Tema 1: El Ordenador y sus componentes.

Transcripción

1 1.1. Historia de la Informática Codificación de la información. Sistemas de Numeración Sistema Decimal Sistema Binario Sistema Hexadecimal Unidades de medida de la información Código ASCII El ordenador. Estructura funcional El ordenador. Estructura física Placa Base CPU Memoria Periféricos Software Sistemas Operativos Archivos y carpetas Redes de ordenadores Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 1 de 17

2 1.1. Historia de la Informática La Informática es la ciencia que se ocupa del tratamiento automático de la información usando equipos electrónicos llamados computadores. El dispositivo de cálculo más antiguo que se conoce es el ábaco. Su nombre viene del griego abax que significa tabla o superficie plana. Se sabe que los griegos empleaban tablas para contar en el siglo V antes de Cristo o tal vez antes. Ábaco medieval Réplica de la máquina multiplicadora de cilindros de Napier (1617) La primera aproximación a una máquina mecánica de calcular fue hecha por el escocés John Napier ( ), el inventor de los logaritmos neperianos. La máquina de multiplicar de Napier permitía, mediante un sistema de cubos colocados en columnas, leer el resultado de la multiplicación de dos números. En 1623 Wilhelm Schickard construye su reloj calculante, que realizaba sumas y restas mediante ruedas dentadas y utilizaba los logaritmos de Napier para hacer multiplicaciones. También disponía de marcas que hacían el papel de una primitiva memoria y de una campanilla que advertía del desbordamiento (overflow) de las operaciones. Schickard murió víctima de la peste y su máquina fue destruida en un incendio, posiblemente provocado por los mercenarios que campaban por sus respetos en la zona durante la guerra de los Treinta Años. Afortunadamente, una carta dirigida a Kepler conteniendo los planos de la máquina los salvó para la posteridad. Réplica del reloj calculante de Schickard (1623) Pero el primer calculador mecánico propiamente dicho fue construida en 1642 por el francés Blaise Pascal (en cuyo honor se llama Pascal uno de los lenguajes de programación). A los 18 años Pascal deseaba dar con la forma de reducir el trabajo de cálculo de su padre que era un funcionario de impuestos. Su principio de funcionamiento era el mismo que rige los cuentakilómetros de los coches actuales: una serie de ruedas tales que cada una de las cuales hacía avanzar un paso a la siguiente al completar una vuelta. Las ruedas estaban marcadas con números del 0 al 9 y había dos para los decimales y 6 para los enteros. Las ruedas giraban mediante una manivela con lo que para sumar o restar lo que había que hacer era girar la manivela correspondiente en un sentido o en otro el número de pasos adecuado. Máquina sumadora de Pascal o Pascalina (1642) Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 2 de 17

3 En 1672 apareció La máquina de Leibnitz. Era un perfeccionamiento de la máquina de Pascal, e incluía la mejora de poder multiplicar, dividir y obtener raíces cuadradas. Leibnitz propuso la idea de una máquina de cálculo en sistema binario base de numeración empleada por los modernos ordenadores actuales. Máquina de calcular de Leibniz (1694) Aunque hubo muchos precursores de los actuales sistemas informáticos, podemos considerar a Charles Babbage (matemático e inventor inglés) como el precursor de las teorías en que se basan los actuales ordenadores. En 1822 diseñó su máquina diferencial para el cálculo de polinomios. Esta máquina se utilizó con éxito para el cálculo de tablas de navegación y artillería. Mientras que la máquina diferencial era un aparato de proceso único, Babbage decidió construir una máquina de propósito general que pudiese resolver casi cualquier problema matemático. Todas estas máquinas eran por supuesto mecánicas movidas por vapor. En 1830 formula las bases de su máquina analítica, aunque solamente la desarrolló a nivel teórico y no llegó nunca a construirla. La sofisticada organización de esta segunda máquina es lo que hace que muchos consideren a Babbage padre de la informática actual. En 1936 Turing propuso un modelo matemático de computadora de propósito general. Esta computadora se constituiría de una cinta en la que se puede codificar un símbolo en cada posición. La máquina tiene una cabeza lectora y la cinta se puede mover hacia adelante y hacia atrás. En cada momento la máquina puede analizar un símbolo, y dependiendo del estado actual de la máquina y del símbolo leído sustituirá el símbolo leído por uno nuevo. A continuación podrá leer un nuevo símbolo moviendo la cinta. Lo importante de este modelo de Turing es su potencia para realizar demostraciones, no la posibilidad de construir esta máquina ya que sería muy lenta. Aspecto de la cinta infinita y el cabezal de una máquina de Turing De hecho se puede concluir que una máquina de Turing puede hacer cualquier cosa que se pueda realizar mediante un procedimiento algorítmico, esto lo constituye como el primer modelo de computador de propósito general. El modelo de Turing dio el empuje definitivo para que comenzara la era de las computadoras. La II Guerra Mundial proporcionó un estímulo a los gobiernos para que invirtieran en investigación y crear poderosas computadoras. Las primeras computadoras creadas durante la guerra -como la máquina Robinson que Turing construye para descifrar mensajes alemanes codificados por la máquina alemana Enigma- eran propiedad exclusiva del gobierno y de organizaciones militares. En 1943 Howard Aitken construye para IBM (que cedió a la Universidad de Harvard) la MARK I, una máquina automática electromecánica (en basé a relés) que podía realizar 5 operaciones aritméticas: suma, resta, multiplicación, división y referencia a resultados anteriores. ENIAC La sustitución de los relés por VÁLVULAS DE VACÍO dio lugar a la Primera Generación de ordenadores electrónicos. En 1943 nace el ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer, terminado de construir en 1946). Se construyó por encargo del ejército de los EEUU para realizar cálculos balísticos. Estaba compuesta por 70 mil resistencias, 10 mil condensadores, relés, 6 mil conmutadores manuales y válvulas, que debido a su fragilidad debían cambiarse frecuentemente (19 mil cambios en los nueve años en que la máquina estuvo en servicio). Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 3 de 17

4 La Segunda Generación de ordenadores (aparecida a mediados de la década de los cincuenta) se caracterizó por la sustitución de las válvulas de vacío por TRANSISTORES, con lo cual se redujo el tamaño y el coste, y se aumentó la velocidad de proceso hasta el microsegundo. Ejemplo de esta segunda generación es el UNIVAC. La Tercera Generación de ordenadores se inicia en 1964 con el modelo IBM 360. La principal característica de esta generación fue el uso del CIRCUITO INTEGRADO (chip). El modelo IBM 370 (1970) es el producto más famoso de esta generación. Los avances de esta tercera generación dan paso al multiproceso y a los lenguajes avanzados de programación: Fortran (1966), Algol (1968) y COBOL (1970). También datan de esta generación el BASIC (1964) y el Pascal (1971). IBM 360 IBM 370 En 1971 Intel desarrolla el microprocesador Intel 4004, dando lugar al nacimiento de la Cuarta Generación. Esta generación se caracteriza por el empleo de MICROCHIPS, cuya base tecnológica es la misma de la generación anterior, pero de tamaño mucho más reducido. Es a partir de este momento cuando los ordenadores empiezan a contemplarse como un posible electrodoméstico más, y aparece el concepto de Ordenadores Personales (PC), ya que son aparatos cada vez más pequeños y más accesibles en cuanto a su coste y sencillez de manejo. El primer ordenador personal en EE.UU. fue el Altair 8800 (1974) de la desaparecida empresa MITS. Microsoft tuvo el acierto de construir un intérprete BASIC para él, MITS sobrevivió un par de años, pero Microsoft inició un despegue imparable, dando un gran salto al facilitar a IBM el sistema operativo MS-DOS para el PC, Altair 8800 Información en Internet Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 4 de 17

5 1.2. Codificación de la información. Sistemas de Numeración Se llama CÓDIGO al conjunto de reglas seguidas para la representación de unos datos, es decir, a cualquier representación de unos datos mediante otros. Ejm: Código Morse. Se llama SISTEMA DE NUMERACIÓN al conjunto de reglas que permiten, con una cantidad finita de símbolos llamado alfabeto, representar cualquier número. Ejm: Sistema Romano Sistema Decimal Es un sistema de numeración posicional (el valor de cada dígito depende de la posición que ocupa en el número) cuyo alfabeto está compuesto por diez símbolos: Ejm: 234 = = Alfabeto = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 } (base = 10) Sistema Binario Es un sistema de numeración posicional cuyo alfabeto está compuesto por dos símbolos: Alfabeto = { 0,1 } (base = 2) Paso Binario Decimal Ejm1: Paso Binario Decimal: ) = = = 23 10) Ejm2: Paso Decimal Binario: Dividimos entre 2 y tomamos los restos de la división empezando por el último: Sistema Hexadecimal 20 10) = ) Es un sistema de numeración posicional cuyo alfabeto está compuesto por dieciséis símbolos: Alfabeto = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F } (base = 16) Tabla 1: Correspondencia entre distintos sistemas de numeración Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 5 de 17

6 Ejm 1: Paso Hexadecimal Decimal: 2AB H) = = = 683 D) Ejm2: Paso Decimal Hexadecimal: 269 D) = 10D H) Ejm 3: Paso Hexadecimal Binario: 1A H) = B) Se escribe la correspondencia de cada dígito en el sistema binario según la tabla 1 (grupos de 4) Ejm 4: Paso Binario Hexadecimal: B) = 6E H) Se agrupan los dígitos de 4 en 4 (empezando por la derecha) y se convierte cada grupo en un dígito hexadecimal Unidades de medida de la información Se llama BIT (Binary Digit) a la unidad mínima de información: 0 ó 1. Medidas de Capacidad: Para velocidades de transmisión: 1 Byte (B) = 8 bits (b) 1 Kilobit por segundo (Kbps) = 1000 bps 1 KiloByte (KB) = 1024 B 1 Megabit por segundo (Mbps) = 1000 Kbps 1 MegaByte (MB) = 1024 KB 1 GigaByte (GB) = 1024 MB 1 TeraByte (TB) = 1024 GB Ejm. 1: Disquette -> 1 44 MB RAM -> 1 GB 4 GB HD -> 500 GB 1 TB CDROM -> MB DVD -> 4 7 GB Ejm. 2: Cuántos KB son 420 MB? Solución: Modem RTB -> 56 kbps ADSL -> 3 Mbps 10 Mbps 1024 KB 420 MB = MB 1 MB Ejm. 3: Hace 7 años un HD de 400 MB costaba 120. Hoy, uno de 1 TB cuesta 90. Compara el coste por MB en ambos casos. Solución: GB 1024 MB 90 = 0,3 / MB ; 1 TB = MB = 0, / MB 400 MB 1TB 1 GB MB Ejm. 4: Supongamos que tenemos instalada y funcionando una ADSL de 3 Mbps. Cuánto tiempo tardaríamos en bajarnos de un servidor web un video de 650 MB si en la práctica nuestra ADSL funciona a un 80% de la velocidad teórica? Solución: Mb 1 B 80 Velocidad real de la ADSL, en MB: 3 = 0,3 MBps s 8 b s Por lo tanto el tiempo de descarga será: 650 MB = s = 36, 1 minutos 0,3 MB Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 6 de 17

7 1.4. Código ASCII El Código ASCII (American Estándar Code for Infomation Interchange -> Código americano estándar para el intercambio de información) es un código de caracteres basado en el alfabeto latino. Fue creado en 1963 por el Comité Estadounidense de Estándares. Inicialmente utilizaba 7 bits para representar los caracteres, pero posteriormente fue ampliado a 8 bits para incluir caracteres adicionales, como la ñ. En este código, cada número, letra o símbolo está representado por un número del 0 al 255. Así pues, se puede definir 1 Byte como el número de bits necesarios para almacenar un carácter. Ejm. 1: Cuánto ocupa la frase Pienso, luego existo? 1 B Solución: 20 caracteres = 20 B 1 caracter Ejm 2: Un libro tiene 420 páginas. Supongamos que por término medio cada página tiene 36 líneas y cada línea tiene 65 caracteres. Cuántos libros de éstos podríamos almacenar utilizando el código ASCII en un CD de capacidad 650 MB? Solución: 36 lineas 65 caracteres 1 B 1 KB 1 MB 420 paginas = B B = 0, 94 MB 1 pagina 1 linea 1 caracter 1024 B 1024 KB Por lo tanto cada libro ocupa 0,94 MB, y en un CD de 650 MB podríamos almacenar: 650 MB 691 libros 0,94 MB / libro 1.5. El ordenador. Estructura funcional Un ordenador es una máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, procesarlos (efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas), almacenarlos y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida, todo ello automáticamente bajo el control de un programa de instrucciones previamente almacenado en el propio ordenador. Un ordenador consta de diversos elementos que constituyen el hardware o componentes físicos y el software o componentes lógicos, es decir los programas que convierten las instrucciones que se envían al ordenador en un lenguaje que este pueda comprender. Para que se produzca el procesamiento y almacenamiento de datos es necesario que el ordenador pueda capturarlos desde el exterior. Esta labor se realiza a través de las Unidades de Entrada: teclado, ratón, DVD, escáner, Una vez recibidos los datos, el ordenador necesita conservarlos en algún tipo de soporte. El sistema capaz de almacenar datos de forma temporal o permanente se denomina Memoria. Para procesar los datos un ordenador utiliza la Unidad Central de Proceso = CPU (CPU, en inglés Central Processing Unit). Dentro de la CPU podemos distinguir dos componentes principales: la ALU y la UC. Una vez procesados los datos se envían al exterior a través de las Unidades de Salida. También se pueden almacenar los datos de forma permanente en Unidades de Almacenamiento (discos duros, CDROM, ) El Ordenador. Estructura funcional. Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 7 de 17

8 1.6. El ordenador. Estructura física. Todos los elementos físicos o materiales de un ordenador, es decir, todos aquellos elementos que son tangibles, reciben el nombre global de HARDWARE (soporte físico). Estos elementos son: la CPU, la memoria, los periféricos de entrada/salida, la placa base, etc. Pasemos a estudiarlos más detenidamente Placa Base La placa base o placa madre (motherboard) es un circuito impreso que constituye el medio de conexión de los componentes del ordenador: microprocesador, memoria y periféricos de entrada y salida. Aparte de la función de interconexión, también se encarga de la sincronización y control entre los distintos componentes. Para realizar estas y otras tareas, la placa base lleva instalado un software en la BIOS (Basic Input-Output System). Para designar a la placa madre también se suele emplear el término Chipset: conjunto de circuitos integrados que actúan conjuntamente. El chipset de la placa base está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal: El NorthBridge (puente norte) se usa como puente de enlace entre el procesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el SouthBrigde. El SouthBridge (puente sur) controla otros dispositivos como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. En general, el SouthBrigde es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos. Placa base Gigabyte La comunicación entre los distintos componentes se realiza a través de líneas que transportan información binaria llamados buses. Hay distintos tipos: - ISA (Industry Estándar Architecture): antiguo (menos velocidad). Conecta tarjetas de sonido, red, - PCI (Peripheral Component Interconnect): más moderno - PCI-Express: el último desarrollo para la transmisión de video - AGP (Acelerated Graphics Port): para conectar la tarjeta de video. Más moderno: PCI Express - USB (Universal Serial Bus): más moderno. Conecta impresoras, llaves de memoria, cámaras, - IDE (Integrated Drive Electronics): Interfaz para conectar discos duros, CDROM y DVD. En los PC s hay dos puertos IDE, y en cada uno de ellos se puede conectar dos dispositovs: uno como Master y el otro como Slave. - S-ATA (Serial Advanced Technology Attachement): Para HD. La comunicación entre los distintos dispositivos puede llevarse a cabo de dos modos: a) Comunicación en Serie: la información se transmite un bit tras otro. Ejm: ratón. b) Comunicación en Paralelo: la información se transmite a través de varias líneas simultáneamente. Ejm: impresora. Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 8 de 17

9 También podemos agrupar los buses, según el tipo de información que transmiten, de la siguiente forma: Bus de direcciones: a través del cual la UC determina la dirección de memoria o dispositivo de E/S con el que se intercambia información. Bus de datos: por el que se transmiten los datos de los procesos. Bus de control: transporta información de control para la sincronización de todo el trabajo. Algunos periféricos disponen de una memoria intermedia llamada buffer, que sirve como almacén temporal de los datos usado para la comunicación entre dispositivos de distinta velocidad CPU La CPU es el núcleo del ordenador, el cerebro. Básicamente, la función de la CPU consiste en realizar las acciones indicadas por los programas y controlar todos los dispositivos del ordenador. La CPU realiza dichas acciones manipulando los datos de la memoria mediante operaciones muy elementales tales como sumas, restas, comparaciones, etc. (Ejm: Intel Core 2 Duo, Intel Celeron, AMD Athlon, AMD Turion) De modo convencional, se distinguen las siguientes partes en la CPU: 1. La Unidad de Control (UC): Controla la ejecución de las instrucciones especificadas en el programa. El funcionamiento de la UC está regido por los impulsos de un reloj que sincroniza la realización de las distintas operaciones y determina la velocidad del procesador. Su frecuencia se mide en MHz (megaherzios, millones de ciclos por segundo) y GHz. 2. La Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Es la encargada de llevar a cabo las operaciones aritméticas (sumas, restas, multiplicación, división) y las operaciones lógicas (comparaciones, OR, NOT, ) y de toma de decisiones ante determinadas situaciones planteadas por los programas. 3. Registros: Son lugares donde se almacenan temporalmente los datos durante la ejecución de la instrucción. Podemos considerar: * Registro contador: indica que instrucción sigue. * Registro de instrucción: tiene la instrucción que se esta ejecutando. * Registro acumulador: guarda los resultados intermedios. * Registro de estado: guarda los avisos. 4. Memoria Caché: Es una pequeña memoria muy rápida donde se almacenan los datos que se usan frecuentemente. Su objetivo es evitar tener que pedir dichos datos a la memoria principal y así reducir los estados de espera del micro mientras le sirve datos la Memoria Principal (más lenta que el micro). Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 9 de 17

10 Memoria La memoria es el lugar donde se almacenan los datos y los programas. Las características principales de las memorias son la capacidad, la velocidad y el coste, características reñidas entre sí: A mayor capacidad menor velocidad. A mayor capacidad menor coste. A mayor velocidad mayor coste. Otra característica importante de una memoria es la latencia, que es el tiempo necesario para acceder a una determinada posición de dicha memoria. Una primera clasificación de las memorias es atendiendo al criterio de Nivel Jerárquico: de más rápida y cara (por lo que suelen tener menor capacidad) a menos rápida y mayor capacidad: a) Memoria Principal o central: en ella se guarda el conjunto de instrucciones (programa) que está siendo ejecutado, junto con los datos de entrada y de salida de la ejecución. Ejm: RAM. b) Memoria Secundaria, masiva o auxiliar: se usa para guardar los datos de modo permanente. Los SO también la utilizan como memoria virtual, con el propósito de incrementar artificialmente la cantidad de memoria principal de la que físicamente se dispone. Ejm: HD. También podemos clasificar las memorias atendiendo a otros criterios, como son la volatilidad o no volatilidad de la misma, si se puede escribir y/o leer de ellas, si el acceso es secuencial o aleatorio, etc. NOTA: Acceso aleatorio significa que el tiempo para acceder a cualquier dato almacenado en la memoria es independiente de la posición que ocupa dicho dato en la memoria (memoria RAM). Acceso secuencial es lo contrario (cinta VHS). TIPOS DE MEMORIAS Memoria ROM (Read Only Memory = Memoria de sólo lectura): el contenido de esta memoria es permanente y no se puede alterar. Se suele usar para almacenar el programa que controla las rutinas de arranque del ordenador. También se utiliza en diversos dispositivos electrónicos: lavadoras, etc. Memoria RAM (Random Access Memory = Memoria de acceso aleatorio): es una memoria de lectura y escritura. La información se almacena de manera temporal y al apagar el ordenador se borra todo su contenido. El acceso aleatorio significa que el tiempo para acceder a cualquier dato almacenado es independiente de la posición que ocupe en la memoria (es decir, se puede acceder a cualquier localización de la memoria en cualquier momento en el mismo intervalo de tiempo). Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 10 de 17

11 Memorias de disco óptico: Las memorias en disco óptico almacenan información usando marcas minúsculas grabadas en la superficie de un disco circular. La información se lee iluminando la superficie con un láser y observando la reflexión. Los discos ópticos son no volátil y de acceso secuencial. Los formatos de uso más común son: CDROM, DVD, CD-R, DVD-R, DVD+R, etc. Discos Magnéticos: la información se guarda permanentemente en las superficies magnetizadas de discos o platos circulares. Son no volátiles y de acceso secuencial. Las principales partes de un disco magnético son: o o o o Pista: cada una de las circunferencias concéntricas (invisibles) en que se divide la superficie del disco lógicamente. Sector: cada uno de los arcos iguales en que se subdividen las pistas; porción radial. Cilindro: conjunto de pistas a las que el sistema operativo puede acceder simultáneamente en cada posición de las cabezas. Cluster: es un conjunto de sectores tratados como unidad de asignación por el SO en cada operación de lectura o escritura. Ejm 1: Disquete de 3 5 pulgadas alta densidad Sector 0: MBR Capacidad = Bytes = 1,44 MB Sectores 1 al 9: 1 FAT (FAT 12) 1 sector = 512 Bytes sectores Sectores 10 al 18: 2 FAT (copia) 2 cabezas y 80 pistas por cada cara 160 pistas Sectores 19 al 32: directorio raiz 1 cluster = 1 sector Sectores 32 al final: datos Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 11 de 17

12 Otros conceptos importantes referentes a los discos son: 1. Tiempo de acceso: es el tiempo que transcurre desde el instante en que se envían los datos a un dispositivo de almacenamiento y el momento en que éste recibe los primeros datos. El t.a. típico de un HD es de 12 ms. 2. Formateo: es el proceso mediante el cual se prepara el disco para ser utilizado. Durante el formateo se hacen las siguientes tares: se le marcan las pistas y sectores al disco, se le define la zona de directorio, se crean la FAT (File Allocation Table -> Tabla de direcciones de archivos) y el registro de arranque. 3. Particiones del disco: particionar un HD consiste en dividir el HD en una o mas partes lógicas (particiones) que se comportan cada una como si fuesen un disco real e independiente del resto. A cada unidad se le identifica con una letra. Normalmente se designa por C a la unidad que es la partición primaria, y por D, E, F, etc las particiones extendidas (si las hay). 4. Registro de arranque (BOOT): contiene las características relacionadas con el disco, como son: versión del sistema operativo, número de bytes por sector, el número de sectores en el disco, etc. En los discos flexibles, como no hay particiones, el registro de arranque se localiza en el primer sector físico del disco. En el caso de un disco duro, el registro de arranque se localiza en el segundo sector de la pista cero, después de la tabla de partición. Al encender el computador, una rutina de la BIOS busca el registro de arranque del disco duro para proceder a la carga del SO. 5. La FAT (File Allocation Table): contiene la información acerca de cada sector del disco, indicándole al sistema operativo que clusters se encuentran ocupados, cuáles se encuentran disponibles y cuáles se encuentran averiados. Además, contiene el nombre de los archivos a los que pertenecen los datos almacenados. Otra información muy importante que contiene la FAT es la tabla donde se indican los sectores que forman un archivo, pues en el momento de grabar un archivo en el disco, es poco probable que quede ubicado en sectores consecutivos, a menos de que se trate de un disco vacío. 6. Directorio raíz: a continuación de la FAT está localizado el directorio raíz, donde se almacena el nombre del archivo, localización, número de clusters que ocupa, hora y fecha de creación, etc. A continuación del directorio raíz se encuentra el área de datos, que ocupa hasta el último sector del disco. Al formatear un disquete con la opción del SO formateado rápido lo que se hace es borrar la FAT y los directorios, pero no los datos Periféricos Podemos distinguir los siguientes tipos: a) Dispositivos de entrada: permiten la introducción de datos en el ordenador: teclado, ratón, escáner, lectores CDROM y DVD. b) Dispositivos de salida: devuelven los datos una vez procesados por el ordenador: monitor, impresora, altavoces, grabadora DVD s, etc. c) Dispositvos de entrada y salida: llaves de memoria, MODEM (Modulador-Demodulador; este dispositivo convierte la señal digital del ordenador en una señal eléctrica (analógica) que puede ser transmitida por la línea telefónica, y viceversa); tarjetas de red (permiten la interconexión de varios ordenadores), etc. Para poder comunicarse el SO con un periférico se utiliza un programa informático llamado controlador de dispositivo (llamado normalmente controlador, o, en inglés, driver), que hace una abstracción del hardware y proporciona una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. Algunos periféricos disponen de una memoria intermedia llamada buffer, que sirve como almacén temporal de los datos usado para la comunicación entre dispositivos de distinta velocidad. Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 12 de 17

13 Mención especial cabe hacer de las tarjetas de video y monitores. MONITORES a) Monitores CRT (Turbo de rayos catódicos): en la parte de atrás del monitor se encuentra un cañón de electrones, el cual dispara un rayo de electrones a través de una bobina magnética hacia la parte delantera de la pantalla, que está recubierta de un material fosforescente que brilla cuando se expone al rayo. El haz de electrones se desplaza de izquierda a derecha, y de arriba abajo, recorriendo una malla de puntos llamados píxeles. La imagen debe ser repetida o refrescada periódicamente, normalmente al menos unas 60 veces por segundo (60 Hz). Esto es lo que se conoce como frecuencia de barrido. b) Monitores de pantalla plana: hoy en día existen diferentes tecnologías. Las más conocidas son: 1.- LCD (Liquid Cristal Display): emplean pantallas de cristal líquido para representar imágenes. El cristal líquido es transparente pero se opaca cuando está cargado de electricidad. Las mejores pantallas LCD son las llamadas de matriz activa o TFT (Thin Film Transistor transistor de película fina-). 2.- Plasma: la imagen se crea por la excitación de fósforo motivada por la descarga de plasma entre dos pantallas planas de vidrio. Suelen ser más baratos que los LCD y de peor calidad. TARJETAS GRÁFICAS La tarjeta gráfica o tarjeta de vídeo es la encargada de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla. Sus componentes principales son: a) Procesador Gráfico: es el encargado de hacer los cálculos para representar las imágenes. Debe tener suficiente potencia para procesar los datos con fluidez y que no se produzcan saltos en la representación de las imágenes. b) Memoria de Video: es la que almacena la información de las imágenes que se visualizan en la pantalla. Depende de la resolución que queramos utilizar y de la cantidad de colores que deseemos presentar en pantalla: a mayor resolución y mayor número de colores más memoria es necesaria. c) RAMDAC: conversor analógico-digital (DAC) de la memoria RAM, empleado para transformar la señal digital con que trabaja el ordenador en una salida analógica que pueda entender el monitor. Dos características importantes de una tarjeta gráfica son: 1. Resolución: número de píxeles que forman la imagen, ancho x alto. 2. Profundidad de color: cantidad de bits necesarios para representar el color de un píxel en una imagen digital (o bien el número de colores que es capaz de mostrarse simultáneamente): 8 bits por píxel (1 B): 2 8 = 256 colores, SUPER VGA 16 bits por píxel (2 B): 2 16 = colores, HICOLOR (color de alta resolución) 24 bits por píxel (3 B): 2 24 = colores, TRUECOLOR (color verdadero) Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 13 de 17

14 Ejm 1: Una imagen de 640x480 a 256 colores (1 B) ocupa: B = B 1 KB B = 300 KB 1024 B La misma imagen a 16 bits (2 B) ocupa: B = B 1 KB B = 600 KB 1024 B La misma imagen a 24 bits (3 B, True Color) ocupa: 900 KB 3/2 600 = 900 KB Ejm 2: Una imagen de 1600x1200 píxeles a Trae Color ocupa: 1 KB 1 MB B = B B = 5, 5 MB 1024 B 1024 KB Ejm 3: Una cámara digital puede hacer fotos a una resolución de 1600x1200 píxeles a True Color. a) En una tarjeta de 256 MB, cuántas fotos caben? b) Si una impresora es capaz de imprimir a 300 ppp cuál es el tamaño de una foto en cm? (1 pulgada = 2.5 cm) c) Cuánto tiempo tardaré en mandar por una foto en una ADSL de 1 Mbps? 1.7. Software A la parte inmaterial, formada por los programas que dirigen el funcionamiento del ordenador, se le llama SOFTWARE (soporte lógico). Una clasificación básica del software es: Sistemas Operativos: es el software básico que gestiona el ordenador y se inicia al encenderlo (Windows XP, Linux, Mac OS X, etc.) Sus funciones principales son: a) Controlar los dispositivos físicos del ordenador: disco duro, disquetes, ratón, teclado, etc. b) Gestionar el almacenamiento de la información y el sistema de ficheros. c) Controlar y ejecutar todo tipo de aplicaciones, así como detectar los errores de ejecución. Programas de Aplicación: son programas diseñados para realizar tareas específicas. En esta categoría están los procesadores de textos (Word), las hojas de cálculo (Excel), los gestores de bases de datos (Access), los programas de diseño gráfico (Paint Shop Pro, Photoshop), presentación de diapositivas (PowerPoint), Navegadores de Internet (IExplorer, Firefox), diseño de páginas web (FrontPage, Dreamweaver), compresores (WinZip, WinRar). Lenguajes de Programación: permiten crear programas de aplicación: C, C++, Visual Basic, PHP, Java, Perl, etc Sistemas Operativos Un Sistema Operativo es el software básico que gestiona el ordenador y se inicia al encenderlo. Sus funciones principales son: a) Controlar los dispositivos físicos del ordenador: disco duro, disquetes, ratón, teclado, etc. b) Gestionar el almacenamiento de la información y el sistema de ficheros. c) Controlar y ejecutar todo tipo de aplicaciones, así como detectar los errores de ejecución. Los sistemas operativos actualmente más comunes son: Windows (XP, Vista, 7), Mac OS, Linux (distribuciones Debian, Ubuntu, Guadalinex, ) Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 14 de 17

15 Un entorno de escritorio es un conjunto de programas que se ocupan de la gestión de la interacción entre el usuario y el sistema operativo por medio de una interfaz gráfica, que es un conjunto de ventanas, iconos, menús, etc. que permite la comunicación entre el ordenador y el usuario. Los sistemas operativos modernos disponen de una interfaz gráfica muy intuitiva, atractiva, amigable y en teoría fácil y cómodo de utilizar. Dentro de la gran variedad de servicios que suele ofrecer un entorno de escritorio, los principales programas son el administrador de ficheros (o explorador de archivos) y las herramientas de administración del sistema Archivos y carpetas La información se almacena y organiza en el ordenador en una estructura arbórea de carpetas y archivos. Las carpetas sirven para organizar la información por temas, contenido u otro criterio, y pueden contener otras carpetas o archivos. Los archivos, documentos o ficheros son los contenedores de una cierta información. Es importantísimo organizar nuestra información en una buena estructura de carpetas y archivos, sobre todo de cara a encontrar alguna información en el futuro. Estructura arbórea de la carpeta Mis Documentos Estructura de un directorio desde la línea de comandos Los archivos constan de un nombre y una extensión. La extensión tiene 3 o 4 letras e identifica el tipo de archivo del que se trata. Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 15 de 17

16 Ejemplo: Las extensiones de los archivos más usuales, así como los iconos más comunes (dependientes del programa asociado a los mismos) son (para sistemas Windows): Extensión Icono Tipo de Archivo Programa asociado Lo que sucede al hacer doble click Otras extensiones Varios Ninguno Aparece el cuadro de diálogo Abrir con.avi,.mpg video Reproductor multimedia: VLC, WMP, Winamp Se reproduce la película.bat Archivo de lotes Sistema operativo Se ejecuta la secuencia de instrucciones del archivo.bmp.dll,.sys Archivo de imagen Archivos de sistema Diseño gráfico (Paint, PSP, Photoshop) o visor de imágenes Sistema operativo Se muestra la imagen o abre el programa de diseño gráfico asociado Aparece el cuadro de diálogo Abrir con.doc Archivo de texto Microsoft Word Se abre el procesador de textos Word.exe Aplicación Sistema Operativo Se ejecuta el programa.gif,.jpg,.tif Archivo de imagen Diseño gráfico (Paint, PSP, Photoshop) o visor de imágenes Se muestra la imagen o abre el programa de diseño gráfico asociado.hlp Archivo de ayuda Sistema operativo Se muestra un archivo de ayuda.htm,.html.inf,.ini.mdb.mp3,.mid,.wav.mov Archivo hipertexto (Internet) Archivo de sistema (inf -> instalación) Archivo de base de datos Archivo de música Archivo de película Navegador web (Firefox, IE, ) Se muestra el archivo de hipertexto Sistema operativo Microsoft Access Reproductor multimedia: VLC, WMP, Winamp Se muestra el contenido del archivo Se muestra la base de datos Se reproduce el archivo de música Reproductor Quick TimePlayer Se reproduce la película.pdf Archivo de texto Adobe Acrobat Reader Se muestra el texto.ppt.pps.rar Archivo de presentación Archivo de presentación Archivo comprimido Microsoft Power Point Microsoft Power Point WinRar Se abre el programa de diapositivas Se muestra la presentación Se muestra el contenido del archivo comprimido.tmp Archivo temporal Sistema operativo Aparece el cuadro de diálogo Abrir con.ttf Archivo de fuentes Sistema operativo Se muestra la fuente.txt.xls.zip Archivo de texto sin formato Archivo de hoja de cálculo Archivo comprimido Editores de texto (Word, Bloc de notas) Microsoft Excel WinZip Se muestra el texto Se muestra la hoja de cálculo Se muestra el contenido del archivo comprimido Los iconos pueden variar dependiendo de los programas instalados en el ordenador. Además, algunos archivos de un determinado tipo pueden abrirse con diferentes programas. Si queremos usar otro programa para abrir un archivo ya asociado, seleccionaremos dicho archivo haciendo clic sobre él, y manteniendo pulsada la tecla SHIFT haremos clic con el botón derecho del ratón. Se abrirá un menú contextual con la opción Abrir con que ejecutaremos para elegir el programa deseado. Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 16 de 17

17 1.9. Redes de ordenadores Una red de ordenadores es un conjunto de ordenadores y/o dispositivos conectados entre sí por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD- ROM, impresoras, etc.) y servicios (acceso a Internet). Las redes de ordenadores se pueden clasificar atendiendo a varios criterios. Algunos tipos importantes son: LAN (Local Area Network): su extensión está limitada físicamente a un edificio o edificios próximos. WAN (Wide Area Network, red de area amplia): su extension es mucho más amplia, hasta miles de Kms. WLAN (Wireless LAN, LAN inalámbrica): redes comunicadas por un medio de transmisión sin cables. La transmisión y la recepción se realiza a través de antenas. Una de las tecnologías más usadas es wi-fi (Wireless Fidelity) (ondas de radio). Un Protocolo de Red es un conjunto de reglas que especifican el modo de comunicación y la forma de intercambio de datos. En una red de ordenadores es muy usual la arquitectura cliente-servidor. Esta arquitectura consiste básicamente en que un programa -el cliente- realiza peticiones a otro programa -el servidor- que le da respuesta. Hay muchos tipos de servidores: de archivos, de impresión, servidores web, etc. Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas, que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en California y una en Utah, EE.UU. Uno de los servicios que más éxito ha tenido en Internet ha sido la World Wide Web (WWW, o "la Web"), hasta tal punto que es habitual la confusión entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto. Pero existen otros muchos servicios y protocolos en Internet, aparte de la Web: el envío de correo electrónico (SMTP), la transmisión de archivos (FTP y P2P), la transmisión de contenido y comunicación multimedia -telefonía (VoIP), televisión (IPTV), el acceso remoto a otras máquinas (SSH y Telnet) Profesor: Juan Luis Marruecos López Pág. 17 de 17