Hardware, Software y Firmware: Definiciones y Funciones

Un sistema microprogramable se compone de tres elementos fundamentales:

• Hardware: Es el conjunto de circuitos electrónicos que forman el sistema microprogramable, es decir, es la parte física del sistema.
• Software: Es el conjunto de programas y aplicaciones formado por instrucciones y rutinas que se utilizan para programar y coordinar a todo el sistema microprogramable.
• Firmware: Es un pequeño software grabado en la estructura electrónica del sistema que contiene un grupo de programas que sirven de intermediario entre el software y el hardware, el cual no puede ser alterado por el usuario.

Funciones del Microprocesador

El microprocesador, también conocido como la Unidad Central de Proceso (CPU), es el cerebro del sistema informático. Sus funciones principales son:

• El tratamiento de la información.
• Supervisión de todo el sistema informático.
• Realización de los cálculos necesarios.
• Organización y gestión de las tareas y actividades que se efectúan en el ordenador.

Componentes de la CPU

La CPU se subdivide en tres componentes:

• La memoria central o principal: Es un conjunto de microcircuitos integrados capaces de guardar información.
• La unidad de control: Su misión es supervisar y ordenar el funcionamiento del resto de los elementos que componen el computador.
• La unidad aritmético-lógica (ALU): Compuesta por un grupo de circuitos electrónicos capaces de realizar las operaciones aritméticas (sumas, restas, etc.) y lógicas (comparar, desplazar, etc.).

Componentes de un Ordenador

• Memoria Central o Interna: En este dispositivo se encuentran los datos y programas que debe utilizar el sistema microprogramable. No debe confundirse con las memorias que forman parte de los periféricos y que, por tanto, se encuentran fuera del sistema.
• Unidad de Entrada/Salida: Permite la comunicación del sistema microprogramable con el exterior. Su función fundamental es la de adaptar las diferentes velocidades y códigos utilizados por los elementos externos al sistema.
• Periféricos: Son el conjunto de dispositivos que realizan un trabajo en el exterior del sistema. Estos periféricos pueden ser de entrada o de salida, aunque existen algunos que realizan ambas funciones.
  • Entrada: Son los que envían información desde el exterior del sistema al interior (teclado, escáner, etc.).
  • Salida: Realizan la función inversa, envían información del interior al exterior (monitor, impresora, etc.).

Elementos de un Ordenador

Un ordenador se compone de los siguientes elementos:

• Memoria Central: Contiene los programas y los datos.
• Unidad de Proceso Central (CPU): Ejecuta los programas.
• Unidad de Entrada/Salida: Encargada de realizar intercambios con el exterior.

Formato de Instrucción

El formato de la instrucción debe facilitar la siguiente información:

1. El tipo de operación a realizar (suma, resta, etc.), esto es el código de operación.
2. La dirección de la célula de memoria que contiene el primer dato, o primer operando.
3. La dirección de la célula de memoria que contiene el segundo operando.
4. La dirección de la célula de memoria donde quiere almacenarse el resultado.

Ejemplo: Operación de Suma

El funcionamiento para realizar una operación de suma es el siguiente:

1. Cargar el primer operando en el acumulador.
2. Sumar el segundo operando con el contenido del acumulador.
3. Almacenar en memoria el contenido del acumulador.

Fase de Búsqueda de la Instrucción

1. La Unidad de Control ordena la transferencia del contenido del Contador Ordinal (es decir, la dirección de la instrucción a ejecutar) al registro de Selección de Memoria.
2. La Unidad de Control envía a la memoria una orden de lectura.
3. Una vez terminada esta operación de lectura, la instrucción queda disponible en el Registro Palabra.
4. A continuación, la Unidad de Control ordena la transferencia del contenido del Registro Palabra al Registro instrucción.

Tipos de Ordenadores

Existen diferentes tipos de ordenadores, entre los más comunes se encuentran los IBM y compatibles y los Macintosh.

Ventajas de un SSD frente a un HDD

Las ventajas de un SSD (Solid State Drive) respecto a un HDD (Hard Disk Drive) son varias:

• Rapidez: Los SSD son significativamente más rápidos en la lectura y escritura de datos.
• Mayor resistencia: Al no tener partes móviles, los SSD son más resistentes a golpes y vibraciones.
• Menor consumo: Los SSD consumen menos energía.
• Menor ruido: Los SSD son completamente silenciosos.

Componentes de un Sistema Operativo

1. Gestión de procesos.
2. Gestión de la memoria principal.
3. Gestión del almacenamiento secundario.
4. Gestión de la entrada-salida.
5. Gestión de archivos.
6. Mecanismos de protección.
7. Gestión de comunicaciones.
8. Utilidades de sistema.

Funciones de los Sistemas Operativos

• Control de Recursos: Administra los recursos del sistema, como la CPU, la memoria y el almacenamiento.
• Control y Manejo de los dispositivos de E/S: Gestiona la comunicación con los periféricos.
• Controla y organiza los dispositivos conectados al sistema.
• Ejecución y secuenciación de tareas: Permite la ejecución de múltiples programas de forma simultánea.
• Ofrece una base estándar sobre la que ejecutar otros programas.
• Administra y mantiene los sistemas de archivo de disco: Organiza y gestiona los archivos en los dispositivos de almacenamiento.
• Permite la interacción entre el sistema y los usuarios permitiendo su manejo de forma fácil e intuitiva a través de la interfaz gráfica o GUI.
• Detecta e informa al usuario de los errores que se produzcan.

Resumen de las Funciones del Sistema Operativo

El sistema operativo es el software básico que controla una computadora. A grandes rasgos, tiene tres grandes funciones:

1. Coordinar y manipular el hardware del sistema informático (memoria, impresoras, unidades de almacenamiento, periféricos, etc.).
2. Organizar los archivos en los dispositivos de almacenamiento.
3. Gestionar los diferentes errores que se generen.