Estructura de una computadora personal

Modulo I

Definición de Computador

es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador.

Unidad Central de Procesamiento

-Unidad de control: coordina las actividades de la computadora, ejecutando programas en forma ordenada y interactuando con las unidades de entrada y salida.

- Unidad aritmético-lógica (ALU): como su nombre lo indica es la parte de la CPU que se encarga de todos las operaciones aritméticas básicas (suma, resta, multiplicación, división, etc.) y lógicas (las operaciones: O lógica, Y lógica, Negación, etc.)

Memoria

Es la parte de la computadora que almacena los programas (o parte de ellos) y datos para que el programa que esté en funcionamiento cumpla su tarea. Es por este motivo que esta memoria es de gran velocidad.

Existen dos tipos de memoria:-Memoria RAM: (Random Acces Memory) Memoria de acceso aleatorio. En este tipo de memoria se puede escribir y leer, pero los datos almacenados en ella desaparecerán si se desconecta la energía.

Hay diferentes tipos de memoria RAM, la estática SRAM (retiene los datos mientras haya energía) y la dinámica DRAM (va perdiendo el dato que tiene almacenado y hay que refrescarlos frecuentemente), por este motivo las SRAM son mas rápidas pero tienen menos capacidad que una DRAM para un mismo dispositivo de memoria.

- VRAM: (Video RAM) Es un tipo especial de memoria RAM, que se utiliza en adaptadores de video. Su principal diferencia es que puede ser accesada por dos diferentes dispositivos en forma simultánea.Esto permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para actualizar la pantalla mientras que el procesador gráfico suministra nuevos datos. Permite mejores rendimientos, pero es más cara.

Tipos de presentación de la memoria RAM

- SIMM: (Single In line Memory Module). Es un encapsulado que consta de un circuito impreso pequeño con los chips de memoria y que se inserta generalmente en un zócalo SIMM en la placa madre de la computadora.Hay de dos tipos de 30 y de 72 pines. Los de 30 vienen en capacidades de 256K y 1Mb y ya casi no se usan. Los de 72 vienen en versiones de 4, 8, 16, 32 . Su principal desventaja: trabajan en pares.

- DIMM: (Dual In line Memory Module). Igual que el anterior, pero se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y utiliza un conector de 168 contactos. Hay de varios tipos EDO, DRAM, SDRAM, PC100, PC133.No se pueden mesclar DIMM y SIMM. Las DIMM EDO, DRAM. SDRAM trabajan de 66 a 83 Mhz, wel PC100 a 100 Mhz y el PC133 a 133 Mhz. Estos Mhz. se refieren a la velocidad del bus de datos de la tarjeta madre.

- DIP: (Dual In line Package) memoria almacenada en un tipo de encapsulado rectangular con dos filas de pines de conexión a cada lado. (antiguas)

Memorias DDRLos módulos de memoria DDR SDRAM son memorias tipo DIMM (184 contactos y 64 bits), con velocidades de trabajo que van de los 200 a los 400 Mhz. Este tipo de memoria está siuendo sustituida por la memoria DDR2 (240 contactos y 64bits)

Memorias DDR2Son módulos tipo DIMM (240 contactos y 64 bits) y tienen unas velocidades de bus de memoria real de entre 100MHz y 266MHz.

La principal característica de los módulos de memoria DDR2 es que realizan 4 accesos por ciclo de reloj, lo que hace que la velocidad efectiva del bus de memoria sea la multiplicación de la velocidad del bus de memoria real por 4 Esta característica duplica la velocidad del tipo DDR, y su consumo es casi la mitad que de ésta

ROMMEMORIA ROM

ROM, siglas para la memoria inalterable, memoria de computadora en la cual se han grabado de antemano los datos. Una vez que los datos se hayan escrito sobre un chip ROM, no pueden ser quitados y pueden ser leídos solamente.

Distinto de la memoria principal (RAM), la ROM conserva su contenido incluso cuando el ordenador se apaga. ROM se refiere como siendo permanente, mientras que la RAM es volátil.

La mayoría de los ordenadores personales contienen una cantidad pequeña de ROM que salve programas críticos tales como el programa que inicia el ordenador. Además, las ROM se utilizan extensivamente en calculadoras y dispositivos periféricos tales como impresoras láser, cuyas fuentes se salvan a menudo en las ROM.

Una variación de una ROM es un PROM (memoria inalterable programable). PROM son manufacturados como chips en blanco en los cuales los datos pueden ser escritos con dispositivo llamado programador de PROM.

Sistema de Buses:

Los diferentes elementos que componen una computadora se tienen que comunicar de alguna manera, y esta comunicación se realiza por los llamados buses.

Los buses son un conjunto de hilos o conexiones que llevan información de todo tipo de un elemento a otro, transportando la información en paralelo, (esto quiere decir, que los datos van por todos los hilos del bus simultáneamente).

- Bus de datos: Lleva los datos que es necesario enviar de un elemento a otro, puede ser bidireccional (los datos pueden ir en uno u otro sentido).Existe un bus de datos interno: (ejemplo: entre el microprocesador y la memoria) y uno externo, entre la computadora y sus periféricos (ejemplo: Computadora e impresora)

- Bus de direcciones: Muchos de los elementos de una computadora así como las posiciones de memoria tienen una dirección única dentro del sistema. De esta dirección se puede leer un dato o en esta dirección podemos escribir un dato.

En el bus de direcciones se coloca la dirección del elemento a accesar y con ayuda del bus de datos movemos la información de un elemento a otro.

- Bus de control: Son hilos que transportan señales de control, dan la información del estado de ciertos componentes, la dirección del flujo de la información, controlan el momento (temporización) en que suceden ciertos eventos de manera que no haya choques de datos, transmiten señales de interrupción, etc.

Unidades de Entrada y Salida

• Unidades de entrada: Son los elementos que permiten incluir datos al sistema. Ejemplos: teclado, mouse (ratón). joystic, etc.

• Unidades de salida: Son elementos que a diferencia de las unidades de entrada, envían al exterior del sistema información. Ejemplo: Monitor (pantalla), impresora, parlantes, etc.

Memoria auxiliar / masiva

• Memoria auxiliar: Llamada también de almacenamiento masivo, secundaria o externa. Este tipo es, al igual que la memoria ROM, no volátil (no se pierde la información al quitarle la energía), y permite guardar información en grandes cantidades. Entre las alternativas de este tipo de almacenamiento están: los disquetes, la cinta magnética, los discos duros (Hard disk), los CD-ROM.

1 Monitor

2 Motherboard

3 CPU (Microprocessor)

4 ATA sockets

5 Main memory (RAM)

6 Expansion cards

7 Power supply unit

8 Optical disc drive

9Hard disk drive (HDD)

10 Keyboard

11 Mouse

Prof. Luis Silva

Un sistema operativo (cuyo acrónimo es SO) es un conjunto de programas destinados a permitir la comunicación del usuario con un computador y gestionar sus recursos de una forma eficaz. Comienza a trabajar cuando se enciende el computador, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos.

Un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoría de los aparatos electrónicos que podamos utilizar sin necesidad de estar conectados a una computadora y que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a estos podemos entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones (teléfonos móviles, reproductores de DVD, autoradios... y computadoras).

Máquina Virtual.Se trata de un tipo de sistemas operativos que presentan una interface a cada proceso, mostrando una máquina que parece idéntica a la máquina real subyacente. Estos sistemas operativos separan dos conceptos que suelen estar unidos en el resto de sistemas: la multiprogramación y la máquina extendida. El objetivo de los sistemas operativos de máquina virtual es el de integrar distintos sistemas operativos dando la sensación de ser varias máquinas diferentes.

Cliente-servidor ( Microkernel)El tipo más reciente de sistemas operativos es el denominado Cliente-servidor, que puede ser ejecutado en la mayoría de las computadoras, ya sean grandes o pequeñas.

Este sistema sirve para toda clase de aplicaciones por tanto, es de propósito general y cumple con las mismas actividades que los sistemas operativos convencionales.

Sistemas Operativos por ServiciosEsta clasificación es la más comúnmente usada y conocida desde el punto de vista del usuario final. Esta clasificación se comprende fácilmente con el cuadro sinóptico que a continuación se muestra en la Fig.

MonousuariosLos sistemas operativos monousuarios son aquéllos que soportan a un usuario a la vez, sin importar el número de procesadores que tenga la computadora o el número de procesos o tareas que el usuario pueda ejecutar en un mismo instante de tiempo. Las computadoras personales típicamente se han clasificado en este renglón.

MultiusuariosLos sistemas operativos Multiusuarios son capaces de dar servicio a más de un usuario a la vez, ya sea por medio de varias terminales conectadas a la computadora o por medio de sesiones remotas en una red de comunicaciones. No importa el número de procesadores en la máquina ni el número de procesos que cada usuario puede ejecutar simultáneamente.

MonotareasLos sistemas monotarea son aquellos que sólo permiten una tarea a la vez por usuario. Puede darse el caso de un sistema multiusuario y monotarea, en el cual se admiten varios usuarios al mismo tiempo pero cada uno de ellos puede estar haciendo solo una tarea a la vez.2.4 Multitareas

MultitareasUn sistema operativo multitarea es aquél que le permite al usuario estar realizando varias labores al mismo tiempo. Por ejemplo, puede estar editando el código fuente de un programa durante su depuración mientras compila otro programa, a la vez que está recibiendo correo electrónico en un proceso en background. Es común encontrar en ellos interfaces gráficas orientadas al uso de menús y el ratón, lo cual permite un rápido intercambio entre las tareas para el usuario, mejorando su productividad. 

UniprocesoUn sistema operativo uniproceso es aquél que es capaz de manejar solamente un procesador de la computadora, de manera que si la computadora tuviese más de uno le sería inútil. El ejemplo más típico de este tipo de sistemas es el DOS y MacOS.

Multiproceso

Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores del sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su carga de trabajo. Generalmente estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o asimétricamente. Cuando se trabaja de manera asimétrica, el sistema operativo selecciona a uno de los procesadores el cual jugará el papel de procesador maestro y servirá como pivote para distribuir la carga a los demás procesadores, que reciben el nombre de esclavos. Cuando se trabaja de manera simétrica, los procesos o partes de ellos (threads) son enviados indistintamente a cualesquiera de los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor distribución y equilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema.

Sistemas Operativos por la Forma de Ofrecer sus Servicios

Esta clasificación también se refiere a una visión externa, que en este caso se refiere a la del usuario, el cómo accesa los servicios. Bajo esta clasificación se pueden detectar dos tipos principales: sistemas operativos de red y sistemas operativos distribuídos.

Sistemas Operativos de Red

Los sistemas operativos de red se definen como aquellos que tiene la capacidad de interactuar con sistemas operativos en otras computadoras por medio de un medio de transmisión con el objeto de intercambiar información, transferir archivos, ejecutar comandos remotos y un sin fin de otras actividades. El punto crucial de estos sistemas es que el usuario debe saber la sintaxis de un conjunto de comandos o llamadas al sistema para ejecutar estas operaciones, además de la ubicación de los recursos que desee accesar. Por ejemplo, si un usuario en la computadora hidalgo necesita el archivo matriz. pas que se localiza en el directorio /software/código en la computadora morelos bajo el sistema operativo UNIX, dicho usuario podría copiarlo a través de la red con los comandos siguientes: hidalgo% hidalgo% rcp morelos:/software/codigo/matriz.pas . hidalgo% En este caso, el comando rcp que significa "remote copy" trae el archivo indicado de la computadora morelos y lo coloca en el directorio donde se ejecutó el mencionado comando. Lo importante es hacer ver que el usuario puede accesar y compartir muchos recursos.

Sistemas Operativos Distribuidos

Los sistemas operativos distribuidos abarcan los servicios de los de red, logrando integrar recursos (impresoras, unidades de respaldo, memoria, procesos, unidades centrales de proceso) en una sola máquina virtual que el usuario accesa en forma transparente. Es decir, ahora el usuario ya no necesita saber la ubicación de los recursos, sino que los conoce por nombre y simplemente los usa como si todos ellos fuesen locales a su lugar de trabajo habitual.

Los sistemas operativos más utilizados en los PC son DOS, OS/2, y Windows, pero hay otros que también se utilizan, como por ejemplo Linux Unix y Mac.

Si comparamos Linux con Windows 95/98/XP encontramos las siguientes ventajas e inconvenientes:

Precio:Linux es libre, flexible, gratuito, configurable, eficiente, no requiere hardware caro, no obliga a cambiar continuamente la versión del software. Windows es un software no gratuito y poco flexible, además de que continuamente cambia la versión de software.

Compatibilidad:Linux requiere mas conocimientos de informática, no hay sustituto directo para todas las aplicaciones, algunos dispositivos de última generación no están soportados (cada vez son menos).Windows es un software mucho mas compatible, tiene mucho mayor soporte en cuanto a dispositivos y requiere el mínimo de conocimientos de informática.

Usuarios:Linux es un software menos comercial por lo cual es menos utilizado ya que como es gratuito la mayoría de usuarios no le tienen toda la confianza.Windows es un software muy publicitado lo cual lo convierte en un producto muy comercial además de que cuenta con un numero mucho mayor de usuarios alrededor del mundo.

Seguridad: Windows no es el único sistema operativo donde podemos encontrar vulnerabilidades. En realidad, cualquier sistema construido por el hombre está potencialmente afectado. Linux no es una excepción, solo que en relación a Windows es mucho menos vulnerable.Bien es cierto que las vulnerabilidades encontradas son en número menores, pero también es verdad que el ímpetu con el que se buscan los agujeros en Windows es mucho mayor, debido a que algunos informáticos utilizan buena parte de su tiempo y se divierten buscando manchas en el expediente de Microsoft.Sin embargo, la desventaja más negativa resulta que Microsoft va "jubilando" sus sistemas operativos con el tiempo. Por ejemplo, con la entrada de 2003 ha calificado de obsoletos a sus sistemas MS-DOS, Windows 3.x, Windows 95 y Windows NT 3.5. Windows ME, con tan sólo unos pocos años de vida, se jubilaron el 31 de diciembre de 2003.A partir de entonces, Microsoft no ofrece más asistencia ni actualizaciones para ellos, lo que puede dejar desprotegidos a miles de usuarios de todo el mundo, que deberán actualizar su sistema operativo para disponer actualizaciones de seguridad.

Linux es básicamente un duplicado de UNIX, lo que significa que incorpora muchas de las ventajas de este importante sistema operativo.

En Linux pueden correr varios procesos a la vez de forma ininterrumpida como un servidor de red al tiempo que un procesador de textos, una animación, copia de archivos o revisar el correo electrónico.

Seguridad porque es un sistema operacional diseñado con la idea de Cliente - Servidor con permisos de acceso y ejecución a cada usuario. Esto quiere decir que varios usuarios pueden utilizar una misma maquina al tiempo sin interferir en cada proceso.

Linux es software libre, casi gratuito. Linux es popular entre programadores y desarrolladores e implica un espíritu de colaboración.

Linux integra una implementación completa de los diferentes protocolos y estándares de red, con los que se puede conectar fácilmente a Internet y acceder a todo tipo de información disponible.

Posee el apoyo de miles de programadores a nivel mundial.

El paquete incluye el código fuente, lo que permite modificarlo de acuerdo a las necesidades del usuario

Linux no cuenta con una empresa que lo respalde, por lo que no existe un verdadero soporte como el de otros sistemas operativos. La pendiente de aprendizaje es lenta. No es tan fácil de usar como otros sistemas operativos, aunque actualmente algunas distribuciones están mejorando su facilidad de uso, gracias al entorno de ventanas, sus escritorios y las aplicaciones diseñadas específicamente para él, cada día resulta más sencillo su integración y uso. Documentación y terminología muy técnica. Para usuarios corrientes, todavía no es un sistema de escritorio. Funciona únicamente con proveedores de hardware que accedieron a la licencia GPL y en algunas instancias no es compatible con variedad de modelos y marcas. Requiere consulta, lectura e investigación en lista, foros o en bibliografía dedicada al tema. La configuración de dispositivos de entrada y salida no es trivial. Muy sensible al hardware. Muchas distribuciones e idiomas. Hay que leer y entender código.

El tour de inicio al Wndows XP Starter es más detallado. Cuenta con varios videos de introducción en castellano para el

usuario principiante. Se puede aprender desde como usar el Mouse hasta saber lo que es un Firewall.

Tiene una gran cantidad de tutoriales. Opción de configuración automática para el PC Incluye los programas clásicos y habituales de Windows en

versiones integras pero limitadas de acuerdo a las prestaciones anteriormente reseñadas: Paint, Wordpad, Internet Explorer, Outlook Express, Windows Media Player, Windows Messenger 4.7, Service Pack 2.

• No hay soporte para estándares abiertos • Los estándares cambian todo el tiempo • Programas por defecto que no pueden desinstalarse • Prácticas monopolísticas

Internet es un conjunto de redes y ruteadores que utilizan el protocolo TCP/IP y que funcionan como una sola y gran red. Internet comprende al gobierno, al comercio y a organizaciones educativas alrededor del mundo.

Los navegadores Web (o navegadores) son aplicaciones de software que les permiten a los usuarios acceder fácilmente, además de ver y navegar las paginas Web en Internet. Los ejemplos de navegadores Web son Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator y Opera.

Un navegador despliega los elementos de una pagina Web según el código HTML, usado para crear la pagina. El código HTML proporciona información al navegador como, como:

• Las fuentes y tamaños de la fuente usados en la pagina Web.

• La ubicación de los gráficos, animaciones, audio o video.

• El formato para desplegar los gráficos, animaciones, audio o video.

• La ubicación de hipervínculos.

• Otros elementos del formato como la alineación del contenido, página, color del texto y más.

• Proveer a los usuarios de una manera de acceder y navegar las páginas Web.

• Desplegar páginas Web apropiadamente.

• Proporcionar la tecnología para habilitar las características multimedia.

• Proporcionar el acceso a los Servicios de Internet de otra manera (como FTP, Telnet, Servidores de Noticias y Correo Electrónico).

Un buscador es una página de Internet que permite realizar búsquedas en la red. Su forma de utilización es muy sencilla, basta con introducir una o más palabras clave en una casilla y el buscador generará una lista de páginas Web que se supone guardan relación con el tema solicitado. Digo se supone porque como veremos más adelante, esto no es siempre así.

Aunque el modo de utilización es muy fácil a nivel básico, los buscadores permiten opciones avanzadas para refinar la búsqueda, cuyo resultado puede ser en muchas ocasiones de miles de páginas. Mediante estas opciones avanzadas se puede acotar la búsqueda y obtener un número de páginas más manejable.

Debido al gran tamaño de Internet y a su naturaleza cambiante, ningún buscador posee registro de todas las páginas que se encuentran en la red. Por ello es aconsejable visitar más de un buscador para contrastar los resultados y en ningún caso pensar que si una página no aparece en un buscador, es que no existe.

Existen varios tipos de buscadores en Internet. En primer lugar, podemos distinguirlos por su forma de trabajo, esto es importante, dado que la manera de registrar una dirección en los buscadores es diferente según el tipo.

Indices

Son los buscadores que mantienen una organización de las páginas incluidas en su base de datos por categorías, es decir, tienen un directorio navegable de temas. Dentro de cada directorio podemos encontrar páginas relacionadas con ese tema. Para mantener esta organización, los buscadores tienen unos administradores humanos que se encargan de visitar las páginas y vigilan que todas se encuentren clasificadas en su lugar correcto. Índices típicos son Yahoo, Terra o TodoEnlaces.

Motores de búsqueda

Son buscadores que basan su recolección de páginas en un robot, denominado araña, que recorre constantemente Internet en busca de páginas nuevas que va introduciendo en su base de datos automáticamente. Los motores de búsqueda, no tienen porque tener un índice, aunque cada vez es más habitual que dispongan de uno. Motores de búsqueda típicos son Altavista o Sol.

Nota: Google también es un motor de búsqueda y en estos momentos, es el más utilizado de Internet. Es curioso porque, a pesar de que a todo el mundo le parece el motor imprescindible y no hay nadie que no lo conozca, es un motor de búsqueda bastante nuevo. De hecho, cuando se redactó este artículo todavía no existía, o por lo menos no se conocía.

Multibuscadores

Estos últimos no tienen una base de datos propia, lo que hacen es buscar la página en unos cuantos motores de búsqueda e índices y combinar los resultados de la búsqueda en esos buscadores. Como ejemplos de multibuscadores podemos destacar Metacrawler.

Un portal de Internet es un sitio Web cuyo objetivo es ofrecer al usuario, de forma fácil e integrada, el acceso a una serie de recursos y de servicios, entre los que suelen encontrarse buscadores, foros, documentos, aplicaciones, compra electrónica, etc. Principalmente están dirigidos a resolver necesidades específicas de un grupo de personas o de acceso a la información y servicios de una institución pública o privada.

Un portal opcionalmente podría ofrecer:

Servicios de búsqueda que incluye mecanismos de búsqueda, directorios y páginas amarillas para localizar negocios o servicios.

Contenidos. Es decir, información de varios temas como noticias, deportes, pronósticos de clima, listas de eventos locales, mapas, opciones de entretenimiento, juegos, ligas a estaciones de radio y a otros sitios con contenido especial en ciertas áreas de interés como coches, viajes y salud entre otros. Facilidades de comercialización: anuncios clasificados para trabajos, coches y casas; subastas, pequeños agregados de vendedores y ligas a otros sitios que también se dedican a la venta.