Componentes Esenciales de una Computadora: Hardware y Software
Este documento describe los componentes fundamentales de una computadora, tanto el hardware como el software, y cómo interactúan entre sí.
Hardware
El hardware se refiere a los componentes físicos y tangibles de una computadora. Se divide en dos categorías principales:
- Hardware Básico: Componentes esenciales para el funcionamiento de la computadora. Incluyen la placa base, el monitor, el teclado y el ratón.
- Hardware Complementario: Dispositivos adicionales no esenciales, como impresoras, escáneres, cámaras web, etc.
Componentes Clave del Hardware
Placa Base (Placa Madre)
La placa base es el componente central de la computadora. Es una placa de circuito impreso que conecta todos los demás componentes, incluyendo:
- Unidad Central de Procesamiento (CPU) o microprocesador.
- Chipset (circuito integrado auxiliar).
- Memoria RAM.
- BIOS o Flash-ROM.
Dispositivos de Entrada
Los dispositivos de entrada permiten enviar datos externos a la unidad central de procesamiento. Ejemplos comunes incluyen:
- Teclado
- Ratón
- Escáner
- Micrófono
Chipset (Circuito Integrado Auxiliar)
El chipset, integrado en la placa base, actúa como la «médula espinal» de la computadora. Facilita la comunicación entre el microprocesador (CPU) y otros componentes a través de buses, como el Northbridge (Puente Norte) y el Southbridge (Puente Sur).
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
La CPU es el «cerebro» de la computadora. Está compuesta por uno o varios microprocesadores que ejecutan instrucciones, administran datos y coordinan las operaciones del sistema.
- Unidad de Control: Gestiona la ejecución de instrucciones, obteniéndolas de la memoria principal, decodificándolas y enviándolas a la unidad de proceso.
- Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza operaciones aritméticas y lógicas durante la ejecución de instrucciones.
Unidad de Almacenamiento
La unidad de almacenamiento, o memoria, guarda los datos procesados por la computadora. Se divide en:
- Memoria Principal (Primaria): Incluye la memoria RAM (Random Access Memory), ROM y caché. La RAM almacena temporalmente programas y datos en uso; su contenido se pierde al apagar la computadora.
- Memoria Secundaria (Auxiliar): Dispositivos de almacenamiento permanente, como discos duros internos y unidades extraíbles (discos flexibles, CD, DVD, etc.).
Dispositivos de Salida
Los dispositivos de salida reciben los datos procesados por la computadora y los presentan al usuario. Ejemplos:
- Monitor
- Impresora
- Escáner
- Plotter
- Altavoces
Software
El software es el conjunto de instrucciones y datos, intangible y lógico, que permite a la computadora realizar tareas. Se clasifica en:
- Software de Sistema (Software de Base): Programas que controlan el hardware y sirven de base para otros programas. Incluye:
- Sistema Operativo: Administra los recursos de la computadora y controla su funcionamiento.
- Controladores de Dispositivos: Permiten la interacción entre el sistema operativo y los dispositivos de hardware.
- Programas Utilitarios: Realizan tareas de mantenimiento y resolución de problemas.
- Software de Aplicación: Programas diseñados para tareas específicas del usuario, como procesadores de texto, hojas de cálculo, etc.
- Software de Programación: Herramientas para que los desarrolladores creen programas, utilizando diferentes lenguajes de programación.
Sistema Operativo
El sistema operativo gestiona:
- Suministro de interfaz al usuario: Permite la comunicación con la computadora (comandos, menús, interfaces gráficas).
- Administración de recursos: Gestiona el hardware (CPU, memoria, periféricos).
- Administración de archivos: Controla la creación, borrado, copiado y acceso a archivos.
- Administración de tareas: Gestiona los programas en ejecución, prioridades y uso de la CPU.
- Servicio de soporte: Incluye utilidades, actualizaciones, mejoras de seguridad y controladores.
Conceptos Clave en Programación
- Programa informático: Conjunto de instrucciones que realizan tareas en una computadora.
- Lenguaje de máquina (Código máquina): Sistema de códigos directamente interpretable por el microprocesador.
- Ensambladores: Programas que traducen código en lenguaje ensamblador a código máquina. Pueden ser:
- Ensambladores básicos: De bajo nivel, ofrecen nombres simbólicos a instrucciones y parámetros.
- Ensambladores modulares de 32 bits (o de alto nivel): Compatibles con arquitecturas de 32 bits y, a menudo, con estructuras de 16 bits.
- Macroprocesador: Ejecuta una serie de instrucciones (macroinstrucción) almacenadas mediante una sola orden.
- Compilador: Traduce código fuente de un lenguaje de programación a otro (generalmente, lenguaje de máquina).
- Multiprogramación: Técnica que permite que dos o más procesos se ejecuten concurrentemente en la CPU, residiendo en la memoria principal.