PDF de programación - TEMA 1. Introducción a los ordenadores

TEMA 1. Introducción a los

ordenadores



Índice:


1. El ordenador
2. Componentes de un sistema de computación
3. Hardware del ordenador
4. Software del ordenador
5. Redes de ordenadores



1. El ordenador

Se puede definir un ordenador como un dispositivo electrónico que
procesa datos, adaptándolos (transformándolos) mediante un
conjunto de instrucciones, de forma que se ajusten a los deseos de
los usuarios.

Por ejemplo, pensemos en un sistema de gestión de información de
una biblioteca. Los datos en crudo a procesar podrían ser los
correspondientes a los volúmenes disponibles en la misma, así como
de los préstamos realizados. El programa se encargará de gestionar
esta información, presentando estadísticas de uso de determinados
libros, ofreciendo listas de autores, préstamos realizados a alumnos
concretos, etc. Las estadísticas, las listas e informes constituyen el
resultado del procesamiento de la información.

En informática es muy común la distinción entre “datos” e
“información”. El primer término suele emplearse para aludir a la
entrada a “cocinar” por los programas, mientras que “información”
indica datos con el formato deseado, filtrados, procesados, de forma
que sean completamente significativos para los usuarios de los
programas.

Por tanto, puede pensarse en el ordenador como en una caja negra,
en la que se realiza cierta tarea. La entrada de dicha caja serían los
datos y la salida la información.

Conviene también tener muy claro el significado de los siguientes
términos:


a) usuarios. Se denomina así a las personas que usan un
ordenador, alguno de los programas que se ejecutan en él, para
extraer información a partir de datos de entrada

b) hardware. Este es el nombre dado a la “cacharrería” que
compone el ordenador. Este término denomina todos los
elementos electrónicos y mecánicos que componen el
ordenador

c) software. Término que alude a los programas que se pueden
ejecutar en un ordenador. Se contrapone a “hardware”
indicando que se trata de algo “poco pesado” en relación con la
cacharrería


2. Componentes de un sistema de
computación

Respecto a los elementos integrantes de un sistema de computación
cabe hacer la siguiente clasificación:


a) hardware. Se trata de todos los dispositivos físicos que
componen el ordenador: teclado, pantalla, ratón, discos,
memoria, lector de DVD-ROM, unidad de procesamiento,
ventiladores, etc

b) software. Conjunto de programas que se pueden ejecutar en el
ordenador. No son todos del mismo nivel. Por ejemplo, el
sistema operativo es un software esencial, que debe funcionar
siempre que el ordenador está operativo, ya que es el software
responsable de permitir el uso del recurso del ordenador por
parte del resto de programas que se ejecutan sobre él

c) personas. Todos aquellos que usan el ordenador, sea cual sea
el fin del uso: entretenimiento, medicina, educación, empresas,
programación, etc.

d) Datos e información. Estos conceptos ya se han explicado
los datos e
tipo: numéricos,

antes, pero quizás conviene recordar que
información pueden ser de cualquier
imágenes, texto, sonidos, etc.


No todos los ordenadores tienen las mismas prestaciones. En función
a este punto se suelen clasificar en:


a) superordenadores. Se trata de máquinas de gran capacidad de
computación. Suelen ser escasos debido a su precio elevado.
Se utilizan en grandes corporaciones con fines específicos,
como
meteorológicas,
mantenimiento de grandes sistemas de bases de datos
(secuencias de ADN, por ejemplo), cálculos complejos de
estructuras (por ejemplo, en empresas aeroespaciales), etc.

predicciones

ejemplo:

por

b) macroordenadores. Máquinas que soportan a miles de usuarios
trabajando de forma simultánea. Se usan por parte de
organizaciones que precisan que varios usuarios accedan de
forma concurrente a datos y programas. Dentro de esta
categoría están, por ejemplo, los servidores que permiten
realizar las transacciones comerciales en Internet. Como
ejemplo, los servidores de la empresa Amazon, dedicada a la
venta de libros y discos a través de la red. También las
máquinas de Iberia, que dan servicio a las páginas web a partir
de las cuales se pueden hacer reservas de vuelos en vivo y en
directo

c) miniordenadores. Máquinas de prestaciones más limitadas que
las de un macroordenador, aunque más potentes que los
ordenadores personales. Suelen tener múltiples terminales, de
forma que varias personas puedan
forma
simultánea. Dentro de esta categoría podríamos citar las
máquinas que dan soporte a redes de ordenadores o
mantenien páginas web de docencia, por ejemplo

trabajar de

d) ordenadores personales, usualmente denominados PCs. Suelen
emplearse para el trabajo personal de una única persona,
aunque esto es muy variable en función del sistema operativo
que se use. Por ejemplo, un ordenador personal ejecutando el
sistema operativo LINUX (o Mac OsX Server o Windows Server
Edition) podría comportarse como un miniordenador.


De cualquier forma, conviene tener en cuenta que estas distinciones
no son muy rígidas, ya que la capacidad de procesamiento de los
ordenadores aumenta de forma continua. Algunos de los PCs actuales
tienen muchas más prestaciones que algunos de los miniordenadores
de hace algunos años.



3. Hardware del ordenador

El gráfico siguiente nos puede dar una idea, a grandes rasgos, de los
elementos hardware que constituyen un ordenador:


Unidad Central



los elementos hardware en

las siguientes



Podemos clasificar
categorías:


d) unidad central. Se trata del corazón del ordenador. Es ahí
donde, en última instancia, se procede al procesamiento de los
datos. Dentro de esta categoría se puede hablar a su vez de
diferentes tipos de elementos:
• memoria principal. Se denomina de esta forma la memoria
que se puede acceder de forma rápida para el procesamiento
de los datos

a) hardware de entrada. Se trata de todos los elementos físicos
cuya misión es realizar la introducción de datos en el
ordenador.

b) memoria masiva. Elementos destinados a permitir el
almacenamiento persistente de datos y programas (disquetes,
memorias flash –lápiz de memoria-, discos duros, así como los
elementos necesarios para leer y escribir en ellos)

c) hardware de salida. Componentes especialmente destinados a
mostrar el resultado del procesamiento de los datos: pantallas,
impresoras, plotters, etc

• unidad central de procesamiento (normalmente denominada
como CPU). Consta a su vez de dos elementos básicos:
unidad de control (elemento responsable, en última
instancia, de todo el funcionamiento del ordenador) y unidad
aritmético lógica (elemento responsable de realizar todas las
operaciones aritméticas necesarias)

Si se quisieran hacer corresponder estos elementos con los
“cacharros” que componen las tripas de nuestros ordenadores,
podríamos considerar la siguiente imagen:



Unidad
salida

Dispositivo de
almacenamiento

Entrada
salida

Memoria
principal

Procesador
(CPU)

Unidad
entrada



Respecto a las unidades de entrada podríamos considerar todas las
siguientes: teclado, ratón, escáner, monitor táctil, cámara digital,
lápiz óptico, lector de barras, micrófono, etc

En relación a los dispositivos de almacenamiento masivo cabe indicar
que tienen más capacidad de almacenamiento que la memoria
principal, aunque suelen ser más lentos (el tiempo de acceso a la
información es mayor). Actualmente los ordenadores actuales suelen
venir dotados con discos duros de aproximadamente 350 GB,
mientras que la memoria principal suele ser de 2GB. Aunque la
diferencia se acorta poco a poco, aún se suelen producir este tipo de
relaciones. La característica más importante es la de permitir que la
información se almacene de forma estable, aunque el ordenador se
desconecte. Dentro de esta categoría también se pueden incluir CDs,
DVDs, memorias Flash, etc.


Disquete



Algunas unidades de salida pueden ser: pantalla o monitor,
impresoras, registrador gráfico (plotter), altavoces, etc.

Cuestión: ¿Es clara la distinción entre dispositivos de entrada y
salida?

Con respecto a la memoria principal cabe hacer las siguientes
distinciones:


a) es volátil, es decir, sólo funciona cuando hay corrriente

eléctrica.

b) se trata de una memoria de rápido acceso, tanto para lectura
como para escritura. Normalmente, contendrá los datos y
programas que se ejecutan con más frecuencia

c) para que un programa se ejecute debe residir en memoria (al

menos de forma parcial)

d) Suele ser de tamaño más pequeño que la memoria masiva

debido a que su precio es más elevado.



La memoria hay que verla como el casillero de un hotel, que
consta de una serie de celdas denominadas palabras de memoria.
Cada palabra tiene asociada una dirección (al igual que cada celda
del casillero tiene un número, asociado a la habitación que
representa). Dentro de la memoria hay que distinguir entre
memoria ROM (memoria sólo de lectura y permanente) y memoria
RAM (memoria de lectura y escritura y volátil, es decir, se pierde
su contenido al apagar el ordenador).




¿Por qué se precisan estos dos tipos de memorias?

Con respecto a la capacidad de almacenam