1. Introducción al ordenador (Hardware, Software)

Las tareas que puede realizar un PC, vienen determinadas por dos elementos que son el Hardware y el Software.

Estas dos partes son fundamentales y funcionan en equipo para que cuando un usuario realice una tarea, esta se ejecute de forma correcta.

Hardware

Cuando hablamos de hardware, nos referimos a la parte física del ordenador. En otras palabras, la parte que podemos tocar en un PC.

Clasificación del Hardware

Existen distintas formas de clasificar el hardware de un ordenador, haciéndolo según su función tenemos:

Elementos de Procesamiento – Los encargados de recibir las instrucciones eléctricas, interpretarlas mediante cálculos y lógica, y emitir nuevas señales eléctricas en consonancia. Un ejemplo sería la CPU, procesador o microprocesador del ordenador, este actúa algo así como el cerebro del PC.

Elementos de almacenamiento – Son dispositivos capaces de acumular/almacenar información para usarla según lo necesite el ordenador. Un ejemplo sería una memoria RAM en la que se almacenan las acciones que realiza la CPU o un disco duro en el que se pueden almacenar grandes cantidades de datos por parte del usuario.

Dispositivos de Entrada – Son periféricos que transforman los comandos del usuario en señales eléctricas interpretables por el ordenador. Un ejemplo sería un teclado o un ratón que el usuario usa para comunicarse con el PC.

Dispositivos de salida – Son periféricos que transforman las señales eléctricas emitidas por el ordenador para presentarlas de tal forma que el usuario las pueda interpretar fácilmente. Un ejemplo sería una pantalla o monitor en la que el ordenador nos muestra información que ha procesado de una forma que podamos entenderlas mejor.

Dispositivos de entrada/salida – Estos dispositivos son periféricos que juntan las particularidades de los dispositivos de Entrada y Salida que acabamos de ver. Un ejemplo sería una impresora Multifunción que además de permitirnos introducir un documento para escanearlo (entrada), también nos presenta información impresa en papel por otra parte (salida).

Placa Base – Es el lugar donde se conectan los demás componentes del ordenador ya sea un portátil o de sobremesa. En la siguiente imagen, vemos donde van conectados algunos de los componentes de un ordenador en la placa base.

Arquitectura de un Ordenador

Pese al avance de la tecnología y la mejora de rendimiento de los componentes que tenemos en la actualidad, la arquitectura actual de un equipo informático no ha variado demasiado desde su concepción al día de hoy.

Entendiendo el modelo de Von Newmann, un matemático que diseño la arquitectura de los ordenadores que aún se usa en la actualidad, podemos entender mejor el funcionamiento de un ordenador.

Esta arquitectura definía tal como podemos ver en la siguiente imagen, que tenemos tres elementos básicos en el ordenador, la CPU, memoria y los dispositivos de Entrada/Salida.

1. Los Dispositivos de Entrada, como pueden ser un teclado o un ratón, entregan la información a la CPU utilizando los buses de datos(podemos verlo como unas autopistas por donde viaja la información).
2. La CPU, mientras trabaja con esta información, hace uso de la Memoria donde almacena y recoge la información según la va necesitando.
3. Una vez la la información está procesada y lista para mostrar al usuario, esta viaja también por los buses de datos de la placa base para llevarla a los Dispositivos de Salida como puede ser una pantalla.

CPU, Memoria Central y Tipos de Memorias

Para conocer los elementos más importantes de un ordenador, comenzaremos por ver que es la CPU (Unidad Central de Proceso), la Memoria Central y los Tipos de Memoria que tenemos.

• CPU – Por sus siglas Unidad Central de Proceso, es el núcleo del sistema ya que aquí se llevan a cabo todas las operaciones necesarias del ordenador.
  Aunque no siempre a sido así, la CPU lleva integrada una ALU (Unidad Aritmético Lógica) que es la encargada como su nombre indica de las operaciones aritméticas y lógicas .

• Memoria Central – Para llevar a cabo sus operaciones, la CPU utiliza esta memoria (conocida como Caché) que suele ser muy escasa. Junto a esta memoria, que pese a ser escasa es muy rápida, también se utiliza otra memoria externa para operaciones más complejas.

• Tipos de Memorias – Podemos dividirlas en:

Volátiles – Se suele usar para tareas del ordenador que se realizan mientras está encendido. Cuando el ordenador se apaga, esta memoria se borra. Por ejemplo las memorias RAM.

No Volátil – Por ejemplo las memorias ROM donde los datos no se borran al apagar el ordenador y donde se suelen guardar las instrucciones básicas para que un ordenador arranque.

Dispositivos de Almacenamiento – En estos, los datos pueden ser borrados, pero se siguen manteniendo aunque se apague el equipo.

Periféricos

Los periféricos son dispositivos tanto de entrada como de salida que utilizamos para comunicarnos con el ordenador. Estos, son para dar entrada/salida a la información y para guardar los datos que necesitemos.

• Dispositivos de Entrada y Salida – Nos permiten recibir y mostrar la información. Entre los de dispositivos de entrada destacan el ratón o teclado y los de salida el monitor.

• Dispositivos de Almacenamiento – Se usan para guardan archivos del usuario y pueden ser creados y borrados por el usuario cuando quiera. Los más conocidos son los discos duros o memorias USB (pendrives).

Software

Así como el hardware es la parte física de un equipo, el software en la parte inmaterial o lógica de un ordenador.

Esta es otra parte fundamental en el funcionamiento de un ordenador y hace que diferentes partes del hardware funcione.

Tipos de Software

Podemos dividir el software en tres grandes tipos:

Software de Sistema – La plataforma sobre la que se asienta el hardware y las aplicaciones informáticas. Un ejemplo de software de sistema, es el sistema operativo Microsoft Windows que nos proporciona actualmente una interfaz gráfica de usuario. Los controladores o drivers de los dispositivos también se consideran software de sistema.

Software de Programación – Es el conjunto de herramientas para los desarrollados para llevar a cabo programas de aplicaciones.

Software de Aplicación – Es el que permite al usuario realizar tareas específicas en el ordenador, en resumen, los programas que utilizamos para realizar distintas tareas concretas. Por ejemplo Microsoft Word para escribir un documento de texto o Google Chrome para navegar por internet.

Sistemas Operativos

El sistema operativo es el software principal encargado de gestionar todas las tareas que se realizan en un sistema informático. Este conjunto de programas informáticos permite la administración eficaz de los recursos de un ordenador.

Para entender mejor su papel, podemos visualizar el siguiente gráfico de como interactúa el sistema operativo con el resto de partes.

Partiendo de que el usuario no puede interactuar con el hardware directamente, tenemos las aplicaciones y el sistema operativo para hacer de intermediario entre ellos.

1. En su ordenador, el usuario utiliza una aplicación para realizar una tarea en concreto.
2. Esta aplicación, trata con el sistema operativo que tenga el ordenador.
3. El sistema operativo es el encargado de utilizar el hardware para realizar la tarea y mostrarle el resultado al usuario.

Funcionamiento del Sistema Operativo

Como vimos en el punto anterior, el sistema operativo actúa como una capa intermedia entre el hardware y los programas. Este se encarga de interpretar las órdenes y adecuarlas al hardware para que el usuario pueda trabajar de forma más fácil.

Las funciones concretas del sistema operativo son:

• Administrar el uso del procesador entre los distintos programas que quieran acceder a él.
• Gestionar la memoria del sistema entre los distintos programas que se están ejecutando.
• Gestionar el acceso a los dispositivos por parte de los programas que forman el sistema.
• Gestionar los recursos existentes a las aplicaciones que pretenden ejecutarse para evitar posibles saturaciones.
• Administrar accesos de programas y usuarios para que no puedan acceder a todo el sistema ganando así en seguridad.
• Gestionar los permisos de los archivos.