unidad i - hardware y software conceptos basicos

ISEC – Pablo Spinelli Informática Pág. 1

CARRERA: Locutor Integral de Radio y TelevisiónMODALIDAD: CuatrimestralDOCENTE: Pablo Spinelli

UNIDAD IHardware & Software - Conceptos Básicos

1 Introducción

Computadora: dispositivo electrónico capaz derecibir un conjunto de instrucciones y ejecutar-las realizando cálculos sobre los datos numéri-cos, o bien compilando y correlacionando otrostipos de información.

El mundo de la alta tecnología nunca hubieraexistido de no ser por el desarrollo del ordenadoro computadora. Toda la sociedad utiliza estasmáquinas, en distintos tipos y tamaños, paraalmacenar y manipular de datos. Los equiposinformáticos han abierto una nueva era en lafabricación gracias a las técnicas de automati-zación, y han permitido mejorar los sistemasmodernos de comunicación. Son herramientasesenciales prácticamente en todos los campos deinvestigación y en tecnología aplicada.

11..11 HHiissttoorriiaa

La primera máquina de calcular mecánica,precursora del ordenador digital, fue inventadaen 1642 por el matemático francés Blaise Pascal.Aquel dispositivo utilizaba una serie de ruedasde diez dientes en las que cada uno de los dien-tes representaba un dígito del 0 al 9. Las ruedasestaban conectadas de tal manera que podíansumarse números haciéndolas avanzar el númerode dientes correcto. En 1670 el filósofo y mate-mático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz per-feccionó esta máquina e inventó una que tam-bién podía multiplicar. El inventor francésJoseph Marie Jacquard, al diseñar un telar auto-mático, utilizó delgadas placas de madera perfo-radas para controlar el tejido utilizado en losdiseños complejos. Durante la década de 1880 elestadístico estadounidense Herman Hollerithconcibió la idea de utilizar tarjetas perforadas,similares a las placas de Jacquard, para procesar

datos. Hollerith consiguió compilar la informa-ción estadística destinada al censo de poblaciónde 1890 de Estados Unidos, mediante la utiliza-ción de un sistema que hacía pasar tarjetasperforadas sobre contactos eléctricos.

El predecesor de las actuales computadoraspersonales y progenitor de la plataforma IBMPC compatible, fue lanzado en agosto de 1981.El modelo original fue llamado "IBM 5150".

La frase "computadora personal" era de usocorriente antes de 1981, y fue usada por primeravez en 1972 para denominar al Xerox PARC'sAlto. Sin embargo, debido al éxito del IBM PC,lo que había sido un término genérico llegó asignificar específicamente una computadoracompatible con las especificaciones de IBM.

Aunque el primer IBM PC no incorporaba latecnología de computación más avanzada, seconvirtió en un hito de este sector en ebullición.El uso de un sistema operativo al que podíanacceder todos los demás fabricantes de compu-tadoras abrió el camino para la estandarizaciónde la industria.

A mediados de la década de 1980 se produjeronuna serie de desarrollos especialmente importan-tes para el auge de los microordenadores. Uno deellos fue la introducción de un potente ordenadorde 32 bits (muy simplificadamente diremos quela cantidad de bits es uno de los parámetros quedetermina la potencia de procesado. Un microde 32 bits maneja el doble de datos que uno de16) capaz de ejecutar sistemas operativos multi-usuario avanzados a gran velocidad. Este avancebrindó a cualquier equipo de escritorio con lasuficiente potencia informática como para satis-facer las demandas de cualquier pequeña empre-sa y de la mayoría de las empresas medianas.


Otra innovación fue la introducción de métodosmás sencillos y 'amigables' para el control de lasoperaciones de las computadoras. Al sustituir elsistema operativo convencional por una interfazgráfica de usuario, computadores como elApple Macintosh permiten al usuario seleccionariconos —símbolos gráficos que representanfunciones de la computadora— en la pantalla, enlugar de requerir la introducción de los coman-dos escritos correspondientes. Hoy existennuevos sistemas controlados por la voz, pudien-do los usuarios operar sus PC’s utilizando laspalabras.

Desde principios de los ’80 hasta el comienzodel nuevo siglo, Apple e Intel (y sus clones)compitieron en el mercado, dado que eran dostecnologías diferentes. Apple se ubicó siempre ala vanguardia, tanto en el diseño de hardwarecomo de su sistema operativo (MacOS), desta-cándose por ser máquinas de alto rendimiento,más rápidas y seguras, que ganaron terreno en elmundo profesional de edición digital de audio yvideo, tratamiento de imágenes, etc. Por otrolado, Intel y su sistema operativo Windows (que“tomó presatadas” muchas ideas de MacOS)ganaron el mercado masivo de la computadorahogareña, sobre todo por su menor costo. Elmonopolio de Windows logró que los desarro-lladores de aplicaciones no trabajaran para otrossistemas operativos, por lo que Windows es, enla práctica, el único sistema operativo utilizablepor el usuario PC común.

Hoy en día las diferencias de velocidad, interco-nexión y compatibilidad entre MAC y PC’s sonmínimas. Ambas plataformas utilizan los mis-mos discos y puertos de comunicación (USB).Apple incluso abandonó la arquitectura dePowerPC (un tipo de microprocesador diferentea las las PC clones de IBM) y utilizan ahoramicros de Intel.

11..22 GGeenneerraalliiddaaddeess

Desde hace varios años la PC (del inglés Perso-nal Computer -Computadora Personal-), osimplemente “computadora”, se ha convertidopara muchas personas en un instrumento indis-pensable de trabajo e incluso de ocio (en muchoscasos debiera decirse sobre todo de ocio).

Todo usuario de una computadora conoce lospasos a seguir para ponerla en funcionamiento ycuáles son los dispositivos de hardware (perifé-ricos) más comunes que la componen:

• Gabinete o (mal llamado) CPU.• Disquetera de 3 ½ pulgadas (casi extinguida).• Lector y/o grabador de CD’s / DVD’s.• Monitor de tubo o LCD• Teclado• Mouse (Ratón)• “Parlantitos”

Pero no todos conocen cómo funciona, ni pue-den identificar su configuración interna, es decir,las piezas y dispositivos principales que seencuentran en el interior.

No es posible diferenciar una computadora máspotente de otra solamente por su aspecto exter-no. Esas características dependen, exclusivamen-te, de los dispositivos que tenga el ordenadorinstalados interiormente en la placa base(mother board), cuyas características no sereconocen a simple vista; a no ser que la personasea un entendido en la materia y pueda interpre-tar los códigos que tienen inscritos exteriormentelos chips y dispositivos.

La alternativa más práctica es consultar losmanuales de instrucciones, o en el caso de adqui-rir un equipo nuevo, preguntarle al vendedorcuáles son las características principales deconfiguración, como por ejemplo: tipo de micro-procesador y su velocidad de trabajo (actualmen-te expresado en gigabytes), cantidad de memoriaRAM (MegaBytes) y si permite ampliación,capacidad de disco duro, tipo de tarjeta gráfica ycapacidad de la placa base.

Las computadoras fabricadas por marcas comoCompac Presnsario; Sony; HP, etc, tienen inter-namente componentes de distintas marcas; decalidad reconocida. Los llamados "clones",ensamblados por vendedores particulares tam-bién pero la calidad de las partes varían amplia-mente. Hay que tener cuidado a la hora de eva-luar las características de una PC, porque haymucha “trampa comercial”, así que bueno teneruna noción básica sobre la PC y sus componen-tes para poder evaluar estas cuestiones.


3 LA PC POR DENTRO

En principio, todas las PC’s tienen instalados (oincorporados) similares dispositivos; pero condiferentes características de capacidad y veloci-dad de procesamiento de datos, lo que hace quepuedan realizar las operaciones con mayor omenor rapidez y permitan trabajar con más omenos programas abiertos al mismo tiempo.

33..11 PPLLAACCAA BBAASSEE ((MMootthheerr BBooaarrdd))

Si abrimos el gabinete de una PC nos encontra-remos con una placa de mayores dimensionesque las restantes. Es la placa base o placamadre (en inglés “mother board”), donde seinstalan los dispositivos periféricos de hardwarecomo los discos, lector/grabador de CD’s oDVD’s, placa de video, el teclado, el mouse, la

impresora, tarjetas de expansión (sonido, red,modem) etc.; que permiten el intercambio yprocesamiento de la información. Algunos deestos periféricos como la placa de video y tarje-tas de expansión pueden estar incorporados en lapropio motherboard. En este caso se los deno-mina “on board” (a bordo). En la actualidad,todso los “mothers” más comunes vienen con elvideo, el sonido y la red “on-board”.

Nota: Comúnmente suele llamarse CPU al gabinete dela computadora, siendo esta una denominación equi-vocada. Como veremos más adelante, el CPU (UnidadCentral de Procesamiento) es en realidad el micropro-cesador. Pero es común que por extensión se le llameCPU al gabinete y computadora a todo el conjunto(gabinete, monitor, teclado).

Placa base de un ordenador o computadora personal de mesa, sin ningún dispositivo conectado. Haga clic aquí para ver un esquema con unadescripción detallada de los elementos principales que contiene una placa base.

33..22 MMIICCRROOPPRROOCCEESSAADDOORR

El microprocesador o CPU (Central ProcessingUnit; Unidad Central de Proceso) o simplemente“procesador”, constituye el “cerebro” de todo elsistema informático. En líneas generales sumisión es supervisar todas las funciones que

realiza la computadora, comparar el resultado delas operaciones, incluyendo las matemáticas, yseguir las instrucciones contenidas en los pro-gramas que se ejecutan.


Las característica fundamentalque distingue a los microprocesa-dores es su velocidad de trabajo,que se mide en ciclos por segundo(MHz o GHz). Mientras más altasea esa frecuencia mayor será la

cantidad de operaciones por segundo que podrárealizar la computadora.

Hoy en día encontramos en el mercado dosgrandes fabricantes de microprocesadores paraPC: INTEL y AMD. Entre los procesadores degama baja más empleados en las computadoraspersonales o PC se encuentran el Celerón, deINTEL y el Duron de AMD. Entre los de gamaalta (más costosos) están el Pentium IV, deINTEL y el Athlon de AMD. Hay procesadoresde “dóble núcleo”, (algo así como dos micros enunos) y de 64 bits.

Recordar: 1MHz = 1.000.000 de ciclos por segundo; 1GHz = 1.000.000.000 de ciclos por segundo.

33..33 MMEEMMOORRIIAASS

Es el dispositivo que almacena transitoriamen-te los datos que procesa la PC. Físicamente unamemoria está constituida por circuitos integradosmontados en una pequeña plaqueta o circuitoimpreso. La PC, para trabajar, utiliza varios tiposde memorias:

• RAM• ROM• BIOS

• Caché• Virtual

Módulo de memoria RAM

RAM: (Random Access Memory – Memoriade acceso aleatorio). Cuando escuches hablarde la memoria de la PC, se está haciendo refe-rencia a la memoria RAM. Esta constituye lamemoria principal de trabajo. Aquí se carga elSistema Operativo instantes después que se poneen funcionamiento la PC. También se cargantodos programas que vamos abriendo paratrabajar, así como también los datos con los queestamos trabajando (un texto, un archivo deaudio). La RAM es una memoria volátil, esdecir, que todo el contenido que tiene transito-riamente almacenado se borra o pierde cuando seapaga la PC. Por eso si estamos escribiendo un

texto y se nos “cuelga” la PC o el programa,perdemos lo escrito si no lo habíamos guardado.

ROM: Read Only Memory – Memoria desólo lectura. Es un tipo de memoria permanenteque contiene grabada instrucciones que nocambian y que la computadora necesita paratrabajar. El BIOS (sistema de arranque) es unamemoria ROM.

BIOS: (Basic Input/Output System – Siste-ma Básico de Entrada/Salida). Es una memo-ria ROM tipo Flash (se puede regrabar medianteun procedimiento especial); que contiene graba-do el programa que controla la secuencia dearranque de la computadora y proporciona lapuesta en marcha e inicialización del SistemaOperativo (Windows).

Caché: Tipo de memoria RAM muy rápidadonde se van almacenando datos de los progra-mas en ejecución que el microprocesador necesi-ta utilizar reiteradamente. La computadoratrabaja con tres memorias caché: la de nivel 1, denivel 2 y de nivel 3. Los microprocesadoresCeleron y Durón mencionados antes tienenmenos niveles de memoria caché interno, poreso son más económicos y su rendimiento esmenor.

Virtual: En realidad no es una memoria propia-mente dicha. Es un archivo temporal que secrea transitoriamente en el disco duro cuando lamemoria RAM empieza a agotarse. En otraspalabras, cuando Windows empieza a quedarsesin memoria (porque esta toda en uso), escribedatos en el disco rígido como si fuese memoriaRAM. Pero como el disco es muchísimo maslento que las memorias, la PC “se vuelve lenta”.

33..44 CCOONNTTRROOLLAADDOORRAASS ddee ddiissccoo

Sin entrar en mucho detalle, diremos que lascontroladoras se encargan de manejar las uni-dades de disco. La controladora de uso másgeneralizado es la IDE y la EIDE, mientras que(hasta no hace mucho) la más profesional y caraera la SCSI. Las unidades de disco se conectan ala interfáz controladora mediante cables planos,que tienen una gran cantidad de conductores(normalmente 80). La etapa controladora dedisco básicamente gestiona la comunicaciónentre el microprocesador y las unidades de disco.Hoy en día todas estas tecnologías están siendodesplazadas por otra conocida como Serial-ATA(SATA).

MicroprocesadorAthlon 64


IDE: (Integrated Drive Electronics – Electró-nica integrada en la unidad). Ranura paraconectar dispositivos que utilizan la controladoraIDE, como la disquetera de discos flexibles de 3½ pulgadas, discos duros y lectores-grabadoresde CDs y/o DVDs. Normalmente el mother-board tiene dos conectores IDE, que permiteninstalar hasta cuatro discos (dos en cada cable)por medio de un cable plano. En un futurocercano, el conector IDE desaparecerá, reempla-zado por la tecnología Serial ATA, que permiteconectar discos en cascada. Esta nueva conexiónes más rápida y extiende la cantidad de unidadesque pueden conectarse.

33..55 OOTTRROOSS EELLEEMMEENNTTOOSS

BUS: (se pronuncia “bas”) Los mencionamospara entender de que se está hablando cuandoescuchamos términos como “PCI” o “AGP”…Un BUS es un conjunto de cables por dondeviaja la información. Son las “autopistas” dedatos. Y como sucede en una autopista real, enla cual mayor cantidad de carriles permite quecirculen más autos; en un BUS o autopista dedatos, a mayor cantidad de cables (8, 16, 32)más datos pueden transmitirse simultáneamente.

Las placas base de las primeras computadorassolamente disponían de un solo BUS de sistema,donde se conectaban todos los elementos ydispositivos periféricos. En la actualidad lasplacas bases de las PCs disponen de más de unBUS, siendo el principal el BUS de expansiónPCI. Otros son: bus USB (donde van conectadostodos los dispositivos periféricos que admitenconexión USB) Bus IDE (donde van conectadosel disco duro y el lector/grabador de CDs oDVDs.

SLOTS: Son ranuras de expan-sión situadas en la placa base,en donde se insertan a presiónlas tarjetas correspondientes alos distintos dispositivos perifé-ricos de hardware que se insta-lan en la PC, como por ejem-plo: placa de vídeo o de sonido

(en el caso que no estén integradas ya en lapropia placa base), Ethernet que permite conec-tarse a una red local y a Internet; módem internopara conexión telefónica a Internet; placa decaptura de video; etc.

Los tipos de slots utilizados hoy son: el PCI;AGP (exclusivo para la placa de video) y el PCIII, que terminará reemplazando a los dos ante-riores...

CHIP SET: Este es otro dato fundamental a lahora de comprar/evaluar una PC. El “chip set“ esel conjunto de chips o circuitos integrados quegestionan la comunicación entre el microcon-trolador y todos los dispositivos de hardware.Por eso es de vital importancia la calidad de esteconjunto de chips y de sus controladores desoftware (drivers). Un chipset de mala calidadafectará el rendimiento general de al computado-ra y puede generar problemas de compatibilidadcon algunos dispositivos y aplicaciones. Un buenmicroprocesador no rendirá correctamente si elchipset de la placa madre es de mala calidad.

Batería CMOS: Fuente de energía eléctrica quemantiene energizada la memoria CMOS delBIOS para que no se borren los datos de confi-guración que tiene grabados. Generalmente estaes una batería redonda y plana, tipo CR 2032, de3 volt de tensión. Las rutinas principales dearranque no se pierden aunque se agote la bateríadado que están en un sector de memoría novolátil dentro del chip BIOS (ROM). La pilabásicamente sirve para mantener la fecha y horay algunas configuraciones puntuales del BIOS.

Puertos: La placa base de las computadoraspresentan normalmente diferentes puertos deentrada/salida de datos, utilizados para conectarlos periféricos externos. Entre los más antiguosse encuentran el paralelo, el serie y el PS/2.Actualmente se utilizan masivamente los puertosUSB-1, USB-2, Firewire, Bluetooth y de rayosinfrarrojos.

Suministro de energía eléctrica: Todos lascomputadoras cuentan con una fuente de energíaque suministra a los elementos instalados en laplaca base y los dispositivos internos como ladisquetera, el disco duro y el lector/grabador deCDs o DVDs, las diferentes tensiones o voltajesque requieren para funcionar. La computadoratrabaja con tensiones del orden de 12, 5 y 3voltios.

Slots PCI


4 DISPOSITIVOS DEALMACENAMIENTO

Una computadora cuenta con dispositivos dehardware para el almacenamiento de datos, yasea de forma magnética, óptica o eléctrica, queno forman parte de la placa base, pero que seinstalan a ésta, como el disco duro, la disquete-ra, el lector/grabador de CD y/o DVD, tarjeta dememoria Flash, etc.

Últimamente algunos fabricantes están incorpo-rando también a sus computadoras lectores detarjetas externas como Compact Flash (CF),Secure Digital (SD), Memory Stick, etc., quepermiten volcar directamente a la PC datosalmacenados en esas tarjetas como, por ejemplo,fotos tomadas con una cámara digital.

También se puede conectar a un puerto USB unPen Drive (memoria flash portátil en forma dellavero) para intercambiar datos entre ese dispo-sitivo y la PC.

En rigor de la verdad, la disquetera y las lectorasde CD-ROM son “especies en extinción”. Lasprimeras reemplazadas por el CD regrabable, elcorreo electrónico y las memorias tipo PenDrive.Las segundas, obsoletas frente a los DVD-ROM,que además de CD’s permiten leer DVD’s.

44..11 UUNNIIDDAADDEESS DDEE MMEEDDIIDDAA EENNIINNFFOORRMMÁÁTTIICCAA

Toda la información que maneja la computadoraestá representada por palabras digitales, conjun-tos de 1’s y 0’s. La electrónica digital se basa enel cálculo de operaciones matemáticas usando elsistema de numeración binario, dado que éstese ajusta a la naturaleza de las máquinas, quebásicamente contienen millones de interruptorescuyo estado puede ser “encendido” o “apagado”.De este modo se realizan todo tipo de operacio-nes algebraicas usando unos y ceros, que enelectrónica digital de llaman BITS. De modo queun bit puede tener solo dos estados: 1 ó 0

La unidad de medida de información es elBYTE, que es un conjunto de 8 bits. (por ejem-plo: 1011 1001). Un Byte puede adoptar 256valores distintos, según el valor de cada uno desus bits. En informática, un Byte se utilza pararepresentar los 256 caracteres del código ASCII(que son las letras, números y símbolos queescribimos desde el teclado). Podemos decirentonces que 1 Byte representa la cantidad de

datos necesarios para representar una letra,número o símbolo.

Al igual que con otras unidades de medida,cuando trabajamos con una cantidad de elevadade bytes, se vuelve incómodo trabajar con launidad de medida base, ya que tendríamos quehablar de cientos de miles de bytes, o miles demillones. Entonces se usan factores de escala enla unidad de medida para representar grandescantidades.Ejemplo: la unidad de medida del peso es el gramo (y no el“kilo” como algunos confunden). Sin embargo, si alguien nospregunta ¿cuánto pesas? nadie (en su sano juicio) contesta-rá 73.500 gramos... la respuesta será 73 kilos y medio. Eneste sencillo ejemplo vemos que en lugar de gramo, esta-mos utilizando el Kilogramo, que equivale a 1.000 gramos(Kilo = 1.000). Del mismo modo, en informática hablamos deKilo-bytes (KB) para referirnos a miles de bytes.

Unidades de medida:

Factores de escala (sistema decimal)

KILO = 1.000MEGA = 1.000.000GIGA = 1.000.000.000TERA = 1.000.000.000.000

103

106

109

1012

Factores de escala (sistema binario) - redondeadas*

1.000 Bytes = 1 KB1.000 KB = 1 MB1.000 MB = 1 GB1.000 GB = 1 TB

* IMPORTANTE: En esta tabla, los valoresestán redondeados para facilitar su comparacióncon el sistema decimal. En el sistema decimal,KILO equivale a 10 elevado a la 3 (103 = 1.000).En numeración binaria, “KILO” se define como210 (1.024). De esto se desprende que 1 Kbyte noes equivalente a 1.000 Bytes, sino a 1.024 bytes.

Esto es así porque se definió KILO-Byte comola cantidad de combinaciones que pueden hacer-se con 10 bits (1.024, es decir 210). Evidente-mente esta convención intentó mantener ciertaequivalencia con el sistema de numeracióndecimal, en el cual, como se dijo, Kilo “multipli-ca” por mil a la unidad de medida.

Explicado esto, se exponen a continuación lasequivalencias reales de las unidades de medidade información:


Factores de escala (sistema binario)

KILO Byte = 210 ByteMEGA Byte = 220 ByteGIGA Byte = 230 ByteTERA Byte = 240 Byte

Equivalencias

1.024 Bytes = 1 KB1.024 KB = 1 MB1.024 MB = 1 GB1.024 GB = 1 TB

Nota: La “B” de byte siempre debe escribirse en mayúscula,dado que la “b” minúscula significa “bit” y no “byte”.

44..22 TTIIPPOO DDEE SSOOPPOORRTTEESS::

Disco duro: Unidad de almacenamiento princi-pal, ubicada en el interior de la PC. Es unaunidad de almacenamiento magnético, con locual puede decirse que, salvando las distancias,usa el mismo principio de grabación que unacinta de casete convencional. Dentro de unaunidad de disco duro hay varios discos o platosy varios cabezales de lectura/escritura quetrabajan sincronizadamente.

Disquete 3½”: Disco de almacenamiento flexi-ble. Muy limitado en su capacidad de almace-namiento (1.38 MB). Muy poco confiables; hoyen día muy poco usados. La capacidad delcorreo electrónico de transferir archivos de grantamaño; los CD-ROM’s re-grabables y las me-morias portátiles (Pen Drives) son las alternati-vas más usadas.

CD-ROM: Unidad de almacenamiento removi-ble, que utiliza la tecnología de los discos com-pactos para almacenar datos. El principio defuncionamiento del CD-ROM es igual al discocompacto, en el que los datos se leen medianteun rayo láser. Las lectoras de CD-ROM hoy endía ya son obsoletas y pronto dejarán de fabri-carse. Están siendo reemplazadas por lectorasDVD-ROM, que leen CD-ROM’s y DVD’s. LosCD-ROM’s grabables (writable) pueden grabar-se sólo una única vez. Hay otro tipo de CD-ROMque pueden borrarse y rescribirse (CD-RW; re-writable), conocidos como regrabables. Launidades grabadoras de CD’s son tambiénobsoletas, ya que su costo es casi el mismo queel una grabadora de DVD’s, que permite grabarCD’s y DVD’s.

DVD-ROM: Utiliza la tecnología del DVD (DigitalVersatile Disc) para almacenar datos. Hay dostecnologías: simple capa y doble capa. Lacapacidad de almacenamiento de un DVD desimple capa es unas 7 veces mayor que la de unCD-ROM. Los de doble capa tienen el doble decapacidad. Los DVD video (originales) normal-mente son de doble capa. Las lectoras y graba-

doras de DVD son hoy “moneda corriente” en elmundo PC.

Memorias Flash: Conocidos genéricamentecomo “Pen-Drivers” (Unidades lápiz), son pe-queñas unidades tipo llavero que se conectan aun puerto USB para transferir información.Internamente contienen una memoria tipo “flash”que puede escribirse y borrarse eléctricamente,y tienen la capacidad de retener los datos sinnecesidad de alimentación, por eso estosdispositivos no requieren batería. Algunosmodelos permiten reproducir archivos de audio eincluyen un sintonizador de FM. Lógicamenteestas unidades sí requieren de baterías para sufuncionamiento. También entran en esta catego-ría las tarjetas de memoria utilizadas en cáma-ras digitales y teléfonos celulares (SD, CF,Memory Stick).

Blu-Ray y HD-DVD: Estas tecnologías son lanueva generación de discos de almacenamientoóptico le siguen al DVD. Exteriormente soniguales, y emplean una tecnología que permitegrabar más una capa de datos en la mismacara. Una capa de disco Blu-ray puede conteneralrededor de 25 GB (casi 3 DVD’s) o cerca de 6horas de video de alta definición más audio, y eldisco de doble capa puede contener aproxima-damente 50 GB (casi 6 DVD’s).

La siguiente tabla expone una comparaciónentre la capacidad de almacenamiento de losdistintos dispositivos.

Soporte Capacidad * Equivalencia aprox. enAudio PURO calidad CD

Disquete 3 ½ 1,38 MB 8 segundosCD-ROM 700 MB 80 minutos

Pen Drive 128 MB a 1GB (cada vezson mayores) 13 min / 100 minutos

DVD-ROM 4,5 a 9,2 GB 8 ½ Hs / 15 HsDISCOS

DUROS (HD)80 GB a 1 TB (1.024 GB) 5 ½ días / 2 ½ meses

* Estas equivalencias muestran el tiempo de audioque cabría en cada caso si copiamos el contenido deun CD de audio convencional. Los valores sonaproximados.

PPEERRIIFFÉÉRRIICCOOSS EEXXTTEERRNNOOSS

Exteriormente todas las computadoras utilizandispositivos periféricos de hardware, indispen-sables para su funcionamiento, como ser: moni-tor, teclado, ratón. Impresora escáneres y par-lantes son otros ejemplos, aunque existenmuchos otros periféricos externos para diferen-tes funciones que se pueden conectar al PC.


5 FUNCIONAMIENTO

55..11 ¿¿QQuuéé ooccuurrrree ccuuaannddoo eenncceenn--ddeemmooss llaa ccoommppuuttaaddoorraa??

Cuando encendemos la PC, la corriente eléctri-ca (1) llega a la fuente de alimentación (2). Através del conector (3) la fuente distribuye lasdiferentes tensiones de trabajo a la placa base,incluyendo el microprocesador o CPU (4).Cuando el microprocesador recibe corriente,envía una orden al chip del BIOS (5), donde seencuentran grabadas las rutinas del POST (Power-On Self-Test – Autocomprobación dia-gnóstica de encendido) o programa de arranque.Si no existiera el BIOS con ese conjunto deinstrucciones grabadas en su memoria, el siste-ma informático de la computadora no podríacargar en memoria el Sistema Operativo, pro-grama sin el cual, obviamente, no funcionaríanel resto de los programas instalados.

Una vez que el BIOS recibe la orden del micro-procesador, éste toma el mando de la PC y elprograma del POST comienza a ejecutar unasecuencia de pruebas diagnósticos para com-probar sí la tarjeta de vídeo (6), la memoria RAM(7), las unidades de discos [disquetera, discoduro (8) y reproductor y/o grabador de CD oDVD], el teclado, el ratón y otros dispositivos dehardware conectados a la PC, se encuentran encondiciones de funcionar correctamente.

Cuando el BIOS no puede detectar un determi-nado dispositivo instalado en la PC o detectafallos en alguno de ellos, se oirán una seriesonidos en forma de “beeps” y aparecerán en lapantalla del monitor mensajes de error, indican-do que hay problemas. En caso de que el BIOSno detecte nada anormal durante el proceso derevisión, iniciará a continuación el proceso de“boot”, es decir, de inicialización o arranque dela computadora.

Durante el chequeo previo a la inicialización, elBIOS va mostrando en la pantalla del monitordiferentes informaciones con textos en letras

blancas y fondo negro. A partir del momento quecomienza el chequeo de la memoria RAM, uncontador numérico muestra la cantidad de bytesque va comprobando y, si no hay ningún fallo, lacifra que aparece al final de la operación indicala cantidad total en megabytes instalada ydisponible de memoria RAM que tiene la compu-tadora para ser utilizada.

Durante el resto del proceso de revisión, elPOST muestra también en el monitor un listadocon la relación de los dispositivos de almacena-miento masivo de datos instalados y que hansido comprobados; como por ejemplo el disco odiscos duros y el lector/grabador de CD o DVDsi lo hubiera.

Cualquier error que encuentre el BIOS duranteel proceso de chequeo se clasifica como “nograve” o como “grave”. Si el error no es grave elBIOS sólo muestra algún mensaje de texto osonidos de “beep” sin que el proceso de arran-que y carga del Sistema Operativo se vea afec-tado. Pero si el error fuera grave, el proceso sedetiene y la PC se quedará bloqueada o colga-da. En ese caso lo más probable es que existaalgún dispositivo de hardware que no funcionabien, por lo que será necesario repararlo osustituirlo.

Nota: En algunas computadoras que con el paso del tiempose han ido quedando tecnológicamente retrasadas, el primersitio a donde, por defecto, se dirige el BIOS a buscar elSistema Operativo es la disquetera; en lugar de dirigirsedirectamente al disco duro como lo hacen las computadorasmás actuales. Eso se debe a que cuando surgieron lasprimeras PCs personales todavía no existía el disco durotanto el sistema operativo como los programas de usuariosse cargaban en la memoria RAM a partir de un disquete quese colocaba en la disquetera. Después, cuando apareció eldisco duro, no existían aún los CD’s, por lo que los progra-mas se continuaron pasando a través de la disquetera paragrabarlos en el disco duro, utilizando en la mayoría de loscasos varios disquetes. Por ese motivo, hasta hace pocotiempo, el programa POST de la BIOS continuaba dirigién-dose primero a buscar el Sistema Operativo en la disqueteray si no lo encontraba allí pasaba a buscarlo en el disco duro.

Si por olvido, al apagar esas PCs se nos quedaba algúndisquete introducido en la disquetera, al encenderlo denuevo el proceso de inicialización se detenía a los pocossegundos, porque el BIOS se topaba con el disquete y al noencontrar en éste el Sistema Operativo no continuaba subúsqueda en el disco duro. Cuando eso ocurría solamentehabría que extraer el disquete de la disquetera, oprimircualquier tecla en el teclado y de inmediato el BIOS sedirigirá al disco duro a buscar dicho programa.


55..22 AARRRRAANNQQUUEE DDEELL SSIISSTTEEMMAAOOPPEERRAATTIIVVOO

Una vez que el BIOS termina de chequear lascondiciones de funcionamiento de los diferentesdispositivos de la PC, continúa el proceso de“booting” (secuencia de instrucciones de iniciali-zación o de arranque de la PC), cuya informa-ción se encuentra grabada en una pequeñamemoria RAM denominada CMOS (Comple-mentary Metal-Oxide Semiconductor – Semi-conductor de óxido-metal complementario).

Para comenzar el proceso de inicialización, elBIOS localiza primeramente la información deconfiguración contenida en la memoria CMOS,que contiene, entre otros datos, la fecha y lahora actualizada, configuración de los puertos,parámetros del disco duro y la secuencia deinicialización o arranque. Esta última es una delas rutinas más importantes que contiene elprograma de la memoria CMOS, porque leindica a la BIOS el orden en que debe comenzara examinar los discos para encontrar el sistemaoperativo, sin el cual e la PC no podría ejecutarninguna función. (Entre los sistemas operativosmás comúnmente utilizados hoy en día en lascomputadoras personales se encuentran elWindows, de Microsoft y el Linux de códigoabierto).

En ese lugar del disco se encuentra grabado el“boot record” o programa de arranque, quecontiene las instrucciones necesarias que permi-ten realizar el proceso de carga del SistemaOperativo en la memoria RAM.

Una vez que el BIOS extrae del disco duro unaparte del Sistema Operativo y lo pasa a la me-moria RAM, ese programa es el encargado decontrolar todo el trabajo que ejecuta la PC. Paraello el BIOS carga en la memoria RAM losarchivos principales de inicialización del SistemaOperativo, como son el io.sys, config.sys, com-mand.com, autoexec.bat y win.ini (en el caso delsistema operativo Windows).

A partir de ese momento la PC ya puede funcio-nar obedeciendo las instrucciones que dichoSistema Operativo envía al microprocesador, asícomo de las instrucciones que contienen losprogramas de las aplicaciones o software queutilizan los usuarios como, por ejemplo: proce-sador o editor de texto, hoja de cálculo, base dedatos, etc.

Desde ese momento, el Sistema Operativo seráel encargado de manejar el microprocesador, lamemoria RAM, los programas o software que seejecutan, los diferentes dispositivos conectadosa la PC, el almacenamiento de datos y la inter-acción entre el usuario y la computadora.

55..33 TTRRAABBAAJJOO CCOONN PPRROOGGRRAAMMAASS DDEEAAPPLLIICCAACCIIOONNEESS

Una vez que el Sistema Operativo se encuentrafuncionando, podemos proceder a abrir el pro-grama utilitario o aplicación con la que desea-mos trabajar. El funcionamiento de un programao software utilitario de aplicación, al igual que elSistema Operativo, se basa en seguir un conjun-to de instrucciones programadas que nos permi-ten realizar un trabajo. Existen infinidad deaplicaciones de uso común, que van desde elprocesador o editor de textos hasta otras con lasque podemos realizar diseños gráficos, editarvideos o sonido, ejecutar videojuegos, etc.

Las instrucciones de todos los programas estánescritas en líneas de texto o lenguaje de altonivel, comprensible para el programador quecrea el software o programa, pero no para la PC.Para que la computadora entienda esas instruc-ciones, es necesario traducirlas primero, con laayuda de otro programa, a un lenguaje de bajonivel o código máquina, que convierte las líneasde texto en código binario, es decir, en dígitos“0” y “1” o bits de código binario, que es el únicolenguaje que entiende el microprocesador y losdispositivos que integran la PC. El conjunto deocho "1" y "0", o lo que es igual, de ocho bits,recibe el nombre de “Byte”.

Cuando utilizamos, por ejemplo, un programaprocesador o editor de texto como el Word uotro similar, las palabras que escribimos en elteclado y las órdenes que introducimos pormedio del ratón las recibe el Sistema Operativoen código binario. Éste, en primera instancia,identifica de donde procede la información quele llega (en este caso el editor de textos), laacepta como datos que le envía ese programa ypor medio del microprocesador o CPU los reen-vía a la memoria RAM, igualmente en códigobinario.

A partir de ese momento la información quedaráalmacenada en la RAM de forma temporal,incluyendo también la información del formatoque tiene el documento de texto, como porejemplo: tipo y puntaje o tamaño de la fuente deletras, colores, ancho de los márgenes de lapágina, etc.). La información de los datos rela-cionados con el formato del documento lo con-tienen, por defecto, los propios programas. Esasson instrucciones prefijadas por el programador,pero que en algunos programas las podemoscambiar o ajustar a nuestra conveniencia, siem-pre y cuando el programa haya sido diseñadopara permitir que se introduzcan esos cambios.Toda la información que supervisa el SistemaOperativo la envía al microprocesador y éste asu vez a la tarjeta gráfica para representarlavisualmente en la pantalla del monitor.


Mientras el fichero con el que estamos trabajan-do no se guarde en el disco duro, o en cualquierotro soporte de almacenamiento de datos, secorre el peligro de perder la información siocurriera un fallo; cuelgue o bloqueo en elprograma con el cual estamos trabajando, o enpropio Sistema Operativo. Cuando eso pasa (yno es raro que ocurra), nos veremos impedidosde ejecutar la acción de “guardar”, con lo cual nosólo habremos perdido el fichero, sino tambiéntodo el tiempo de trabajo invertido.

La pérdida de la información en el archivo sedebe a que todo el contenido de la memoriaRAM se borra cuando nos vemos obligados areiniciar la PC (reset) para desbloquearlo; otambién cuando lo apagamos sin haber procedi-do a guardarlo, aunque en ese caso siempreaparece una ventana alertando de que el archi-vo no está guardado.

Como la RAM es una memoria volátil o transito-ria, que sólo almacena los datos mientras seencuentra energizada, lo más recomendable esir guardando periódicamente el archivo mientraslo estamos trabajando. De esa forma si ocurrieraun cuelgue o bloqueo en la PC solamente sepierde la información correspondiente a losúltimos minutos invertidos después de haberloguardado por última vez.

Cuando el usuario termina de trabajar con la PCy quiere apagarla, no lo puede hacer directa-mente, sino que tiene que seguir los pasosestipulados para esa acción, porque de nohacerlo así se pudiera ver afectado el SistemaOperativo. Lo normal es cerrar primero todos losprogramas que se encuentran abiertos despuésde haber guardado el archivo o archivos quehemos estado creando y por último proceder acerrar el Sistema Operativo. En las computado-ras actuales al cerrar Windows, automáticamen-te cierra todos los programas y apaga la PC.

FuentesEnciclopedia EncartaAsí funciona el ordenador personal - JoséAntonio E. García ÁlvarezWikipedia

unidad i - hardware y software conceptos basicos

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