Representación Analógica y Digital
Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También, un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.
Un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan mediante variables continuas, esto es, análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal. Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores.
El Ordenador y sus Componentes
Ordenador: Máquina electrónica capaz de almacenar información y tratarla automáticamente mediante operaciones matemáticas y lógicas controladas por programas informáticos.
Hardware: Conjunto de elementos físicos o materiales que constituyen una computadora o un sistema informático.
Origen del término Hardware
Préstamo del inglés hardware, compuesto por hard ‘duro’ y ware, elemento que entra en la formación de muchos términos ingleses con el valor de ‘utensilio, artículos’. El término fue creado en los años cincuenta por ingenieros informáticos junto a software.
Software: Conjunto de programas y rutinas que permiten a la computadora realizar determinadas tareas.
Tipos de Ordenadores
PC (Ordenador Personal)
El ordenador personal o PC define un equipo diseñado para un uso general y para una o varias personas. Siendo un ordenador MAC un PC, la mayoría de la gente relaciona este término con sistemas que funcionan con el sistema operativo Windows. Los PCs se conocieron al principio como microordenadores porque eran ordenadores en toda regla, pero a una menor escala comparada con los enormes sistemas en uso por aquellos tiempos.
De Sobremesa
Es un PC que no está diseñado para tener portabilidad. Lo que se espera de los ordenadores de sobremesa es que estarán localizados e implantados en un lugar permanente. Muchos de estos ordenadores ofrecen más potencia, almacenamiento y versatilidad por menos coste que las versiones portátiles.
Portátil
Los ordenadores portátiles son equipos que pueden ser trasladados de un sitio a otro y donde se integra todo lo necesario para que funcione sin tener que estar continuamente conectándole periféricos. Todo viene incluido: ratón, teclado, memoria, disco duro, etc. Tiene también una batería que le da autonomía para funcionar ciertas horas sin estar conectado a un recurso eléctrico externo.
PDA (Asistente Digital Personal)
Estos dispositivos son pequeños ordenadores integrados que normalmente usan una memoria flash en lugar de un disco duro para almacenar información. Las PDA normalmente no tienen teclado, y en su lugar disponen de pantallas sensitivas al contacto para realizar las tareas habituales. Suelen ser muy ligeras con una vida de batería razonable. Hay versiones algo mayores que están entre una PDA y un portátil.
Workstation (Estación de Trabajo)
Es un ordenador de sobremesa que tiene un procesador más potente, una memoria adicional y recursos suficientes para realizar tareas especiales y de gran peso y desgaste.
Servidor
Es un ordenador que ha sido optimizado para proveer de servicios a otros ordenadores sobre una red local o de Internet. Usualmente disponen de procesadores de alta potencia, mucha memoria y varios discos duros de gran tamaño.
Mainframe
En los primeros años de la informática, este tipo de ordenadores eran grandes equipos que podían ocupar una habitación entera o incluso una planta entera. Al ir disminuyendo en tamaño y a su vez incrementando en potencia, el término mainframe ha caído en desuso, utilizándose más ‘enterprise server’ o servidor corporativo. Aun así, en algunas compañías siguen usando esta expresión.
Superordenador
Estos tipos de ordenador suelen valer mucho dinero, llegando a valer cantidades privativas. Aunque algunos de estos equipos se componen de un solo sistema de computación, muchos están formados por un sistema de varios ordenadores de alto rendimiento trabajando en paralelo como un solo dispositivo.
Arquitectura de un Ordenador
La arquitectura de ordenadores es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadoras. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
Sistemas Operativos
¿Qué es un Sistema Operativo?
Sistema operativo: Conjunto de órdenes y programas que controlan los procesos básicos de una computadora y permiten el funcionamiento de otros programas.
Tipos de Sistemas Operativos
Según la administración de tareas:
Monotarea: Este tipo de sistemas operativos son capaces de manejar un programa o realizar una sola tarea a la vez. Son los más antiguos. Por ejemplo, si el usuario está escaneando, la computadora no responderá a nuevas indicaciones ni comenzará un proceso nuevo.
Multitarea: Esta característica es propia de los S.O. más avanzados y permiten ejecutar varios procesos a la vez, desde uno o varios ordenadores, es decir, que los pueden utilizar varios usuarios al mismo tiempo. Esto se puede realizar por medio de sesiones remotas, una red o bien, a través de terminales conectadas a una computadora.
Según la administración de usuarios:
Monousuario: Sólo pueden responder a un usuario por vez. De esta manera, cualquier usuario tiene acceso a los datos del sistema. Existe un único usuario que puede realizar cualquier tipo de operación.
Multiusuario: Esta característica es propia de aquellos S.O. en los que varios usuarios pueden acceder a sus servicios y procesamientos al mismo tiempo. De esta manera, satisfacen las necesidades de varios usuarios que estén utilizando los mismos recursos, ya sea memoria, programas, procesador, impresoras, escáneres, entre otros.
Funciones Principales del Sistema Operativo
- Gestionar la CPU: Se encarga de administrar la CPU, que va a estar repartida entre todos los procesos que se estén ejecutando.
- Gestionar la RAM: Asigna el espacio de memoria a cada aplicación y a cada usuario, en caso de ser necesario. Cuando esta memoria se hace insuficiente, se crea una memoria virtual, de mayor capacidad, pero como está en el almacenamiento secundario (disco duro), es más lenta.
- Gestionar la E/S (Entrada/Salida): El sistema operativo crea un control unificado de los programas a los dispositivos, a través de drivers.
- Gestionar los procesos: Se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin ningún problema, asignándoles los recursos que sean necesarios para que estas funcionen. Si una de ellas no responde, se procede a finalizar el proceso.
- Gestionar los permisos: Garantiza que los recursos sean sólamente utilizados por programas y usuarios que tengan las autorizaciones correspondientes.
- Gestionar los archivos: Controla la lectura y escritura en el sistema de archivos, y los permisos de acceso a ellos.
- Gestionar información: El sistema operativo proporciona información que posteriormente será utilizada a modo de diagnóstico del funcionamiento correcto del computador.
Estructuras de Almacenamiento
Dispositivos Magnéticos
Disquetes: Los disquetes son superficies magnéticas circulares. Esta superficie se divide en pistas concéntricas y sectores que contienen señales magnéticas, bits organizados en octetos (bytes) de información. Cada punto de la superficie del disco puede estar en posición 1 o en posición 0. Son señales magnéticas (bits) que pueden orientarse en uno u otro sentido por medio de un campo magnético generado en la cabeza de lectura/escritura de la unidad de disco.
Cintas Magnéticas: Las cintas magnéticas de almacenamiento de datos han sido usadas para el almacenamiento de datos durante los últimos 50 años. En este tiempo se han hecho varios avances en la composición de la cinta, la envoltura y la densidad de los datos. La principal diferencia entre el almacenamiento en cintas y en discos es que la cinta es un medio de acceso secuencial, mientras que el disco es un medio de acceso aleatorio.
Discos Duros (HDD): Es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.
Dispositivos Ópticos
CD (Compact Disc): La unidad de disco óptico es la unidad de disco que utiliza una luz láser como parte del proceso de lectura o escritura de datos desde un archivo a discos ópticos a través de haces de luz que interpretan las refracciones provocadas sobre su propia emisión.
Los discos compactos (CD), discos versátiles digitales (DVD) y discos Blu-ray (BD) son los tipos de medios ópticos más comunes que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.
El “almacenamiento óptico” es una variante de almacenamiento informático surgida a finales del siglo XX. La historia del almacenamiento de datos en medios ópticos se remonta a las décadas de 1970 y 1980. Se trata de aquellos dispositivos que son capaces de guardar datos por medio de un rayo láser en su superficie plástica, ya que se almacenan por medio de ranuras microscópicas (o ranuras quemadas). La información queda grabada en la superficie de manera física, por lo que solo el calor (puede producir deformaciones en la superficie del disco) y las rayaduras pueden producir la pérdida de los datos; en cambio, es inmune a los campos magnéticos y la humedad.
DVD (Digital Versatile Disc): Una unidad de disco óptico usa rayos láser en lugar de imanes para leer y escribir la información en la superficie del disco. Aunque no son tan rápidos como los discos duros, los discos ópticos tienen mucho espacio para almacenar datos, son menos sensibles a las fluctuaciones ambientales y proporcionan mayor almacenamiento a un costo menor. Su primera aplicación comercial masiva fue el CD de música, que data de comienzos de la década de 1980. Los discos ópticos varían su capacidad de almacenamiento, aunque hay de muchos tipos, los más habituales son: CD de 700 MB, DVD de 4,7 GB y Blu-ray de 25 GB en una sola capa. Tanto los discos ópticos como las unidades de discos ópticos pueden ser de sólo lectura o de lectura y escritura.
Blu-ray Disc (BD): Conocido como Blu-ray o simplemente BD (en inglés: Blu-ray Disc), es un formato de disco óptico de nueva generación, desarrollado por la Blu-ray Disc Association (BDA), empleado para vídeo de alta definición (HD) y con mayor capacidad de almacenamiento de datos de alta densidad que la del DVD.
Memorias Flash
Tarjetas de memoria: Es el medio o soporte de almacenamiento de datos que conserva los datos transferidos y guardados de forma correcta, en el tipo de memoria flash.
Es un tipo de memoria no volátil, es decir, que conserva los datos incluso con la pérdida de energía eléctrica.
Los dispositivos de almacenamiento que leen y graban este tipo de tarjetas se llaman lectores de tarjetas de memoria.
Memorias USB: Es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos que utiliza memoria flash para guardar datos e información.
Unidades de Estado Sólido (SSD)
Son dispositivos para almacenar datos que usan memoria no volátil, como la memoria flash, en lugar de los platos o discos magnéticos de las unidades de discos duros (HDD) convencionales.