INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA

3. Arquitectura del ordenador

3. 1. Hardware

1. Computadora, computador, u ordenador

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

3. 2. Software

• Sistemas operativos

• Programas de Aplicación

1. Computadora, computador, u ordenador

• Un ordenador es una máquina electrónica capaz de procesar unos datos de entrada y generar una información de salida utilizando una serie de instrucciones (programa) previamente almacenados.

• En la inmensa mayoría de los ordenadores la información se manipula en forma de señales digitales (ceros y unos) que simplifican el diseño de los circuitos y los hacen más precisos. Por este motivo, siempre que hablemos de ordenadores, daremos por supuesto que son ordenadores digitales.

• Podemos considerar distintos tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones:

1. Computadora, computador, u ordenador

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

• Superordenadores

Son muy rápidos y suelen utilizar varios procesadores en paralelo. Trabajan con muchos datos a gran velocidad. Son utilizados, por ejemplo, para predicciones meteorológicas y para realizar gran cantidad de cálculos en proyectos de ingeniería, física, etc.

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

• Ordenador central o “Mainframe”

Son grandes ordenadores de uso general con gran capacidad de procesamiento debido a la multitud de usuarios (más de 50) que lo utilizan al mismo tiempo. Típicamente los mainframes son utilizados en grandes empresas.

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

• Servidores

Son similares a los anteriores pero menores en precio y prestaciones. Suelen utilizarse por empresas de tipo medio o pequeño para atender a un menor número de usuarios.

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

• Ordenadores personales

Son los más comunes y difundidos. Se suelen utilizar en modo independiente o monousuario (sólo son utilizados por una persona en cada instante) aunque pueden estar conectados a otros para formar una red entre iguales y obtener una limitada capacidad de comunicación. Dentro de esta categoría se incluyen los ordenadores denominados PC y los Macintosh de Apple.

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

• Ordenadores personales

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

• Ordenadores portátiles

Son ordenadores personales de pequeño tamaño adaptados para ser fácilmente transportables. Por este motivo sus componentes, además de estar altamente integrados y ser muy compactos, deben tener un bajo consumo eléctrico para asegurar una autonomía suficiente. Todo ello hace que los precios de este tipo de ordenadores superen a los ordenadores personales convencionales.

• Ordenadores de mano

Son de aspecto similar a los portátiles pero de tamaño aún más reducido y prestaciones mucho menores. Su capacidad de procesamiento está muy restringida aunque se espera que este tipo de ordenadores evolucione mucho.

2. Tipos de ordenadores en función de su capacidad y prestaciones

3. Arquitectura del ordenador

3. 1. Hardware

3. 1. HARDWARE

• Componentes básicos

• Periféricos de almacenamiento masivo de datos

• Periféricos de entrada y salida de datos

• Componentes básicosUnidad Central de Proceso – CPU(Microprocesador)  

Tarjeta Madre (Motherboard) 

Memoria principal (RAM)- Random  Access  Memory -

(Memoria de Acceso Aleatorio:Lectura  y  Escritura)  

Tarjetas de expansión periféricas 

Fuente de alimentación 

3. 1. HARDWARE

• Periféricos de almacenamiento masivo de datos

También llamado almacenamiento secundario (memoria secundaria, memoria auxiliar o memoria externa).

Es el conjunto de dispositivos (aparatos) y medios (soportes) de almacenamiento, que junto a la Memoria principal conforman el subsistema de memoria de un ordenador.

Se utilizan para guardar grandes cantidades de información de forma permanente, con el objetivo de poder recuperarla de forma automática y eficiente cuando se necesite.

En estos casos hay que distinguir los siguientes conceptos:

Unidad de disco óptico 

Disco duro (Hard Disk Drive) 

• Soporte: material en el que se graban los datos. Por ejemplo magnético u óptico.

• Medio: Elemento físico que contiene el soporte. Por ejemplo una cinta, disquete o CD-ROOM.

• Periférico: Dispositivo que manipula (graba/lee) la información almacenada en el medio, como por ejemplo las unidades lectoras o grabadoras de CD, etc.

3. 1. HARDWARE

Ratón  

Monitor 

Teclado 

• Periféricos básicos de entrada y salida de datos

Los periféricos de entrada-salida son componentes hardware que sirven para conectar la unidad principal del ordenador con el “mundo exterior”.

Cuantos más periféricos de este tipo utilicemos mayores ventajas y prestaciones podremos obtener de nuestro ordenador.

• Pueden leer la información que genera el ordenador (periféricos de salida)

• Introducir datos en él para ser procesados (periféricos de entrada)

• Ambas cosas (periféricos de entrada/salida o E/S).

3. 1. HARDWARE

3. Arquitectura del ordenador

3. 2. Software

3. 2. SOFTWARE

• Llamamos software al conjunto de datos y programas que maneja el ordenador

• Programas y datos que permiten sacar partido a los ordenadores y periféricos

• En ocasiones se define equívocamente software como sinónimo sólo de programas. También se puede definir como la parte lógica o inmaterial de un sistema informático

• Hemos visto en temas anteriores que el ordenador maneja datos, pero para manejar estos datos hacen falta programas (conjuntos de instrucciones que entiende el microprocesador). El tipo de datos y programas que utilizaremos estará en función a los requerimientos de nuestro sistema informático

• No se utilizarán los mismos datos ni los mismos programas en un sistema de gestión de un almacén que en un sistema de predicción meteorológica o en un sistema de animaciones gráficas

Software

programas

datos

• Simples (enteros, reales, etc.)

• Compuestos (listas, arrays, etc.)

• Ficheros (gráficos, sonidos, documentos, etc.)

• Bases de datos

• Sistemas operativos (Windows, UNIX, etc.)

• Programas de Aplicación

-Procesadores de textos-Hojas de cálculo-Gestores de Bases de datos

• Herramientas de programación:

-Compiladores-Intérpretes-Ensambladores…

• Esquema de clasificación de los componentes más importantes del software

3. 2. SOFTWARE

• Sistemas operativos

• Sistemas operativos

• El sistema operativo es el programa básico que utiliza un ordenador puesto que es el encargado de controlar y gestionar eficazmente todos sus dispositivos y recursos hardware

• Las pulsaciones del teclado, la lectura y escritura en disco, el acceso a archivos, el control de periféricos como la impresora, la carga y ejecución de aplicaciones, etc., todas son tareas rutinarias que debe controlar

*Por todo ello es el primer programa que se carga en el ordenador y el que tiene mayor prioridad. En otras palabras, si no cargásemos el sistema operativo, el ordenador no funcionaría porque no tendría quién lo controlase

Sistema Operativo = Funciones / Servicios de

Gestión de memoria

Gestión de ficheros

Gestión de periféricos

Gestión de procesos o tareas…

• Sistemas operativos

• Las aplicaciones no actúan directamente sobre el hardware sino que se apoyan en el sistema operativo

• Debido a que cada sistema operativo utiliza unas determinadas rutinas para manejar la máquina, y las aplicaciones se ejecutan sobre el sistema operativo, habrá que tener en cuenta que las aplicaciones dependen por completo del sistema operativo que se esté utilizando.

• Sistemas operativos

Estructura básica de un sistema operativo y relación con el hardware y los programas de aplicación:

Ordenador y Dispositivos

Programas de aplicación

Interfaz con el usuario

NÚCLEO

Servicios FuncionesSistema

Operativo

Software

Hardware

• Sistemas operativos