conceptos basicos de un sistema informatico

HERRAMIENTAS DE COMPUTACIÓN

UNIDAD 1FUNDAMENTOS DE COMPUTACIÓN

CONCEPTOS BÁSICOS DE UN SISTEMA INFORMÁTICO

L.I. Yeny Jiménez Izquierdo

L.I.A. Esmeralda Chablé Suarez

Profesoras-Investigadoras de la División Académica

de Ciencias Sociales y Humanidades.

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

Villahermosa, Tabasco, enero de 2009.

UNIDAD 1 FUNDAMENTOS DE COMPUTACIÓN 2009

ÍNDICE

Introducción...............................................................................................................................3

1.1. Conceptos básicos.............................................................................................................3

1.2. ¿Cómo es una computadora?............................................................................................6

1.2.1. Clasificación de las computadoras..............................................................................7

1.3. Sistema informático............................................................................................................8

1.3.1. Hardware (Partes físicas de la computadora).............................................................8

1.3.1.1. Estructura de una computadora.........................................................................12

1.3.2. Programas (Software)................................................................................................15

1.3.2.1. ¿Qué es el Software libre y Software Comercial?..............................................17

1.3.3. Personal Informático..................................................................................................18

1.3.4. Información Procesada..............................................................................................18

BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................19

Herramientas de Computación Página 3


Introducción

Entre los grandes adelantos tecnológicos del Siglo XX, el desarrollo de las

computadoras y los sistemas informáticos ocupan, sin duda, un lugar preponderante.

Así, las computadoras han cobrado tal importancia en la vida cotidiana que resultan

herramientas indispensables para cualquier empresa o negocio, por pequeño que

sea, no se diga estudiantes, y altamente solicitadas, incluso fuera de los ámbitos

laboral y académico.

En el plano laboral o académico, son incontables las aplicaciones conocidas y

potenciales: captura y almacenamiento de información, manejo de bases de datos,

cálculo, diseño y edición, elaboración de materiales audiovisuales, por citar sólo unas

cuantas.

En el ámbito de los intereses personales, pueden mencionarse la comunicación

(correo electrónico, mensajería instantánea), la navegación a través de la Internet, la

descarga y el intercambio de archivos (música, fotografías, videos, software), y el

entretenimiento (música, juegos), como las aplicaciones más frecuentemente

utilizadas, particularmente entre la población joven.

Bajo tales consideraciones, el presente trabajo tiene dos objetivos primordiales: 1)

definir algunos conceptos fundamentales para la comprensión del tema, y 2) explicar

brevemente los componentes que integran la computadora, como base para

comprender y empezar a dominar el funcionamiento de un sistema informático.

La lectura estará organizada en torno a tres apartados: Conceptos básicos, Cómo es

una computadora, y Sistema informático.

En el primero de ellos se definirán términos considerados clave para adentrarse en el

tema de las computadoras y los sistemas informáticos. En el segundo, se abordarán



aspectos relacionados con los componentes, funcionamiento y operación de un

equipo de cómputo. Y en el tercero, se entrará de lleno en el terreno de los sistemas

informáticos, desde el conocimiento más detallado de la computadora hasta el

esquema de procesamiento de la información.

1.1. Conceptos básicos

En este apartado tenemos que ser especialmente sintéticos en los conceptos

informáticos que son la intención de esta lectura, especialmente los que se

relacionan con la computadora como medio de comunicación en el aprendizaje de

esta herramienta.

Ciencia y Tecnología

Los significados de ciencia y tecnología han

cambiado a través del tiempo. En la actualidad,

ambos términos comparten varios aspectos.

Según Castellanos y Ferreyra (2004:18) los dos

entrañan un proceso mental, relacionan las

causas, utilizan el método experimental y

producen resultados que pueden ser

comprobados si se repiten los experimentos.

La palabra ciencia, proviene del latín scientia, el

equivalente griego episteme: conocimiento

riguroso, metódico, organizado. Según García,

Muñoz y Repiso, se puede entender por ciencia

el conocimiento ordenado que se utiliza para

organizar experiencias y confirmarlas de

manera objetiva. (García, Muñoz y Repiso, 2003:11) Asimismo, se divide en dos

partes:

Ciencias básicas: están orientadas a la adquisición de conocimiento.



Ciencias aplicadas: tienen un destino social directo, responden a

demandas sociales externas.

En su definición más amplia, el término tecnología proviene de las palabras griegas:

“techné” (arte, destreza) es la raíz común de las palabras técnica y tecnología, y el

sufijo “logía” del griego “logos” (conocimiento o estudio). García, et. al., indican que la

tecnología es el tratado o ciencia que estudia la técnica... pero también es un

proceso humano que forma parte de la cultura y, como elemento cultural, la

tecnología lleva asociados determinados valores, plantea determinadas relaciones

del hombre con la naturaleza y entre las propias personas. (Ibíd., 2003:22-24)

En este sentido, se puede observar que la relación entre estos dos conceptos es

dinámica, influyéndose mutuamente. Es decir, la ciencia aporta formas de saber, y la

tecnología aporta formas de hacer basándose en los conceptos científicos. La

tecnología se vincula fundamentalmente a las técnicas industriales, mientras que la

técnica se relaciona con habilidades prácticas vinculadas a procesos artesanales

(Ibíd., 2003:24)

Informática

El término informática se acuñó en Francia en 1962, como contracción de las

palabras información automática; en inglés se denomina data processing

(procesamiento de datos, que indica más claramente la función de la misma).

(Lacruz, 2002:217) Lo que significa que abarca el conjunto de conocimientos que

permiten el tratamiento automático de la información e involucra todo lo relacionado

con el manejo de los datos mediante equipos de procesamiento racional y

automático, como la computadora.

Información



Claude E. Shannon, en su Teoría de la Información define la información: “como

estrictamente física, cuantitativa, estadística.” Todos los datos que necesitamos para

tomar decisiones de manera efectiva.

Datos

Conjunto de símbolos que representan la información de manera que permiten su

procesamiento.

Bit y Byte

De acuerdo con Castellanos y Ferreyra, en informática el bit es la unidad más

pequeña que reconoce la computadora, y puede ser cero o uno. El conjunto de ocho

bits se conoce como byte. Con un byte se representa un carácter alfanumérico.

(Castellanos y Ferreyra, 2004:18) Hace falta un byte para almacenar un carácter

(letra, número, signo,...) Como la memoria de la computadora es pequeña suelen

utilizar sus múltiplos que son:

Kilobyte – Kb - (1024 bytes);

Megabyte – Mb – (mega, 1024 kb). Para hacernos una idea, en un

mega puede entrar un documento de texto (que no contenga gráficos)

de aproximadamente 1000 hojas.

1024 megas forman un Gigabyte – Gb – (giga)

Computadora

Maquina o dispositivo electrónico capaz de recibir datos, procesarlos y entregar los

resultados en la forma deseada, ya sea visualizados en el monitor o impresos en

hoja de papel. Los datos son procesados por instrucciones en forma de programas.



1.2. Cómo es una computadora

Una computadora es una máquina controlada por programas almacenados en

memoria y que se utiliza para el manejo de la información. (Lacruz, 2002). En la

informática se distingue entre hardware (parte física, “fierros”) y software (parte

lógica, programas)

Una computadora personal de sobremesa (escritorio), popularmente llamada PC (del

inglés personal computer), está formada por varias piezas conectadas entre sí por

medio de cables. Se distinguen las siguientes partes (véase la figura 1):

1. Monitor

2. Placa Base

3. Procesador

4. Puertos ATA

5. Memoria Principal (RAM)

6. Placas de Expansión

7. Fuente eléctrica

8. Unidad de almacenamiento óptico

9. Disco duro

10. Teclado

11. Ratón


Figura 1. Una computadora del latín computare, calcular, también denominada ordenador o computador.


1.2.1. Clasificación de las computadoras

Las computadoras se clasifican según el sistema que utilizan para procesar la

información:

Analógicas: Utilizan y representan datos continuos. Usan señales eléctricas o

dispositivos mecánicos. Dos ejemplos claros son la regla de cálculo y un reloj

de manecillas.

Digitales: Utilizan y representan datos discretos. Emplean valores numéricos

digitales o binarios (unos y ceros). Observa que los relojes digitales no tienen

manecillas, sino una pantalla donde se leen los datos. (Castellanos y Ferreyra,

2004:20)

Las computadoras, en la actualidad, pertenecen al grupo de equipos basados en

sistemas digitales. Por su capacidad de proceso, se clasifican en:

a) Supercomputadoras (mainframes): son las más potentes. Tienen varios

procesadores conectados en paralelo, lo que les permite realizar miles de

millones de operaciones por segundo. Generan mucho calor, por lo que

requieren de sistemas de enfriamiento. Llegan a tener precios superiores a un

millón de dólares.

b) Macrocomputadora (mainframes): Son grandes computadoras de uso

general. Conectan a un gran número de usuarios simultáneamente y permiten

el manejo de bases de datos. Su precio varía desde algunos ciento de miles

de dólares, hasta un millón. Se emplean en dependencias gubernamentales y

en empresas de gran tamaño, como son los bancos comerciales. Requieren

de sistemas de enfriamiento, al igual que las supercomputadoras, debido a la

gran cantidad de calor que producen.

c) Microcomputadoras (computadora de escritorio): Son las más comunes.

Se usan en centros de investigación, oficinas de toda índole, tiendas

comerciales, escuelas y en el hogar. Desplazaron a las minicomputadoras



Figura 2. Un sistema informático utiliza ordenadores para almacenar datos, procesarlos y ponerlos a disposición de quien se considere oportuno.

debido a su versatilidad, bajo costo y capacidad para conectarlas en red. En

esta categoría se incluyen: Estaciones de trabajo, Computadoras personales

(PC), Macintosh, Laptops y Computadoras de mano (Palmtops). (Ibíd.:21-24)

1.3. Sistema informático

Es un conjunto de elementos necesarios para la realización y utilización de

aplicaciones informáticas:

Hardware

Software

Personal informático

Información

1.3.1. Hardware (Partes físicas de la computadora)

El término hardware hace referencia a todos aquellos componentes físicos de una

computadora, incluyendo la unidad central de procesamiento, la memoria y los

dispositivos periféricos. A continuación, explicaremos brevemente los elementos que

constituyen el hardware:

a) Tarjeta Principal: También se conoce como tarjeta madre. Se localiza dentro del

gabinete, y contiene los componentes esenciales de la computadora: Procesador,

Circuitos impresos; Circuitos integrados (Memoria ROM); Vías de comunicación (bus

de datos); Bancos de memoria (Memoria RAM), entre otros.



En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio.

b) Microprocesador: Es el elemento más importante de la CPU (Unidad Central de

Proceso). Es el que genera en cada instante las señales eléctricas precisas para que

se lleven a cabo todas las instrucciones que recibe del exterior.

Es importante distinguir los conceptos Microprocesador y CPU. El primero es un

componente de Hardware, y el segundo es un concepto lógico. Es decir, una CPU

puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador

puede soportar una o varias CPU.

c) Equipos periféricos: Dispositivos que permiten al usuario introducir datos a la

computadora y recibir información desde la CPU, conectan el procesador con el

mundo exterior.

Asimismo, se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer

al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central,

permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de

datos que realiza la CPU:

Entre los componentes que integran los periféricos se encuentran:

Teclado


Monitor

Teclado

Mouse

Cámara Web

Escáner

Audífonos y

Micrófono

Impresora

Altavoces

A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático.

Figura 3. La tarjeta madre es el componente principal de un computador personal. Es el componente que integra a todos los demás


Ratón (mouse)

Cámara web

Escáner

Micrófono

Convertidor analógico digital

Escáner

Joystick (palanca de juegos)

Tableta digitalizadora

Pantalla táctil (touch screen)

Monitor

Impresoras

Altavoces

Auriculares

Fax

Lector/”quemador” de CD/DVD

c) Memoria: Es un lugar en el que el ordenador almacena los datos e instrucciones.

Se pueden distinguir distintos tipos de memoria:

Memoria ROM (Memoria de solo lectura): contiene toda la información

técnica introducida por el fabricante. En ella están almacenados los datos de

configuración del sistema (BIOS). La memoria ROM es permanente, su

información no puede borrarse.

Memoria de Acceso Directo (en inglés: Random Access Memory): Más

conocida como memoria RAM, se compone de uno o más chips y se utiliza

como memoria de trabajo para programas y datos. Es un tipo de memoria

temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía (por ejemplo, al

apagar la computadora); a modo de ejemplo, es donde la computadora guarda

los datos que está utilizando en el momento presente.



Además, el almacenamiento es considerado temporal porque los datos y

programas permanecen en ella mientras que la computadora esté encendida o

no sea reiniciada. Se le llama RAM porque es posible acceder a cualquier

ubicación de ella aleatoria y rápidamente

Memoria Caché: Es un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad que

se intercala entre el procesador y la memoria principal; a modo de ejemplo,

mantiene copias de palabras que utilizamos mientras escribimos, esperando

que las repitamos, y favorece que la información entre ambos sea más ágil.

1.3.1.1. Estructura de una Computadora



Por otra parte, de acuerdo con el modelo de John Von Neumann, las computadoras

están integradas de la siguiente manera:

a) Unidad Central de Procesamiento (CPU): Es el cerebro de la computadora.

Tiene como función coordinar y controlar todas las operaciones que realiza el

sistema; lee cada instrucción de los programas, los analiza y las ejecuta. Está

integrada por varias unidades, entre las que destacan:

Unidad Aritmética y Lógica (ALU): Por una parte, realiza las operaciones

aritméticas (suma, resta, multiplicación, división y funciones matemáticas

avanzadas), y por otra, las comparaciones lógicas (mayor que >, menor que <,

igual que =, diferente de ≠), y los operadores lógicos del álgebra de Boole.

Unidad de Control: Coordina todas las actividades, se comunica con todos

los elementos del sistema y ejecuta las instrucciones del programa que está

en uso.

Unidad de Memoria: Almacena los programas y los datos mientras la

computadora está en operación; al apagarla, se borra todo lo que se

encuentra en ella, por lo que es una memoria temporal o volátil.


MemoriaBus del sistema

Unidad de ControlALU

Dispositivos de E/SProgramas

Área de datos

Área de código

Registros


b) Unidad de Memoria Masiva o Secundaria: Es cualquiera de los equipos que se

emplean para conservar los programas y datos de manera permanente en archivos y

carpetas. La información que se encuentra en ellas se carga a la memoria principal

para que el procesador la pueda ejecutar. Los principales son los discos duros, los

discos compactos, los DVD, Memory USB, DVD, y Blu-Ray, entre otros.

c) Unidades de Entrada: Permiten introducir instrucciones y datos a la

computadora. Convierten las señales externas en códigos binarios que son

interpretados por el procesador. Las unidades de entrada más comunes son el


Disco Duro

Memory USB

Disco Duro USB

Diskette 3 1/2

Disco Compacto

DVDs

También llamada memoria de computadora, se refiere a componentes de una computadora, dispositivos y medios de grabación que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo.


teclado, el ratón, los escáneres y, más recientemente, los micrófonos con programas

de reconocimiento de voz.

El teclado: Es el dispositivo más utilizado para comunicarse con la

computadora. Se parece a una maquina de escribir, aunque tiene más teclas

que permiten realizar funciones especiales (f1, f2...), cambiar el modo de

funcionamiento (Insert, Supr, Fin, Esc, etc.), mover el cursor por la pantalla

(flechas) y otras acciones. Permite introducir y manejar la información que

vemos a través de la pantalla. Existen diferentes tipos:

De membrana: Son los más económicos, de tacto blando y hacen poco

ruido al teclear.

Mecánicos: Son más precisos en la utilización de las teclas, pero

también más ruidosos.

Ergonómicos: Además de las teclas propias de todos los teclados,

presentan una estructura para apoyar las muñecas al escribir, permitiendo

su descanso.

Inalámbricos: No utilizan cables para la conexión a la computadora, lo

que permite colocarlos donde mejor convenga, para sacar más

rendimiento al espacio. (Silva, 2005:21)

El ratón: Sirve para desplazar el puntero, que normalmente es una pequeña

flecha en la pantalla, y activar los elementos de ésta que nos interesen.

Suelen tener dos botones que permiten activar iconos y cuadros de menúes

diversos. Hay distintos tipos de ratones: inalámbricos, digitales y

convencionales.

d) Unidades de Salida: Permiten mostrar la información procesada por la

computadora, de manera visual o impresa. Las unidades de salida más comunes son

el monitor y la impresora.



1.3.2. Programas (Software)

Conjunto de instrucciones escritas por un programador. Los programas hacen que el

equipo físico realice una tarea específica. De igual manera, se les podría definir

como el medio de comunicación. Existen tres tipos de software:

a) Sistemas Operativos: Constituyen el software básico que controla los recursos

del hardware. Actúan como una interfaz entre el usuario y la computadora. Sirven de

enlace entre los lenguajes, las aplicaciones, la computadora y el usuario. Algunas de

las funciones que realizan son:

El control del hardware.

La organización de los archivos que se guardan en los dispositivos de

almacenamiento.

Solución de posibles errores del hardware.

Brindar una interfaz al usuario, ejecutando instrucciones (comandos).

b) Lenguajes de Programación: Lenguajes artificiales que se usan para escribir

las instrucciones que definen las tareas que procesará una computadora. Es decir,

permiten construir programas o aplicaciones de propósito específico.


Gracias a los sistemas operativos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, autoradios, computadoras, radios, entre otros)


Aunque muchas veces se usan los términos

'lenguaje de programación' y 'lenguaje informático'

como si fuesen sinónimos, no tiene por qué ser así,

ya que los lenguajes informáticos engloban a los

lenguajes de programación y a otros más, como, por

ejemplo, el HTML (lenguaje para el marcado de

páginas web, que no es propiamente un lenguaje de

programación).

c) Aplicaciones informáticas: Se conocen también como programas de propósito

especifico, porque realizan tareas como procesamiento de textos, presentaciones

con multimedios, administración de colecciones de datos o cálculos numéricos. Los

programas que se utilizan en la computadora se conocen como aplicaciones

informáticas. Incluyen, entre otros:

Aplicaciones de sistemas de control y automatización industrial

Aplicaciones ofimáticas

Software educativo

Software médico

Software de cálculo numérico

Software de diseño asistido (CAD)

Software de control numérico (CAM)

Procesadores de textos (Word, Works,

OneNote…)

Diseño gráfico (Corel Draw, Photoshop, Firework…)

1.3.2.1. ¿Qué son el Software libre y el Software Comercial?

Por otra parte, encontramos dos tipos de software en los que se podría decir se

agrupan las clasificaciones de programas que mencionamos anteriormente. El



software libre y el software comercial o de propietario. De acuerdo con la definición

del proyecto GNU Fundación para el Software Libre (2008), el software libre es un

asunto de libertad, no de precio. Se refiere a la libertad de los usuarios para ejecutar,

copiar, distribuir, estudiar, cambiar y mejorar el software. De modo más preciso, se

refiere a cuatro libertades de los usuarios del software:

La libertad de usar el programa, con cualquier propósito.

La libertad de estudiar cómo funciona el programa, y adaptarlo a sus

necesidades. El acceso irrestricto al código fuente es una condición previa

para esto.

La libertad de distribuir copias.

La libertad de mejorar el programa y hacer públicas las mejoras a los demás,

de modo que toda la comunidad se beneficie. El acceso irrestricto al código

fuente es un requisito previo para esto.

Por otro lado, según Culebro, Gómez y Torres (2006), el software no libre también es

llamado software propietario, software privativo, software privado o software con

propietario. Se refiere a cualquier programa informático en el que los usuarios tienen

limitadas las posibilidades de usarlo, modificarlo o redistribuirlo (con o sin

modificaciones), que su código fuente no está disponible o que el acceso a éste se

encuentra restringido.

En el software no libre, una persona física o jurídica (por nombrar algunos:

compañía, corporación, fundación) posee los derechos de autor sobre un software,

negando o no otorgando, al mismo tiempo, los derechos de usar el programa con

cualquier propósito: de estudiar cómo funciona el programa y adaptarlo a las propias

necesidades (donde el acceso al código fuente es una condición previa); de distribuir

copias; o de mejorar el programa y hacer publicas las mejoras (para esto el acceso al

código fuente es un requisito previo). De esta manera, un software sigue siendo no

libre aun si el código fuente es hecho público, cuando se mantiene la reserva de

derechos sobre el uso, modificación o distribución (por ejemplo, el programa de



licencias shared source de Microsoft). No existe consenso sobre el término a utilizar

para referirse al opuesto del software libre.

1.3.3. Personal Informático

Personas involucradas en el funcionamiento de un sistema informático. Según su

relación con la computadora, se clasifican en:

Usuarios: Todas las personas que usan una computadora

para distintos propósitos.

Programadores: Personas que desarrollan las aplicaciones

informáticas.

Técnicos: Personal que se encarga de mantener el buen

funcionamiento de las computadoras y las redes.



1.3.4. Información Procesada

La computadora realiza dos funciones primordiales: almacena datos, pero también

puede procesar estos datos; es decir, puede manipularlos de diversas maneras a

efectos de comparación, contraste, clasificación o deducción. Los datos pueden ser

números a los que se está sometiendo a procesos matemático; pero también pueden

ser nombres, direcciones, historiales médicos, expediente personales, instrucciones

técnicas a los que también se está sometiendo a un programa para clasificarlos,

ordenarlos, filtrarlos o colocarlos en alguna secuencia designada. Así que cuando se

le ordena que ejecute una operación de cálculo para una empresa, la computadora

echa mano de todos los datos que tiene sobre esa empresa (existencias, gastos

generales, ganancias, etcétera), pero también manipula los datos, configurándolos

de acuerdo con las instrucciones del programa.

Como conclusión, podíamos señalar que el funcionamiento de una computadora

consiste en lo siguiente:

1. El programador desarrolla o escribe el programa en un lenguaje que la

computadora interpreta (Microsoft Word).

2. La computadora lo almacena en un dispositivo de memora masiva (Disco

Duro).

3. El usuario activa el programa (Microsoft Word) en la memoria RAM de la

computadora.

4. La CPU lee instrucción por instrucción (aplica las herramientas de Word).

5. El usuario introduce datos en el programa (captura de texto).

6. La CPU ejecuta las tareas que indica el programa (copiar, pegar, borrar…)

7. La computadora transmite la información procesada mediante los dispositivos

periféricos de salida (impresora, pantalla…).



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