HARDWAREY

SISTEMA OPERATIVO

SISTEMA BINARIO

Los ordenadores utilizan combi-naciones de 0 y 1 (sistema binario) para representar toda la información.

Llamamos bit (b) a la unidad mínima de información (cero o uno).La agrupación de 8 bits recibe el nombre de byte (B).

8b =1B

MÚLTIPLOS DEL BYTE

Tanto bit como byte son demasiado pequeños para expresar el volumen de información que maneja un ordenador.

Por esto, utilizamos distintos múltiplos del byte.

CÓDIGO ASCIIPublicado por primera vez en 1967, el código ASCII utiliza 7 bits para representar hasta 128 (27) caracteres.

Inicialmente empleaba un bit adicional (bit de paridad) que se usaba para detectar errores en la transmisión.

El conjunto de caracteres alfabéticos representables en ASCII no engloba, entre otros, los caracteres acentuados.

Así, surgieron otros códigos de caracteres de 8 bits compatibles con ASCII especialmente creados para representar otras lenguas además del inglés con los que se pueden representar 256 (28) caracteres diferentes

HARDWARE Y SOFTWARE

• Hardware: conjunto de dispositivos físicos que integran el ordenador: unidad central de proceso, monitor, teclado, unidad de disco, impresora, ratón, etc

• Software: conjunto de instrucciones que dirigen los distintos componentes del ordenador. El software es el encargado de indicar al hardware como debe realizar las distintas tareas.

HARDWARE

ARQUITECTURA DEL ORDENADOR

El funcionamiento del ordenadores puede dividirse en cuatro etapas: entrada de datos, almacenamiento, procesamiento y salida de datos.•La entrada y salida de datos se realiza mediante los periféricos.

•El almacenamiento de la información tiene lugar en los dispositivos de almacenamiento

•El procesamiento se realiza en la unidad central (cuyo componente principal es el microprocesador) en colaboración con la memoria principal

EL MICROPROCESADORCircuito integrado formado por millones de pequeños transistores que trabajan de manera coordinada para procesar las instrucciones y los datos que reciben de la memoria

Su rendimiento depende de la frecuencia del reloj, del número de bits que pueda utilizar en sus operaciones, la memoria caché que posee y la velocidad a la que se comunica con la memoria RAM

FRECUENCIA DEL RELOJ

La frecuencia de reloj marca el ritmo de trabajo mediante la generación continua de impulsos eléctricos.

Cada vez que recibe un impulso , el microprocesador realiza una operación: lee un dato de la memoria, lo almacena, opera con él, etc.

Un microprocesador a 4GHz recibe 4000 millones de impulsos cada segundo.

NÚMERO DE BITSEl número de bits indica la longitud máxima de los datos con los que puede operar el microprocesador

El primer microprocesador, el 4004 podía operad con datos de hasta 4 bits, los actuales realizan operaciones con datos de hasta 64 bits.

El rendimiento del sistema aumenta drásticamente si en cada chip se integran varios microprocesadores trabajando en paralelo.

LA MEMORIA PRINCIPAL

Memoria ROM Memoria RAM

Formada por bloques de circuitos integrados capaces de almacenar información digital, a los que tiene acceso el microprocesador de la computadora.

Se divide en memoria RAM, memoria caché y memoria ROM BIOS.

LA MEMORIA RAM

La memoria RAM a lo largo del tiempo

Memoria temporal que pierde sus datos cuando se queda sin energía. Se utiliza normalmente para tener preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda utilizarlos y para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.

LA MEMORIA ROMRead Only Memory o memoria de sólo lectura.

Contiene información grabada por el fabricante que no desaparece al apagar el

PC.Se divide en dos partes:

• POST: realiza el chequeo de los componentes de la computadora.

• BIOS: permite la activación de los periféricos

1

1Power On Self Test

2

Basic Input-Output System 2

MEMORIA CACHÉ

La memoria RAM no puede trabajar a la velocidad del microprocesador. Por ello se coloca una memoria intermedia entre ellos mucho más rápida que la RAM y que almacena los datos que el microprocesador necesita con más frecuencia.

Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente.

UNIDADES DE ALMACENAMIENTO

Permiten guardar la información de forma permanente.

Son las unidades magnéticas, las unidades ópticas y los dispositivos de estado sólido en sus diferentes versiones.

UNIDADES MAGNÉTICAS

Las más extendidas son los discos duros (internos o portátiles). En ellos los bits se almacenan orientando millones de pequeños imanes en dos posiciones, que representan el 0 y el 1 de la información digital.

Para acceder a un dato, el disco y el cabezal giran hasta que el lector se sitúa sobre la zona en la que se encuentra el dato en cuestión.

UNIDADES ÓPTICAS

Modos de escritura/lectura

CD y DVD-ROM. La información se almacenan en el CD en forma de pozos y llanos.

CD y DVD –R, +R, -RW, +RW... Se calienta más o menos una pequeña zona de la superficie para que el material se torne amorfo o vuelva a un estado cristalino.

Manejan medios ópticos como el CD, el DVD, el Blu-ray Disc que almacenan los datos cambiando la reflectividad o la geometría de la superficie mediante la acción de un láser. La tecnología Blu-ray (usada en alta definición) hace uso de un láser azul, que permite almacenar mucha más información

DISPOSITIVOS DE ESTADO SÓLIDO

Pendrive o memoria flash USB

Memoria SD

Estos dispositivos almacenan la información mediante transistores que funcionan como interruptores, abiertos o cerrados.

Los más comunes son las tarjetas y los lápices de memoria (pen drive) que se conectan al PC mediante un puerto USB o ranuras específicas.

Son de pequeño tamaño y portátiles

LA PLACA BASEPlataforma sobre la que se conectan, directamente o a través de ranuras de expansión, conectores especiales y puertos, los principales componentes del ordenador.

Además de los diferentes conectores, el micro y la memoria, en la placa base podemos encontrar el chipset.

Distintos componentes no incluidos en los propios circuitos de la placa base (tarjeta gráfica, módem, tarjeta Ethernet, tarjeta de sonido…) se conectan en las ranuras de expansión de dicha placa base.

Las PCI habituales están siendo desplazadas por las PCI-Express en el caso de las tarjetas gráficas.

RANURAS DE EXPANSIÓN

Ranuras PCI Ranuras PCI-Express

Puerto PS/2 Puerto ECP o paralelo Puerto COM o serial Puerto USB

Los puertos sirven para conectar los periféricos a la placa del ordenador.

PUERTOS DE ENTRADA/SALIDA

Situados en el exterior del equipo, permiten una rápida y sencilla conexión. En el caso de los USB ni siquiera es necesario reiniciar el ordenador

CONECTORES IDE Y CHIPSETLos conectores IDE (o ATA) y SATA unen el disco duro, la unidad de CD y la de DVD a la placa base.

El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de controlar el flujo de bits en la placa base. Determina el tipo de microprocesador, memoria y tarjetas de expansión que pueden utilizarse.

Conector IDE Co

ne

cto

r S

AT

A

FUENTE DE ALIMENTACIÓNTodos estos elementos necesitan para funcionar, pequeñas tensiones continuas (de entre 1,5V y 12V) suministradas por la fuente de alimentación que transforma los 230V de tensión alterna de la red en tensión continua de bajo voltaje.

CONTROLADORES O DRIVERSUna vez conectado físicamente un dispositivo al equipo informático, es necesario instalar su correspondiente programa controlador o driver para que pueda comunicarse con el sistema operativo y para que nosotros podamos utilizarlo.

En los sistemas operativos actuales hay gran cantidad de drivers incluidos, de modo que muchos dispositivos son reconocidos y los controladores necesarios instalados automáticamente. Son los dispositivos Plug and Play

CONTROLADORES O DRIVERSUna vez conectado físicamente un dispositivo al equipo informático, es necesario instalar su correspondiente programa controlador o driver para que pueda comunicarse con el sistema operativo y para que nosotros podamos utilizarlo.

En los sistemas operativos actuales hay gran cantidad de drivers incluidos, de modo que muchos dispositivos son reconocidos y los controladores necesarios instalados automáticamente. Son los dispositivos Plug and Play

HERRAMIENTAS DE INSTALACIÓN

En el caso de dispositivos que no son Plug and Play, los sistemas operativos proporcionan herramientas para llevar a cabo instalación a partir del software proporcionado por el fabricante.

También incorporan utilidades para ver las propiedades de un dispositivo, actualizar los controladores o desinstalarlo.

Windows: Inicio Panel de control Agregar hardware

Windows: Inicio Panel de control Sistema Hardware Administrador de dispositivos

SISTEMA OPERATIVO

TIPOS DE SOFTWARE

Sistema operativo (S.O.) se inicia al encender el ordenador y efectúa la gestión de los recursos de un sistema informático permitiendo su uso al usuario y a las aplicaciones. Ej: Windows, Linux, MacOS.

Aplicaciones. Herramientas que permiten al usuario realizar uno o diversos tipos de trabajo. Ej: Excel/Calc, Powerpoint/Impress, Word/Writer, Access/Base, antivirus, navegadores, juegos…

Lenguajes de programación. Programas que permiten la creación de aplicaciones e incluso sistemas operativos.

• Controla el funcionamiento de todos los dispositivos de nuestro ordenador Drivers

PRINCIPALES FUNCIONES I

Controla el funcionamiento de los discos duros y unidades de DVD

Envía ordenes de funcionamiento a

los periféricos

Administra la cantidad de memoria

que se le asigna a cada tarea...

• Presenta la interfaz de usuario, proporcionando una herramienta de comunicación entre máquina y usuario.

PRINCIPALES FUNCIONES II y III

Tipo gráfico Tipo menú Tipo comandos

•Gestiona el proceso de almacenamiento el los distintos soportes, así como los movimientos de datos que se realizan entre los distintos componentes del ordenador.

• Administra la instalación y ejecución de las aplicaciones, dotándolas de los recursos de hardware necesarios y controlando los posibles fallos que pudieran surgir.

PRINCIPALES FUNCIONES IV

REDES DE ORDENADORESUna red informática es un conjunto de equipos

y dispositivos conectados entre sí con el propósito de compartir información y recursos.

REDES SEGÚN SU TAMAÑO O COBERTURA

PAN: red de área personal. Interconexión de dispositivos en el entorno del usuario, con alcance de pocos metros.

LAN: red de área local. Interconexión de dispositivos en el entorno de un edificio, el alcance está limitado a la longitud de los cables o al alcance de las antenas inalámbricas.

MAN: red de área metropolitana. Conjunto de redes LAN que interconecta equipos en el entorno de un municipio.

WAN: red de área amplia. Interconecta equipos en un entorno geográfico muy amplio, como un país o un continente. Se suele apoyar en infraestructuras ya creada.

REDES LAN SEGÚN LA INTERCONEXIÓN DE LOS EQUIPOS

Topología en malla

Topología en bus o lineal Topología en anillo

ELEMENTOS DE UNA RED

Además del SO que facilita el intercambio de datos entre ordenadores y de las aplicaciones que funcionan en red (componente lógico) una red de ordenadores tiene un componente físico que interconecta los equipos.

La red más utilizada actualmente es la Ethernet.

COMPONENTE FÍSICO I

• Una tarjeta de red en cada equipo para mandar y recibir información al resto de los equipos

• Un concentrador o hub que se encarga de distribuir entre todos los ordenadores de la red la información que recibe. Puede sustituirse por un conmutador o switch que permite que las comunicaciones sean más rápidas, pues envía los datos que recibe únicamente al destinatario.

El componente físico de una red Ethernet consta de:

COMPONENTE FÍSICO II

• Un medio de transmisión: fibra óptica, cable coaxial o un cable parecido al telefónico, formado por varios hilos conductores trenzados dos a dos terminado en un conector llamado RJ45.

Fibra óptica

Conector coaxial

Conector RJ45Cable coaxial

REDES INALÁMBRICAS

La redes inalámbrica de dispositivos (WLAN) se realiza mediante ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio desde una antena emisora (punto de acceso inalámbrico) y una antena wifi receptora que (dependiendo de los obstáculos intermedios) puede llegar a encontrarse a una distancia de entre 50 y 100 m.

Con el fin que cualquier equipo pueda conectarse a la red inalámbrica sin el permiso de su administrador, se introduce una clave de acceso encriptada.

ACCESO COMPARTIDO A INTERNET

Una red de ordenadores permite compartir una única conexión a Internet entre todos los ordenadores que la integran. Hay dos formas de conectar una red de ordenadores a Internet.

•Mediante una conexión compartida a Internet en la que todas las comunicaciones pasan a través de un único ordenador, que debe estar siempre encendido.

•Mediante un router o enrutador, que detecta y encamina los datos a y desde Internet.

SERVIDORES DE IMPRESIÓN Y SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO EN RED

Una red de ordenadores permite también compartir recursos como las impresoras o los sistemas de almacenamiento. Hay dos formas de llevar esto a cabo.

•Compartir archivos y carpetas que se encuentran en uno de los ordenadores e impresoras conectadas a otros equipos.

•Mediante sistemas de almacenamiento de conexión a red y servidores de impresión.