordenadores sólo hay una UCP; un sistema operativo multitarea crea la ilusión de que varios procesos se ejecutan simultáneamente en la UCP. El mecanismo que se emplea más a menudo para lograr esta ilusión es la multitarea por segmentación de tiempos, en la que cada proceso se ejecuta individualmente durante un periodo de tiempo determinado. Si el proceso no finaliza en el tiempo asignado, se suspende y se ejecuta otro proceso.

    Este intercambio de procesos se denomina conmutación de contexto. El sistema operativo se encarga de controlar el estado de los procesos suspendidos. También cuenta con un mecanismo llamado planificador que determina el siguiente proceso que debe ejecutarse. El planificador ejecuta los procesos basándose en su prioridad para minimizar el retraso percibido por el usuario. Los procesos parecen efectuarse simultáneamente por la alta velocidad del cambio de contexto.

    Los sistemas operativos pueden emplear memoria virtual para ejecutar procesos que exigen más memoria principal de la realmente disponible. Con esta técnica se emplea espacio en el disco duro para simular la memoria adicional necesaria. Sin embargo, acceder al disco duro requiere más tiempo que acceder a la memoria principal, por lo que el funcionamiento del ordenador resulta más lento.

    6.b.- Sistemas operativos actuales

    Los sistemas operativos empleados normalmente en los PC son el UNIX, el Macintosh OS, el MS-DOS, el OS/2 y el Windows-NT. El UNIX, desarrollado en 1969 en los laboratorios Bell de AT&T, es un sistema operativo popular entre los usuarios informáticos universitarios. Su popularidad se debe en gran medida al crecimiento de Internet, cuyo software fue diseñado originalmente para computadoras que funcionaban con UNIX. Entre las variantes de UNIX figuran el SunOS (distribuido por Sun Microsystems, Inc.), Xenix (distribuido por Microsoft Corporation) y Linux. El UNIX y sus clones permiten múltiples tareas y múltiples usuarios. Su sistema de archivos proporciona un método sencillo de organizar los archivos de disco y permite a los usuarios proteger sus archivos frente a otros usuarios. Sin embargo, las instrucciones del UNIX no son intuitivas. Otros sistemas operativos multiusuario y multitarea son OS/2, desarrollado inicialmente por Microsoft Corporation e International Business Machines (IBM) y Windows-NT, desarrollado por Microsoft. El sistema operativo multitarea de las computadoras Apple se denomina Macintosh OS. El DOS y su sucesor, el MS-DOS, son sistemas operativos populares entre los usuarios de PC. Sólo permiten un usuario y una tarea.

    6.c.- Tecnologías futuras

    Los sistemas operativos siguen evolucionando. Los sistemas operativos distribuidos, están diseñados para su uso en un grupo de ordenadores conectados pero independientes que comparten recursos. En un sistema operativo distribuido, un proceso puede ejecutarse en cualquier ordenador de la red (normalmente, un ordenador que no esté haciendo nada en ese momento) para aumentar el rendimiento de ese proceso. En los sistemas distribuidos, todas las funciones básicas de un sistema operativo - como mantener los sistemas de archivos, garantizar un comportamiento razonable y recuperar datos en caso de fallos parciales resultan más complejas.


    7. BIBLIOGRAFÍA

    Enciclopedia Larousse Ilustrada

    Enciclopedia Salvat de las Ciencias

    Coleccionable de “EL PAÍS”: “Grandes Inventos del Milenio”

    Enciclopedia electrónica Encarta 2000

    www.google.com

    www.terra.es

    www.informatica.cl

    www.aulapolis.com

    otros recursos electrónicos.

    Informática, ordenador y sus componentes.

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    Informática, ordenador y sus componentes.

    Ordenadores: componentes

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