ARQUITECTURA DE LOS ORDENADORES

ARQUITECTURA DE LOS ORDENADORESAlejandro Blanco de los SantosJuan Carl0s Garca Armario

ndice1.- Introduccin2.- Representacin de la informacin3.- Sistema informtico 3.1.- Hardware 3.1.1.- El procesador 3.1.2.- La memoria 3.1.3.- Buses, puertos y ranuras de expansin 3.1.4.- Perifricos 3.2.- Software

1.IntroduccinLlamamos Informtica a la ciencia que estudia el tratamiento automtico de la informacin.La herramienta que se utiliza en esta ciencia se denomina Ordenador o Computadora.

2.Representacin de la informacinLa informacin que puede manejar un ordenador es de tipo digital, est representada en un lenguaje que solo emplea dos smbolos: 0 y 1 llamados dgitos binarios.Cada uno de esos smbolos representa una unidad mnima de informacin y recibe el nombre de bit (Binary digiT).Los bits se agrupan para formar entidades que tengan un significado concreto. Esas entidades reciben el nombre de palabras. A diferencia de los lenguajes humanos, las palabras que entiende un ordenador deben tener todas exactamente el mismo nmero de bits.

Cuanto mayor sea el tamao de la palabra que el ordenador puede manejar, mayor ser la capacidad de dicho ordenador. Las palabras de 8 bits se denominan bytes u octetos.En cualquier ordenador, a cada uno de esos bytes se les asocia un smbolo. En general, los 128 primeros cdigos son reconocidos de la misma forma por todos los ordenadores, formando el denominado cdigo ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

Como el byte es una unidad muy pequea, suele utilizarse mltiplos suyos:

Kilobyte (KB) 1024 B.Megabyte (MG)1024 KB.Gigabyte (GB)1024 MB.Terabyte (TB)1024 GB.

3.Sistema InformticoTodo sistema informtico est compuesto por tres elementos fundamentales:Hardware: Es el conjunto de componentes fsicas del ordenador.Software: Es el conjunto de componentes lgicos del ordenado.Usuario: Un sistema informtico necesita de nuestra intervencin para la organizacin y planificacin de las tareas.

3.1. HardwareEl hardware es la parte fsica del ordenador.Clasificaremos los elementos que componen el hardware en cuatro categoras: - Procesador - Memoria - Buses, puertos y ranuras de expansin - Perifricos

3.1.1. El procesadorLlamado tambin Unidad Central de Procesos (CPU). Es el corazn del ordenador. En el procesador tiene dos partes: la unidad aritmtico-lgica y la unidad de control, que es la encargada de ejecutar las instrucciones.

La potencia de un procesador se mide entre otras cosas por la cantidad de instrucciones por segundo que puede ejecutar. La unidad de medida de esta velocidad es el Hertz (Hz) y el GigaHertz (GHz). Aunque la velocidad de procesamiento se mide en Hz, el hecho de que un procesador tenga una velocidad de 400 MHz y el otro tenga 800 MHz, no quiere decir que ste ltimo sea el doble de rpido. S es ms rpido pero probablemente bastante menos del doble, pues la velocidad influye de otros muchos ms factores.

3.1.2. La memoriaEs un elemento esencial del ordenador. La misin de lamemoria es almacenar las instrucciones del programa que vaa ejecutar el procesador. Bsicamente existen dos tipos de memoria:

1.- Memoria principal: Se trata de una memoria interna, integrada en la placa principal del ordenador. Memoria RAM (Random Access Memory) Memoria ROM (Read Only Memory)

2.- Memorias secundarias: Se trata de dispositivos externos, su misin es almacenar de manera permanente programas y datos en soportes de gran capacidad. Destacaremos estos: Soportes magnticos: cintas magnticas, discos flexibles, discos duros Soportes pticos: CD-ROM, DVD y BluRay. Soportes flash: Memorias USB, tarjetas SD

3.1.3. Buses, Puertos y Ranuras de ExpansinEL procesador y la memoria son los componentes principales delordenador, pero para funcionar necesitan estar comunicados entres. Adems para que el ordenador realice tareas tiles debe existir laposibilidad de introducir informacin en esos dispositivos y permitir queellos nos devuelvan los resultados.

Los canales de comunicacin entre el procesador y la memoria constituyen el bus principal y el resto de dispositivos constituyen los buses secundarios.

Los buses secundarios no enlazan directamente con los dispositivosperifricos, sino que enlazan con ciertos interfaces situados en la placaprincipal que constituyen la puerta de acceso de esos perifricos al procesador.

Estas puertas son de dos tipos: Puertos: Conexiones que enlazan la placa principal con distintos tipos de perifricos.Puertos serie o puertos COMPuertos paraleloPuertos PS2Puertos USBRanuras de expansin: Permiten conectar a la placa principal dispositivos perifricos que se situarn dentro de la caja del ordenador, los habituales son, tarjetas grficas, tarjetas de sonido, tarjetas de video y tv, tarjetas de red .

3.1.4. Perifricos Perifrico es todo dispositivo que se pueda utilizar para introducir informacin, obtener informacin o ambas cosas de un ordenador.Se pueden clasificar en: Dispositivos de entrada: sirven para introducir informacin en el ordenador. Ejemplo: El teclado, el ratn, etc.Dispositivo de salida: Sirven para que el usuario reciba informacin elaborada por el ordenador. Ejemplo: El monitor, la tarjeta grfica, etc.Dispositivo de entrada y salida: Dispositivos que cumplen las dos funciones especificadas anteriormente. Ejemplo: La tarjeta de sonido, tarjetas de vdeo y televisin.

3.2. SoftwareSoftware es el conjunto de programas que utiliza elordenador, tanto para los programas necesarios para elpropio funcionamiento del ordenador como las aplicacionesde usuario ms variadas. El conjunto de programas necesarios para que el usuariopueda controlar todos los dispositivos del ordenador recibe elnombre de Sistema Operativo (SO). El SO contiene losprogramas necesarios para manipular los dispositivos quecomponen el ordenador. (No todos los procesadores admitentodos los sistemas operativos).

Los fabricantes de sistemas operativos ms importantes sonMicrosoft y Apple.A parte del software bsico para el manejo del ordenador (es decir,el SO) existen infinidad de programas que permiten hacer delordenador la herramienta ms polivalente que existe:

Software de aplicacin: Es aquel que permite a los usuarios llevar acabo una o varias tareas especficas, en cualquier campo deactividad susceptible de ser automatizado o asistido, incluyen entre otros:Aplicaciones para Control de sistemas y automatizacin industrialAplicaciones ofimticas (Word, Excel, PowerPoint)Software educativoSoftware empresarialBases de datos

Software de programacin: Conjunto de herramientasque permiten al programador desarrollar programasinformticos, usando diferentes alternativas y lenguajesde programacin de una manera prctica.

Clasificacin del softwareLa parte ms importante del software son los programas de los cuales; algunos hacen funcionar el ordenador y otros sirven al usuario para hacer una tarea concreta, se forman as dos grandes grupos: -Software de base, aquel que hace funcionar el ordenador -Software de aplicacin, es aquel que utiliza el usuario para realizar su trabajo

2.1.2 DriversLos drivers permiten que un determinado modelo decomponentes funcione con un sistema operativo. De esamanera todos los programas creados para ese sistemaoperativo pueden usar ese componente. Por ejemplo, eldriver de la tarjeta grfica nVidia Ge-Force2 MX-400 para elsistema operativo Windows XP permite que todos losprogramas creados para Window Xp puedan usar esa tarjetagrfica y por lo tanto mostrar imgenes en el monitor.

Cuestiones sobre el funcionamiento de los drivers:Cada driver est diseado para un modelo decomponente, y no vale para otro modelo, aunque sea delmismo componente.Cada driver est diseado para un sistema operativo, yno vale para otro.Para que un programa pueda usar un componente esnecesario que est instalado el driver del componente enel sistema operativo donde se ejecuta el programa.Los drivers de un dispositivo DEBEN venir con elcorrespondiente dispositivo. Como alternativa se puedenobtener en internet.

2.2. Software de Aplicacin Programas diseados para que el usuario realice con ellostareas determinadas. Tambin son llamados aplicaciones.Las aplicaciones funcionan en un determinado sistemaoperativo, con el que son compatibles. Las aplicaciones secomunican con el sistema operativo, y ste es el que secomunica a travs de los drivers con el hardware para asejecutar la aplicacin.

Hay aplicaciones que tienen versiones para distintos sistemas operativos.

2.2.1. Software de OfimticaSon las aplicaciones ms importantes y ms utilizadas,ya que son las herramientas ideales para el trabajo diariode oficina. Dentro del software de ofimtica tenemos varios tipos de aplicaciones:Procesador de texto: Usados para crear documentos detextos con gran riqueza tipogrfica.Hoja de clculo: Mediante una estructura de celdasorganizadas en hojas, filas y columnas permiten realizargran cantidad de clculos de una manera rpida ysencilla.

2.2.2. UtilidadesGrupo de programas que incluyen aplicaciones cuya finalidad est muy relacionada con el funcionamiento del propio ordenador.Rendimiento / Diagnsticos: Programas que analizan el rendimiento del ordenador y busca fallos de configuracin o componentes defectuosos.Compresores: Utilidades que permiten reducir el tamao de los archivos para que ocupen menos en el disco duro o cualquier otra unidad.Antivirus: Utilidades cuya finalidad es detectar y eliminar virus.

2.2.3. MultimediaGrupo formado por aquellos programas dedicados a creacin, edicin y reproduccin de contenidomultimedia.

SonidoAplicaciones dedicadas exclusivamente al tratamientodel sonido en el ordenador.Reproductores: Se limitan a reproducir archivos de sonido o CDs musicales.Editores: Permiten tomar un archivo de sonido y modificarlo con determinados efectos, modificando el dibujo de su onda.Otros: Pequeas utilidades que cubren lagunas de otros programas.

VdeoSimilares a los de audio, pero aadido de lo complejo queson los archivos de vdeo.Reproductores: Su funcin es la de reproducir los archivos de vdeo.Editores: Los editores de vdeo sirven para crear y sobre todo modificar los archivos y sobre todo modificar los archivos de vdeo.Reproductores de DVD: Aplicaciones capaces de reproducir DVD de vdeo como si un reproductor fsico propiamente dicho se tratara.

GrficosEl objetivo de estos programas es la creacin,adquisicinmodificacin, etc. de archivos.Visualizadores: Su finalidad principal es mostrar los archivos grficos.Editores: Sirven para crear y sobre todo modificar las imgenes de los archivos

2.2.4. InternetEste grupo est formado por los programas que sirvenpara la conexin a internet: - Navegadores.- Clientes de e-mail.- Chat y mensajera instantnea. - Reproductores multimedia internet. - Firewalls y P2P.

3. Proceso de instalacin y uso de un programaNormalmente, aunque no siempre, para poder utilizarun programa es necesario instalarlo en nuestro ordenador ysistema operativo, cuando adquirimos un programa, suelevenir con unos de estos dos formatos: CD o DVD Archivo descargado de internetGracias a estos formatos podemos instalar el programa ennuestro ordenador. El proceso de instalacin consistenormalmente en estos pasos:

Copia automtica de los archivos que constituyen el programa en las carpetas adecuadas del disco duro. Ajustes necesarios de configuracin del programa y del sistema operativo. Creacin de iconos en el escritorio y en el men de acceso a aplicaciones.Para eliminar un programa del ordenador hay que seguir un proceso que se llama desinstalacin, y que consiste en estos pasos:Eliminacin automtica de los archivos que constituyen el programa.Ajustes necesarios de configuracin del sistema operativo, de forma auto.Eliminacin de iconos en el escritorio y en el men de acceso a aplicaciones, tambin automtica.

4. Tipos de software segn su licencia de uso- No 100% funcional: no todas las opciones del programa estn activas.- Uso por tiempo limitado: Cuando lo instalas puedes usarlo un tiempo, ms tarde su uso es de pago.- Precio cero: No cuesta nada.- Permiso de copia y redistribucin: Podemos copiar el programa y drselo a otra persona para que lo instale y lo utilice.- Cdigo de fuente y permiso para modificarlo: Podemos modificar el programa.- Cdigo de fuente y permiso para modificarlo: Podemos modificarlo, incluso publicarlo.

5. Tipos de archivosEl archivo es un conjuntos de informacin almacenado en una unidad dealmacenamiento. Los archivos tienen un nombre que se usa para hacerreferencia a ellos. Cada tipo se reconoce por la extensin, que son tresletras (o ms) que van detrs del nombre del archivo. Los ms conocidos son:

Documentos: .doc, .pdf, .odt. - Pginas web: .htm, .html. Hojas de clculo: .xls, .ods. - Programas: .exe, .com. Presentaciones: .ppt, .odp. - Archivos del sistema: .dll, .inf. Imgenes: .bmp, .jpg. - Paquetes comprimidos: .zip, .rar Sonidos: .mp3, .mid. Videos: .avi, .mpg.

FIN