El ordenador y los sistemas Operativos

   El ordenador y los sistemas Operativos

1.                 Hardware y software

El hardware es la parte física del ordenador. Esto es, tanto la caja como los distintos componentes internos (placa base, disco duro, etc.) También lo son los distintos elementos conectados a él, como el teclado, monitor, ratón, etc.

El software es la parte inmaterial, que hace que funcione el hardware. Está formado por el software de sistemas (sistema operativo) y el software de aplicación (los programas).

HARDWARE

Dentro del hardware, podemos distinguir entre:

-          Hardware básico, compuesto por todas las piezas fundamentales e imprescindibles para que el ordenador funcione: placa base, disco duro, memorias, unidad óptica, etc.

-          Periféricos, elementos más o menos esenciales para su funcionamiento y conectados a él.

Distinguimos entre:

o   Entrada: Ratón, teclado, WebCam,…

o   Salida . Pantalla, Impresora, Altavoces,…

o   Entrada/Salida: USB, CD, DVD, Módem.

Bits, bytes

El ordenador internamente funciona con el sistema binario, es decir, con  unos y ceros.

Un bit (b) es un ‘1’ ó un ‘0’.

Un byte (B) es una combinación de ocho bits (8 unos y ceros), por ejemplo 10001101.

A la hora de almacenar los caracteres (datos) y otros comandos (órdenes), emplearemos la unidad básica que es el byte. Como el byte es una unidad muy pequeña, necesitamos conocer sus múltiplos que son:

1 byte (B)	8 bits
1 kilobyte (KB)	1024 B
1 Megabyte (MB)	1024 KB
1 Gigabyte (GB)	1024 MB
1 Terabyte (TB)	1024 GB
1 Petabyte (PB)	1024 TB

La placa base

La placa base, motherboard, es la tarjeta de circuito impreso más grande, y está constituida por numerosos chips. En ella se encuentran insertados los principales componentes del ordenador, como son el microprocesador, el chipset, las memorias principales (RAM y ROM), los conectores de expansión o los conectores de las unidades de almacenamiento secundario.

El microprocesador

Es el verdadero cerebro de la computadora y controla el resto de los componentes. De él dependen la velocidad y rendimiento de todo el equipo. La velocidad se mide en  Ghz.

Al operar a tanta velocidad, se calienta mucho, por lo que tiene un ventilador o disipador para él solo que evite que se caliente en exceso.

Su potencia radica en que aunque hace operaciones muy básicas como sumas y operaciones lógicas, éstas las hace a gran velocidad.

Actualmente los ordenadores comienzan a disponer de más de un microprocesador.

La memoria principal

Existen dos tipos principales de memoria en el ordenador:

RAM (Random Access Memory) Memoria de Acceso Aleatorio, es una memoria en la que podemos tanto escribir datos como leerlos. Además podemos acceder a ellos en cualquier posición en la que se encuentren dentro de la memoria. Son memorias más rápidas que los discos duros, por eso, cuando abrimos un programa se saca del disco duro y se almacena aquí temporalmente. Tiene el inconveniente de que sin alimentación eléctrica se pierden los datos almacenados.

ROM (Read Only Memory) Memoria de Solo Lectura. En esta memoria solo podemos acceder a los datos escritos por el fabricante del ordenador, pero no podemos escribir en ella. Suele almacenar las rutinas de arranque y no se pierden los datos aunque se quede sin alimentación eléctrica.

Estructura Básica de una Memoria

Para intentar entender de una forma muy básica como funciona una memoria, imaginemos que se trata de una tabla con 16 filas, y con 8 columnas. En cada una de las filas almacenaremos un byte (recordemos que son 8 bits), y como tengo 16 filas puedo almacenar en total 16 bytes.

Además puedo hacer dos operaciones en esta memoria, leer y escribir. Veamos el proceso completo en cada caso.

Leer. Si quiero leer el dato que contiene la fila 3 de la tabla, lo primero es poner en el bus de direcciones la fila a la que quiero acceder fila 3, pero en binario, luego pondría 0011.

En la patilla R/W (Read/Write), escribo un 1 para leer el dato de esa posición de memoria, y finalmente en el bus de datos aparecerá el dato contenido en esa posición:

01010101.

Escribir. Para escribir o almacenar un dato en la tabla, el proceso es similar, con alguna diferencia. Supongamos que quiero almacenar el dato 00110011 en la posición de memoria 8. Primero escribimos en binario el número 8 y aplicamos la señal en las patillas de la memoria 1000. En la patilla R/W, como queremos escribir, ponemos un 0, y finalmente, en el bus de datos escribimos en orden el dato 1 en el LSB,0 1 1 0 0 1 y 1 en el MSB.

                                                                    

El disco duro y las unidades ópticas

El disco duro es una memoria secundaria que almacena gran cantidad de información. Es donde se guardan los programas y los datos. Actualmente su capacidad de almacenamiento es del orden de los Gigabytes, incluso ya Terabytes.

A nivel físico, consta de una pila de discos, llamados platos, que almacenan la información magnéticamente. Cada una de las dos superficies magnéticas de cada plato se llama cara, y cada cara está dividida en pistas. Finalmente, cada pista se divide en sectores. Para leer los datos, contiene una unidad de lectura y escritura (cabezal).

A nivel lógico, los discos duros están formados por un sector de arranque y una o varias particiones. El sector de arranque es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En él se almacenan la tabla de particiones y un pequeño programa de inicialización, llamado Master Boot Record (MBR).

De todas las particiones, sólo una será la partición activa. Ésta debe contener un sistema operativo.

En Windows, la primera unidad lógica de un disco duro es identificada como unidad C y, el resto, si existen, como unidades D, E, F, etc.

Para poder trabajar en una partición, es necesario previamente darle formato, asignándole un sistema de archivos. En Windows se emplea el sistema de archivos NTFS y FAT32.

          

Las unidades ópticas manejan medios ópticos como el CD-ROM, el DVD, el Blu-Ray, etc. Se consideran unidades de almacenamiento extraíbles. Se conectan a la placa base mediante un conector eléctrico como el IDE o el ATA o el SATA.

Conectores Internos y Puertos

Los conectores internos son las ranuras de expansión que posee la placa base para conectar en ellas distintos componentes.

Los puertos sirven para conectar los periféricos de entrada y salida a la placa del ordenador.  Tradicionalmente, el teclado y el ratón se han conectado al ordenador mediante puertos de tipo PS/2, mientras que las impresoras y el ratón lo hacían mediante un puerto ECP o paralelo. Otro puerto en desuso es el puerto serie o COM. Actualmente, muchos dispositivos se conectan mediante puertos USB y micro-USB.

La tarjeta gráfica se conecta al monitor con puertos VGA, HDMMI o DVI.

Las conexiones a la red de área local se realizan mediante el conector LAN o RJ45.

Dispositivos de almacenamiento externo

Habitualmente se conectan mediante puerto USB. Pueden ser discos duros externos, de gran capacidad; o memorias de  tipo flash, también llamadas memorias USB o pendrives, de menos capacidad pero con la ventaja  de ser muy transportables. También existen soportes especiales como las memorias tipo SD o CompactFlash, habituales en las cámaras  digitales.

SOFTWARE

El sistema Operativo

Está formado por el conjunto de programas y funciones que gestionan el funcionamiento del ordenador. El sistema operativo se ejecuta justo después de que el ordenador ha terminado de arrancar.

Entre sus funciones básicas, destacan:

-          Proporcionan una interfaz de comunicación entre el usuario y loa máquina.

-          Controla el funcionamiento de los distintos dispositivos (memoria, disco duro, impresoras, …)

-          Administra la instalación y ejecución de las aplicaciones del usuario.

-          Gestiona el proceso de almacenamiento de la información en los distintos soportes o disco, así como el movimiento de datos entre los distintos componentes del ordenador.

-          Proporciona medidas de seguridad para los distintos recursos utilizados por los usuarios y las aplicaciones.

Los principales sistemas operativos son: Windows, Linux, Mac Os, Unix. Generalmente, un ordenador sólo puede funcionar con un sistema operativo, aunque pueda tener instalado más de uno.

El software de aplicación

Una aplicación informática es un programa diseñado para facilitar un determinado tipo de trabajo. Un programa es una secuencia de instrucciones que un ordenador es capaz de interpretar y ejecutar para realizar un fin determinado.

Las aplicaciones informáticas, han sido desarrolladas por  programadores o desarrolladores de software. Estas aplicaciones se pueden clasificar de muchas maneras, por ejemplo, según su uso:

Software de Aplicación	Función	Ejemplo
Procesadores de texto	Crear y editar documentos	Word
Hojas de cálculo	Realizar cálculos y estadísticas	Excel
Gestores de bases de datos	Gestionar listas de información	Access
Diseño gráfico y asistido	Crear y editar gráficos, imágenes y planos	Photoshop
Comunicaciones e Internet	Usar Internet	Mozilla

Archivos y carpetas

Los archivos o ficheros son conjuntos de información que se almacenan en una unidad de disco y se identifican por un nombre representativo y una extensión. Además del nombre y la extensión, también pueden poseer atributos como “oculto”, “de solo lectura”, “ejecutable” (.exe), etc.

La ruta (path) designa la posición exacta de un archivo o carpeta dentro de una estructura en forma de árbol. Por ejemplo:

C:\Users\jesus\Desktop\Ejercicio1