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El Ordenador

TICO 1º BachilleratoIES Grande Covián

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Historia de la informática

Historia de la informática: vídeo 23 minutos

Historia de la Informática - E. I. Informática Oviedo

Web historia informática

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Ordenador I

Informática: Se defina como la ciencia que estudia el tratamiento

automático de la información. Ordenador:

Máquina que acepta unos datos de entrada, efectúa con ellos unas operaciones lógicas o matemáticas, y proporciona el resultado a través de un medio de salida; todo ello sin intervención de un operador humano y bajo el control de un programa previamente almacenado.

Ordenador II

ENTRADA(DATOS)

Periféricos de entrada

PROCESO

CPU

SALIDA(RESULTADOS)

Periféricos de salida

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Arquitectura

La arquitectura de ordenadores es la forma de seleccionar e interconectar componentes del HW para que un programa ejecute la funcionalidad deseada.

La arquitectura Von Neumann aun vigente hoy en día, divide los dispositivos en los siguientes bloques: CPU o Unidad Central de Procesos. Memoria Principal Unidad de entrada/salida

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Arquitectura

ComponentesCPUMemoriaDispositivos de E/SBuses

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Arquitectura

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Hardware y Software

Subsistema físico (Hardware)El ordenadorSubsistema de E/SSubsistema de comunicaciones

Subsistema lógico Software)Software de baseSoftware de aplicación

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Hardware

El Ordenador

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Arquitectura básica de un ordenador Placa base Fuente de alimentación Microprocesador Memoria Sistemas de almacenamiento Sistemas de entrada y salida

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Componentes del ordenador

Ordenador, caja o torre, que contiene fuente de alimentación, placa base, buses y unidades de almacenamiento.

Periféricos; de entrada, salida o de entrada/salida

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El interior de la “Caja” o “Torre”

Encontramos:Fuente de alimentaciónPlaca baseBusesUnidades de almacenamiento

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Fuente de alimentación

Transforma el voltaje 220V AC en voltaje continúo menor. Aquí se conecta el cable que trae la corriente eléctrica al PC.

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Placa Base

A la placa base se conectan todos los demás elementos que forman el ordenador.

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Elementos conectados a la Placa Base CPU;

Interpreta las instrucciones que forman un programa y coordinan y controlan el funcionamiento del resto de los elementos

El socket o zócalo es la base sobre la que se conecta el microprocesador a la placa base.

Memoria RAM Tarjetas de expansión

Conectadas a las tarjetas de expansión o slots

Periféricos Conectados a los puertos

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Ejemplo Placa Base

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MICROPROCESADOR O CPU

CPU: Unidad Central de Proceso. Es el “cerebro” del ordenador.Se compone de:

Unidad Aritmético – Lógica Unidad de Control Registros

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MICROPROCESADOR O CPU (II)

ALU: Unidad Aritmético – Lógica Permite realizar operaciones elementales:

Aritméticas: Suma, resta,… Lógicas: And, Or, Not,…

UC: Unidad de control Se encarga de leer una tras otra las instrucciones

maquina almacenadas en la memoria principal, y de generar las señales necesarias para que todo el computador funcione y ejecute las instrucciones leídas.

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Funcionamiento Básico

Funcionamiento:La unidad de control irá extrayendo

sucesivamente instrucciones de la memoria, interpretándolas, extrayendo los operándoos implicados en la operación, y enviándolos a la unidad que realiza las operaciones, calculando el resultado.

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Características que diferencian a la CPU Número de impulsos eléctricos que es

capaz de producir por cada segundo. Se mide en hercios (Hz).

Número de núcleos Bus Memoria caché

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Memoria Principal

Memoria Principal: Dividida en celdas que se identifican mediante una dirección. Cada celda se compone de un conjunto de puntos de memoria que almacenan “bits”.

Almacena información (datos y programas que se están ejecutando). Cuando el ordenador se apaga, lo que contiene esta memoria desaparece.

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Tarjetas de expansión

De sonido, gráficas, de vídeo, de red, etc.

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Slot PCI Tarjeta de vídeo

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Puertos

Puntos de la placa base a la que se conectan los periféricos.

Inicialmente, cada uno de los periféricos solían tener su propio tipo de conector, así para el ratón es típico el conector PS/2; el teclado también el PS/2; las impresoras y escáneres solían utilizar el conectores paralelos; y el resto de tarjetas de ampliación (de sonido, gráficas, de red, modems,…) solían utilizar las ranuras de expansión PCI. Actualmente la tendencia es utilizar el puerto USB para conectar todo tipo de dispositivos periféricos, lo cual, unido a la utilización de la técnica de Plug & Play permite una instalación y utilización más sencilla de los dispositivos.

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Conexiones externas de la placa base

1 - PS/2 ratón2 – Puerto paralelo3 - Firewire4 – conector RJ-45 5 –Entrada de línea jack6 – Salida de línea jack

7 - Microfono jack8 - USB 2.0 9 - USB 2.0 10 - VGA11 – Puerto serie12 - PS/2 teclado

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Buses

Caminos a través de los cuales las instrucciones y los datos circulan entre las distintas unidades del ordenador

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Unidades de Almacenamiento

Los dispositivos de almacenamiento externo nos permiten almacenar información de un modo duradero, es decir podemos disponer de ella en cualquier momento (no volátil).

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Dispositivos de almacenamiento

Discos duros Discos duros externos Dispositivos ópticos Memoria flash Memorias portátiles Discos y cintas magnéticas de gran

capacidad

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Discos duros

Almacenan casi toda la información

Está formado por varios discos apilados sobre los que mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información

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Discos duros de estado sólido SSD Almacena la información

en microchips de memoria NAND no volátiles.

A diferencia de los HDD (Hard Disk Drive – Disco duro magnético), los SSD no contienen partes móviles, por lo que son más rápidos y tienen menor consumo. Aunque tienen una vida limitada a un nº de ciclos de lectura-escritura. 29

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Discos duros externos

Almacenan información Se conectan a la caja mediante un

conector USB o firewire.

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Dispositivos ópticos

La información se graba y se lee con un haz de luz láser que incide sobre un disco.

Los soportes principales:CD-ROMDVD-ROMBlu-ray

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Memoria flash

Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso en portátiles, cámaras digitales, teléfonos móviles…

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Memorias portátiles

Son las memorias externas que se conectan a través del puerto USB

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Discos y cintas magnéticas de gran capacidad Son unidades especiales que se utilizan

para realizar copias de seguridad o respaldo.

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Periféricos

Sirven de interfaz entre el hombre y la maquina (teclado, ratón, monitor, impresora, escáner), o permiten la comunicación remota (MODEM, tarjeta de red).

Clasificación:EntradaSalidaEntrada y Salida

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina (IV) TecladoUn teclado de ordenador es un periférico

utilizado para la introducción de órdenes y datos en un ordenador.

Para reconocer la tecla pulsada el microcontrolador detecta la posición de la matriz que ocupa la tecla pulsada y envía el código asociado a la CPU.

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina Ratón

Con la generalización de los interfaces gráficos de usuario (GUI) el ratón ha adquirido un papel relevante dentro de los dispositivos de introducción de datos. Creado por Xerox, es un periférico de entrada que permite desplazar un cursor por la pantalla seleccionando objetos y ejecutando acciones.

Dentro de las tecnologías utilizadas distinguimos entre: Dispositivos mecánicos Dispositivos opto-mecánicos Dispositivos ópticos

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina MonitorEl monitor es el soporte sobre el que se

visualizan las imágenes generadas por el ordenador. Existen tres tecnologías: CRT (Tubo de Rayos Catódicos) LCD-TFT (Pantalla de Cristal Líquido) Plasma

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina ImpresoraPermite trasladar el texto o la imagen

generada por computadora a soporte impreso. Dependiendo de la tecnología utilizada las podemos clasificar en: De impacto Sin impacto:

Láser De inyección de tinta

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina Escáner

Los escáneres son dispositivos ópticos que permiten introducir en el ordenador imágenes correspondientes a fotografías, dibujos, textos, etc… para lo cual se dividen dichas imágenes en una fina retícula de puntos procediendo a analizar, punto a punto los parámetros de luz y de color que presentan.

Para ello, el escáner consta de un proyector de luz sobre el papel que contiene la imagen y un elemento captador para detectar la presencia o ausencia de tinta en dicho papel

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina Una de las principales características de los

escáneres es su capacidad para reconocer textos: OCR – Reconocimiento Óptico de Caracteres, según el cual, el software del escaner es capaz de interpretar un conjunto de los puntos escaneados como un todo, y comparando este conjunto con unas determinadas plantillas (los tipos de letra) es capaz de reconocer si se trata de algún carácter conocido.

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Dispositivos de interactuación entre hombre y máquina Otros periféricos de interfaz entre el

hombre y la maquina son: pantalla táctil, tarjeta gráfica, videocamara, webcam, plotter, joystick, touch-pad, lector de huellas digitales, …

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Periféricos de interconexión remota

Modem El modem (modulador/demodulador) es un periférico

de comunicación remota que permite enviar la información digital de un ordenador por una línea analógica.

Para poder realizar esta transmisión se realiza una modificación de la señal digital por medio de una señal portadora según una de las propiedades físicas de las ondas (amplitud, frecuencia, fase).

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Periféricos de interconexión remota

Tarjeta de red Las tarjetas de red, también llamadas adaptadores de

red, o tarjeta/unidad interfaz de red (NIC – Network Interface Card) constituyen un elemento fundamental en la composición de la parte física de una red de área local.

A diferencia con los módems, las tarjetas de red no realizan modulación alguna, es decir, transmiten señales digitales por líneas digitales.

Las tarjetas pueden ser cableadas: conector RJ-45 con cable de par trenzado, o inalámbricas: estándares 802.11 b/g/n.

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DISPOSITIVOS MÓVILES

Características particulares que hacen que HW y SW no sean como los de un ordenador: menor tamaño y consumo. El procesador tiene menos capacidad. (los multinúcleo

mejoran la potencia y evitan calentamientos). Incorporan sensores: GPS, cámara, acelerómetro,

giroscopio, etc. Necesaria conectividad. Ordenador: cable o Wi-Fi; dispositivo

móvil: Wi-Fi o GPRS, 3G, 4G, etc. HW y SO específicos. Pantallas de menor tamaño y táctiles. (No teclado o ratón) Bajo consumo ya que alimentados por batería. Consumo

mínimo.45

Ejemplo tableta iPAD

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Ejemplo: Smartphone

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Ord. Portátil

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SOFTWARE

El Ordenador

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SOFTWARE

Programa:Conjunto de instrucciones que son

almacenadas secuencialmente en posiciones sucesivas de memoria y que serán ejecutadas una tras otra.

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Funcionamiento Básico

Funcionamiento:La unidad de control irá extrayendo

sucesivamente instrucciones de la memoria, interpretándolas, extrayendo los operándoos implicados en la operación, y enviándolos a la unidad que realiza las operaciones, calculando el resultado.

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Funcionamiento Básico

Fases de ejecución de una instrucción Lectura en memoria para extraer la instrucción a

ejecutar Descodificación de la instrucción y cálculo de las

direcciones de los operándoos implicados. Ejecución de la operación:

Lectura en memoria para extraer los operándoos. Envió de los operándoos a la ALU

Almacenamiento del resultado en la posición indicada por la instrucción y cálculo de la instrucción siguiente.

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Tipos de SoftWare

Tipos de Software Sistemas Operativos. Aplicaciones. Lenguajes de programación.

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EL SISTEMA OPERATIVO

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¿Qué es un sistema operativo?

El sistema operativo es el software necesario para el funcionamiento del ordenador.

Está formado por un conjunto de programas y funciones que gestionan el funcionamiento del hardware y del software y conforma un entorno gráfico de trabajo para el usuario.

El S.O. comienza a trabajar al encender el ordenador.

Sin él el ordenador no puede funcionar.55

Funciones de un S.O. I

Proporciona un interfaz de comunicación entre el usuario y la máquina, empleando medios audiovisuales intuitivos (ventanas, menús, etc.)

Controla el funcionamiento de los distintos dispositivos del ordenador (memoria, disco duro, periféricos) y permite al usuario su uso y gestión.

Gestión los programas, permitiendo su instalación, uso y desinstalación.

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Funciones de un S.O. II

Controla el almacenamiento de la información en las distintas unidades de disco y la organiza en carpetas y archivos. Permite realizar copias de seguridad.

Permite el intercambio de información con otros dispositivos (red cableada, wifi, etc)

Sistemas de seguridad para proteger los datos y el acceso a los mismos (backup, restore)

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Utilidades del Sistema Operativo I

Los sistemas operativos incluyen entre otras, las siguientes utilidades:

Gestor de arranque: Al encender el equipo, si hay varios sistemas operativos instalados, se inicia el gestor de arranque permitiendo elegir el deseado.

Inicio de sesión: El siguiente paso es introducir el Nombre de usuario y la contraseña.

El Escritorio: Aparece el escritorio con las preferencias de apariencia y accesos.

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Utilidades del Sistema Operativo II

Accesorios. Permiten realizar tareas básicas como leer documentos pdf, comprimir y descomprimir archivos, etc.

Preferencias del sistema. Se utilizan para personalizar el sistema operativo. Permiten modificar el fondo del escritorio, los menús, los temas de escritorio, etc.

Herramientas de administración. Son las herramientas para la configuración y el mantenimiento del sistema, como por ej., el arranque, las impresoras, la red, los usuarios, etc.

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Clasificación I

Sistemas monousuario y multiusuario. En el sistema monousuario, solo un usuario puede trabajar con el sistema. A este grupo pertenecen los S.O. más primitivos, como MS-DOS. El sistema multiusuario, varios usuarios pueden utilizar el sistema a la vez, como Windows, Mac OS, UNIX, etc.

Sistemas monotarea y multitarea. Los sistemas monotarea no pueden ejecutar más de un programa a la vez, el procesador solo se encarga de una tarea. Los sistemas multitarea permiten al usuario ejecutar varios programas a la vez.

Sistemas monoproceso y multiproceso. Un sistema multiproceso está preparado para trabajar con varios procesadores y puede distribuir entre ellos la carga de trabajo. Un sistema monoproceso solo puede utilizar un procesador.

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Clasificación II

Sistemas de red y monopuesto. Un S.O. gestor de red está diseñado para ser instalado en un servidor de red. Contiene herramientas de autenticación de usuarios, programas compartidos, etc. El sistema monopuesto no puede trabajar en red.

Sistemas de software libre y propietario. El software libre permite su libre distribución e instalación en los ordenadores, como LINUX. A veces son sistemas abiertos, que permiten modificar su código. El software propietario no puede modificarse y es de pago.

Sistemas de 32 o 64 bits. Preparados para trabajar con procesadores de estas características.

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Evolución de los S.O. Los sistemas operativos han estado siempre ligados a la evolución de la arquitectura

de los ordenadores. Podemos distinguir varias etapas: Primera generación (1945-1955): aún no podemos hablar de sistemas operativos,

puesto que la introducción de las órdenes y datos a las máquinas se realizaba directamente, sin software intermedio.

Segunda generación (1955-1965): el primer S.O. fue el fabricado en 1956 para el IBM 701.

Tercera generación (1965-1980): aparece el circuito integrado y se introducen conceptos como multiprogramación o multiprocesador. En 1969 aparece UNIX, muy utilizado en entornos de redes y precursor de la red Internet.

Cuarta generación (desde 1981): se crean interfaces más sencillas de comunicación entre el usuario y el Ordenador, como MS-DOS y surgen los S.O. de entorno gráfico como MacOS y Windows. De las distintas evoluciones de UNIX, surge un sistema libre para ordenadores personales denominado LINUX.

En la actualidad, la evolución de los S.O. está marcada por la integración de funciones y entornos dentro de Internet.

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SSOO más utilizados I

Los sistemas operativos más utilizados derivan de Windows y UNIX.

Windows, Macintosh, Linux suponen el 90% del mercado.

UNIX. (1969) Es un S.O. portable, se puede instalar en ordenadores de distintas tecnologías (multitarea, multiusuario). Es ideal para trabajar como servidor. Se encuentran programas similares, como Mac OS X y derivados de él como Linux.

MS-DOS. (1981) Creado por Microsoft, fue el primer S.O. que permitió un interfaz más sencillo para comunicarse con la máquina. 63

Mac OS. (1984) Desarrollado por la compañía Apple para sus ordenadores Macintosh. Es conocido por haber sido uno de los primeros sistemas dirigidos al gran público en contar con una interfaz gráfica compuesta por la interacción del mouse con ventanas, iconos y menús. A partir de la versión 10 (Mac OS X), el sistema cambió su arquitectura totalmente y pasó a basarse en UNIX, sin embargo su interfaz gráfica mantiene muchos elementos de las versiones anteriores.

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SSOO más utilizados II

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SSOO más utilizados III

LINUX. Linux es un sistema operativo, compatible UNIX, que ha sido diseñado y programado por multitud de programadores de todo el mundo. Dos características lo diferencian del resto de sistemas que podemos encontrar en el mercado, la primera, es que es libre; esto significa que no tenemos que pagar ningún tipo de licencia a ninguna casa desarrolladora de software por el uso del mismo y la segunda, es que el sistema viene acompañado del código fuente. Esto significa que el núcleo del sistema sigue en continuo desarrollo bajo la coordinación de su creador, Linus Torvalds, que lo creó en el año 1991.

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SSOO más utilizados IV WINDOWS. En 1983 Microsoft (Bill Gates) preparó una interfaz

gráfica a partir de MS-DOS, distribuido en los PC de IBM. En agosto de 1995 lanzó Windows 95 y representó un cambio fundamental en la filosofía de trabajo, con la introducción de carpetas, el escritorio, la barra de tareas, etc.

Windows 98 incluía controladores de hardware, soporte para USB, mejoras en los sistemas de archivos e incorporaba el navegador Internet Explorer. Paralelamente fueron apareciendo en el ámbito profesional versiones de Windows NT, muy útil para administradores de sistemas. En el año 2001 apareció Windows XP que unificó características de los anteriores y en 2007 Windows Vista. Al mismo tiempo salieron Windows 2003 Server y recientemente Server 2008. En 2009 apareció Windows 7, pensado para el mundo inalámbrico y con una interfaz modernizada y en 2012 apareció Windows 8, que permite el uso de pantallas táctiles. 66

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Sistemas Operativos en Dispositivos Móviles

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SSOO más utilizados. Estadísticas

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PROGRAMAS Y APLICACIONES

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Aplicaciones Informáticas

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Aplicaciones en los Dispositivos Móviles

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Licencias informáticas

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EXTENSIÓN DE UN ARCHIVO

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Extensión de un archivo

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ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

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ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN. ESTRUCTURA FÍSICA

DISCO DURO: dispositivo compuesto por una serie de láminas metálicas (PLATOS) una encima de otra que giran simultáneamente a gran velocidad guardando información en sus dos caras (grabación magnética)

Cada PLATO se organiza en circunferencias concéntricas (PISTAS).

Cada PISTA está dividida en SECTORES.

Para grabas y leer datos se usan los CABEZALES, leyendo todos simultáneamente formando un cilindro de lectura.

Tipos de discos duros: SATA, IDE(SCSI, más rápidos, menos usados ya que son más caros)

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ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN. ESTRUCTURA LÓGICA

Cómo se organiza la información en el disco duro. Sector de arranque: (MBR Master BootRecord) Con información de las particiones. Lanza el proceso de arranque hacia la partición

que tenga el S.O. Partición del Disco Duro: división en dos o más partes del disco duro que se

comportan como si fueran disco diferentes. Tener dos SSOO diferentes. Una partición con documentos y otra como copia de

seguridad. Tipos de Particiones del Disco Duro: Primaria: divisiones principales del disco duro. Como máximo 4. Extendida: partición primaria que permite contener unidades lógicas en su interior.

Sólo puede haber una partición extendida. Unidades lógicas: particiones creadas entro de la partición extendida. Sistema de Ficheros: cada S.O. organiza su propio sistema de ficheros para

optimizar sus recursos y la velocidad de acceso. Organización de archivos: aconsejable estructura jerárquica formando un árbol de

ficheros, por carpetas y subcarpetas 77