TEMA 1. FUNCIONAMIENTO DE UN

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1 1 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos. OPERACIONES AUXILIARES CON TIC TEMA 1. FUNCIONAMIENTO DE UN ORDENADOR. SISTEMAS OPERATIVOS. PCPI INFORMÁTICA

2 2 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos. Contenido 1 Funcionamiento de un ordenador Codificación binaria Convertir un número binario a decimal Convertir un número decimal a binario Conversión de texto Unidades de medida El Sistema Operativo Funciones de un sistema operativo Componente de un Sistema Operativo Tipos de sistemas operativos Por los servicios ofrecidos Por la forma de ofrecer los servicios... 9

3 3 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos. TEMA 1. FUNCIONAMIENTO DE UN ORDENADOR. SISTEMAS OPERATIVOS. 1 Funcionamiento de un ordenador Como hemos podido ver en otros módulos del curso, un ordenador está compuesto por dos tipos de componentes, por un lado está el software (programas) y por otro el hardware (componentes físicos). La parte hardware de la máquina está compuesta por un conjunto de circuitos electrónicos utilizados para procesar la información digital. Esta información puede expresarse en forma de dos valores (1 si hay corriente y 0 si no la hay). En la práctica se utilizan los dígitos 0 y 1 para codificar y operar con esta información digital, lo que se conoce como sistema binario. 1.1 Codificación binaria La información digital se representa a través del sistema binario, con valores 0 y 1 respectivamente. Las imágenes, sonidos, letras, etc deben convertirse en 0's y 1's para que el ordenador pueda procesarlas. A ese proceso de conversión se llama digitalización. Para utilizar el sistema binario hay que utilizar únicamente los dígitos 0 y 1 por lo que después del 1 viene el 10, que es el siguiente número que sólo utiliza el 0 y el 1. A cada uno de los dígitos que componen un número binario se le denomina bit. Así por ejemplo, para almacenar el número 19, el ordenador utilizaría el Convertir un número binario a decimal En el sistema binario, los números se calcular utilizando potencias de 2, de forma similar a como se calculan en el sistema decimal con potencias de 10. El valor de un número binario en decimal se calcula usando potencias crecientes de 2, empezando por 0. Por ejemplo, para pasar el número de binario a decimal se irá multiplicando cada uno de los dígitos por la potencia de 2 que corresponda a su posición, empezando por la derecha y asociando al primer dígito el 0. Ejemplo: Dígito Potencia de Sumando las potencias de 2 correspondientes a los dígitos que tienen valor 1 obtenemos el número decimal que se corresponde con el (2 = = = 90 (10

4 4 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos Convertir un número decimal a binario Para convertir un número decimal en binario se divide el número decimal entre 2 sucesivamente y se ordenan los diferentes restos de forma inversa, encabezados por el último cociente, que siempre es un 1.Por ejemplo, para convertir el número 26 en binario Conversión de texto Para almacenar los caracteres alfanuméricos (letras, dígitos, etc) se utiliza un sistema de código que asocia un número binario con cada carácter. Entre los más utilizados está el UNICODE que utiliza 16 bits para representar cada carácter (2 16 = caracteres distintos) y el ASCII extendido que utiliza 8 bits para cada carácter (2 8 =256 caracteres distintos). Así por ejemplo para representar la A se utiliza el número 65, a la B el 66, etc. Para transformar las letras o palabras al sistema binario se utiliza la tabla de Código ASCII. Para convertir de texto a binario: 1º Buscamos el número decimal que corresponde a cada letra (cuidado con las minúsculas y mayúsculas). 2º Convertimos ese número decimal a binaro. Para convertir de binario a texto 1º Convertimos ese número binario a decimal. 2º Buscamos el número decimal que corresponde a cada letra (cuidado con las minúsculas y mayúsculas).

5 5 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos Unidades de medida La unidad de medida de la información digital es el bit; no obstante, para evitar tener que utilizar cantidades muy grandes se utilizan las siguientes unidades: 1 bit 1 Byte = 8 bits (cada letra que escribimos en el ordenador es un byte) 1 KiloByte (KB) = 1,024 Bytes 1 MegaByte (MB) = 1,024 KB (una canción en formato digital suele ocupar entre 3 y 6 MB) 1 GigaByte (GB) = 1,024 MB (las películas en DVD suelen ocupar 4 GB) 1 TeraByte (TB) = 1,024 GB (actualmente se están empezando a comercializar discos duros de 1 y 2 Teras) 1 PetaByte (PB) = 1,024 TB 1 ExaByte (EB) = 1,024 PB 1 ZettaByte (ZB) = 1,024 EB 1 YottaByte (YB) = 1,024 ZB 1.2 Cómo funciona un ordenador Uno de los objetivos fundamentales de un ordenador es el de procesar la información. Este proceso se puede dividir en tres fases: Fase de entrada de información. Los datos son introducidos en el ordenador por el usuario. Generalmente para esta fase se utiliza el teclado o cualquier dispositivo de entrada. Fase de procesamiento. Una vez que los datos se han introducido en el ordenador, éste comienza su tratamiento, realizando cálculos y operaciones necesarias para obtener los resultados. Estas operaciones se ejecutan a través de los programas, aunque es el procesador el encargado de dirigirlas. Fase de salida. Una vez que los datos se han procesado, se muestran los resultados al usurio. Para ello se suele hacer uso de cualquier dispositivo de salida, bien sea la pantalla, la impresora, etc.

6 6 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos. 2 El Sistema Operativo El sistema operativo (S.O.) constituye la parte más importante del software de cualquier ordenador, de hecho, es el único componente lógico estrictamente necesario para el funcionamiento del mismo. Es un programa o conjunto de programas que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware del ordenador, gestionando los recursos del sistema y optimizando su uso; así como, simplificar el manejo y la utilización del ordenador haciéndolo seguro y eficiente Cuando un ordenador se enciende, se carga parte del SO en la memoria y se ejecuta. El SO despierta al ordenador y hace que reconozca a la CPU, la memoria, las unidades de disco y cualquier otro dispositivo conectado a ella como el teclado, el ratón, la impresora, etc., verificando que no existan errores de conexión y que todos los dispositivos se han reconocido y trabajan correctamente. A este primer diagnóstico se le denomina POST (Power on selft Test). 2.1 Funciones de un sistema operativo. Las funciones particulares que como mínimo debe cumplir un sistema operativo son: Administración del procesador: el sistema operativo administra la distribución del procesador entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado. Gestión de la memoria de acceso aleatorio (RAM): el sistema operativo se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada "memoria virtual". La memoria virtual

7 7 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos. permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta. Gestión de entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada/salida). Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios. Control de recursos: gestiona el uso de los recursos existentes de modo que estos sean aprovechados al máximo. Acceso a los periféricos: junto a los drivers que proporcionan los fabricantes de los periféricos, el S.O permite configurar los dispositivos periféricos y hacer uso de ellos 2.2 Componente de un Sistema Operativo. El sistema operativo está compuesto por un conjunto de paquetes de software que pueden utilizarse para gestionar las interacciones con el hardware. Estos elementos se incluyen por lo general en este conjunto de software: El núcleo, que representa las funciones básicas del sistema operativo, como por ejemplo, la gestión de la memoria, de los procesos, de los archivos, de las entradas/salidas principales y de las funciones de comunicación. El intérprete de comandos, que posibilita la comunicación con el sistema operativo a través de un lenguaje de control, permitiendo al usuario controlar los periféricos sin conocer las características del hardware utilizado, la gestión de las direcciones físicas, etcétera. El sistema de archivos, que permite que los archivos se registren en una estructura arbórea. 2.3 Tipos de sistemas operativos. Según la perspectiva con la que se observen los sistemas operativos, pueden realizarse diferentes clasificaciones. Entre ellas:

8 8 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos Por los servicios ofrecidos Según esta perspectiva, los sistemas operativos se clasifican en: Monousuarios: Son sistemas operativos con capacidad para un solo usuario simultáneo, independientemente de las características de la máquina sobre la que está montado el sistema. Multiusuario: Son sistemas operativos que dan servicio a múltiples usuarios a la vez, es decir, permiten la compartición de sus recursos por múltiples usuarios. También independiente de la máquina sobre la que esté montado el sistema. Monotarea: Son sistemas operativos capaces de ejecutar al mismo tiempo un único trabajo o tarea, entendiendo ésta como un programa o aplicación de usuario o un trabajo propio de gestión del sistema. Multitarea: Son sistemas operativos que permiten al usuario realizar varios trabajos al

9 9 Tema 1. Funcionamiento de un ordenador. Sistemas operativos. mismo tiempo. Monoproceso o Uniproceso: Son sistemas operativos que sólo permiten manejar un procesa a la vez. Sin embargo,permiten simular la multitarea haciendo que el sistema realice una tarea rotatoria con intercambio muy rápido. Multiproceso: Son SO capaces de manejar más de un procesador en el sistema, que permiten realizar varios procesos simultáneamente y, por tanto, varias tareas al mismo tiempo. ACTIVIDADES: (Anótalo en tu cuaderno) 1. Clasifica los siguientes sistemas operativos en monousuario o multiusuario y en monotarea o multitarea: Windows 98, Guadalinex, Windows XP y Windows Busca sistemas operativos utilizados por smartphones Por la forma de ofrecer los servicios Aquí nos encontramos: Sistemas centralizados: se caracterizan por la existencia de una máquina principal, mainframe, que se encarga del procesamiento, mientras que los usuarios manejan terminales denominados tontos (sin memoria ni procesador). Sistemas en red: Son sistemas operativos cuya misión principal es gestionar los recursos de varios ordenadores conectados entre sí mediante una red informática, ya sea de área local ó de área amplia. Las funciones de estos sistemas operativos estarán encaminadas a facilitar las capacidades de una red, esto es, la compartición de recursos, las comunicaciones, los accesos remotos, etc. Sistemas distribuidos: son sistemas cuasi-independientes que permiten distribuir los trabajos, tareas o procesos entre un conjunto de procesadores. Los procesadores pueden encontrarse en el mismo equipo o en equipos distintos (siendo, en este último caso, transparente para el usuario).