HARDWARE Y SISTEMA OPERATIVO

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HARDWAREY SISTEMA OPERATIVO
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SISTEMA BINARIO

• Los ordenadores utilizan combi-naciones de 0 y 1
  (sistema binario) para representar toda la
  información.

Llamamos bit (b) a la unidad mínima de
información (cero o uno). La agrupación de 8 bits
recibe el nombre de byte (B).
8b 1B
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MÚLTIPLOS DEL BYTE
Tanto bit como byte son demasiado pequeños para
expresar el volumen de información que maneja un
ordenador. Por esto, utilizamos distintos
múltiplos del byte.
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CÓDIGO ASCII
Publicado por primera vez en 1967, el código
ASCII utiliza 7 bits para representar hasta 128
(27) caracteres. Inicialmente empleaba un bit
adicional (bit de paridad) que se usaba para
detectar errores en la transmisión.
El conjunto de caracteres alfabéticos
representables en ASCII no engloba, entre otros,
los caracteres acentuados. Así, surgieron otros
códigos de caracteres de 8 bits compatibles con
ASCII especialmente creados para representar
otras lenguas además del inglés con los que se
pueden representar 256 (28) caracteres diferentes
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HARDWARE Y SOFTWARE

• Hardware conjunto de dispositivos físicos que
  integran el ordenador unidad central de proceso,
  monitor, teclado, unidad de disco, impresora,
  ratón, etc
• Software conjunto de instrucciones que dirigen
  los distintos componentes del ordenador. El
  software es el encargado de indicar al hardware
  como debe realizar las distintas tareas.

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HARDWARE
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ARQUITECTURA DEL ORDENADOR
El funcionamiento del ordenadores puede dividirse
en cuatro etapas entrada de datos,
almacenamiento, procesamiento y salida de datos.

• La entrada y salida de datos se realiza mediante
  los periféricos.

• El almacenamiento de la información tiene lugar
  en los dispositivos de almacenamiento

• El procesamiento se realiza en la unidad central
  (cuyo componente principal es el microprocesador)
  en colaboración con la memoria principal

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EL MICROPROCESADOR
Circuito integrado formado por millones de
pequeños transistores que trabajan de manera
coordinada para procesar las instrucciones y los
datos que reciben de la memoria
Su rendimiento depende de la frecuencia del
reloj, del número de bits que pueda utilizar en
sus operaciones, la memoria caché que posee y la
velocidad a la que se comunica con la memoria RAM
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FRECUENCIA DEL RELOJ
La frecuencia de reloj marca el ritmo de trabajo
mediante la generación continua de impulsos
eléctricos.
Cada vez que recibe un impulso , el
microprocesador realiza una operación lee un
dato de la memoria, lo almacena, opera con él,
etc.
Un microprocesador a 4GHz recibe 4000 millones de
impulsos cada segundo.
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NÚMERO DE BITS
El número de bits indica la longitud máxima de
los datos con los que puede operar el
microprocesador
El primer microprocesador, el 4004 podía operad
con datos de hasta 4 bits, los actuales realizan
operaciones con datos de hasta 64 bits.
El rendimiento del sistema aumenta drásticamente
si en cada chip se integran varios
microprocesadores trabajando en paralelo.
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LA MEMORIA PRINCIPAL
Formada por bloques de circuitos integrados
capaces de almacenar información digital, a los
que tiene acceso el microprocesador de la
computadora.
Se divide en memoria RAM, memoria caché y memoria
ROM BIOS.
Memoria ROM
Memoria RAM
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LA MEMORIA RAM
Memoria temporal que pierde sus datos cuando se
queda sin energía. Se utiliza normalmente para
tener preparadas las instrucciones y los datos
para que la CPU pueda utilizarlos y para
almacenar resultados intermedios y datos
similares no permanentes.
La memoria RAM a lo largo del tiempo
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LA MEMORIA ROM
Read Only Memory o memoria de sólo lectura.
Contiene información grabada por el fabricante
que no desaparece al apagar el PC.

• Se divide en dos partes
• POST realiza el chequeo de los componentes de la
  computadora.
• BIOS permite la activación de los periféricos

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MEMORIA CACHÉ
La memoria RAM no puede trabajar a la velocidad
del microprocesador. Por ello se coloca una
memoria intermedia entre ellos mucho más rápida
que la RAM y que almacena los datos que el
microprocesador necesita con más frecuencia.
Puede ser tanto un área reservada de la memoria
principal como un dispositivo de almacenamiento
de alta velocidad independiente.
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UNIDADES DE ALMACENAMIENTO
Permiten guardar la información de forma
permanente. Son las unidades magnéticas, las
unidades ópticas y los dispositivos de estado
sólido en sus diferentes versiones.
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UNIDADES MAGNÉTICAS
Las más extendidas son los discos duros (internos
o portátiles). En ellos los bits se almacenan
orientando millones de pequeños imanes en dos
posiciones, que representan el 0 y el 1 de la
información digital.
Para acceder a un dato, el disco y el cabezal
giran hasta que el lector se sitúa sobre la zona
en la que se encuentra el dato en cuestión.
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UNIDADES ÓPTICAS
Manejan medios ópticos como el CD, el DVD, el
Blu-ray Disc que almacenan los datos cambiando la
reflectividad o la geometría de la superficie
mediante la acción de un láser. La tecnología
Blu-ray (usada en alta definición) hace uso de un
láser azul, que permite almacenar mucha más
información
Modos de escritura/lectura CD y DVD-ROM. La
información se almacenan en el CD en forma de
pozos y llanos. CD y DVD R, R, -RW, RW... Se
calienta más o menos una pequeña zona de la
superficie para que el material se torne amorfo o
vuelva a un estado cristalino.
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DISPOSITIVOS DE ESTADO SÓLIDO
Estos dispositivos almacenan la información
mediante transistores que funcionan como
interruptores, abiertos o cerrados. Los más
comunes son las tarjetas y los lápices de memoria
(pen drive) que se conectan al PC mediante un
puerto USB o ranuras específicas. Son de pequeño
tamaño y portátiles
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LA PLACA BASE
Plataforma sobre la que se conectan, directamente
o a través de ranuras de expansión, conectores
especiales y puertos, los principales componentes
del ordenador.
Además de los diferentes conectores, el micro y
la memoria, en la placa base podemos encontrar el
chipset.
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RANURAS DE EXPANSIÓN
Distintos componentes no incluidos en los propios
circuitos de la placa base (tarjeta gráfica,
módem, tarjeta Ethernet, tarjeta de sonido) se
conectan en las ranuras de expansión de dicha
placa base. Las PCI habituales están siendo
desplazadas por las PCI-Express en el caso de las
tarjetas gráficas.
Ranuras PCI
Ranuras PCI-Express
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PUERTOS DE ENTRADA/SALIDA
Los puertos sirven para conectar los periféricos
a la placa del ordenador.
Situados en el exterior del equipo, permiten una
rápida y sencilla conexión. En el caso de los USB
ni siquiera es necesario reiniciar el ordenador
Puerto ECP o paralelo
Puerto COM o serial
Puerto PS/2
Puerto USB
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CONECTORES IDE Y CHIPSET
Los conectores IDE (o ATA) y SATA unen el disco
duro, la unidad de CD y la de DVD a la placa base.
Conector SATA
Conector IDE
El chipset es un conjunto de circuitos
integrados que se encargan de controlar el flujo
de bits en la placa base. Determina el tipo de
microprocesador, memoria y tarjetas de expansión
que pueden utilizarse.
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FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Todos estos elementos necesitan para funcionar,
pequeñas tensiones continuas (de entre 1,5V y
12V) suministradas por la fuente de alimentación
que transforma los 230V de tensión alterna de la
red en tensión continua de bajo voltaje.
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CONTROLADORES O DRIVERS
Una vez conectado físicamente un dispositivo al
equipo informático, es necesario instalar su
correspondiente programa controlador o driver
para que pueda comunicarse con el sistema
operativo y para que nosotros podamos utilizarlo.
En los sistemas operativos actuales hay gran
cantidad de drivers incluidos, de modo que muchos
dispositivos son reconocidos y los controladores
necesarios instalados automáticamente. Son los
dispositivos Plug and Play
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CONTROLADORES O DRIVERS
Una vez conectado físicamente un dispositivo al
equipo informático, es necesario instalar su
correspondiente programa controlador o driver
para que pueda comunicarse con el sistema
operativo y para que nosotros podamos utilizarlo.
En los sistemas operativos actuales hay gran
cantidad de drivers incluidos, de modo que muchos
dispositivos son reconocidos y los controladores
necesarios instalados automáticamente. Son los
dispositivos Plug and Play
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HERRAMIENTAS DE INSTALACIÓN
En el caso de dispositivos que no son Plug and
Play, los sistemas operativos proporcionan
herramientas para llevar a cabo instalación a
partir del software proporcionado por el
fabricante.
Windows Inicio ? Panel de control ? Agregar
hardware
También incorporan utilidades para ver las
propiedades de un dispositivo, actualizar los
controladores o desinstalarlo.
Windows Inicio ? Panel de control ? Sistema ?
Hardware ? Administrador de dispositivos
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SISTEMA OPERATIVO
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TIPOS DE SOFTWARE
Sistema operativo (S.O.) se inicia al encender el
ordenador y efectúa la gestión de los recursos de
un sistema informático permitiendo su uso al
usuario y a las aplicaciones. Ej Windows, Linux,
MacOS. Aplicaciones. Herramientas que permiten
al usuario realizar uno o diversos tipos de
trabajo. Ej Excel/Calc, Powerpoint/Impress,
Word/Writer, Access/Base, antivirus, navegadores,
juegos Lenguajes de programación. Programas
que permiten la creación de aplicaciones e
incluso sistemas operativos.
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PRINCIPALES FUNCIONES I

• Controla el funcionamiento de todos los
  dispositivos de nuestro ordenador ? Drivers

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PRINCIPALES FUNCIONES II y III

• Presenta la interfaz de usuario, proporcionando
  una herramienta de comunicación entre máquina y
  usuario.

• Gestiona el proceso de almacenamiento el los
  distintos soportes, así como los movimientos de
  datos que se realizan entre los distintos
  componentes del ordenador.

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PRINCIPALES FUNCIONES IV

• Administra la instalación y ejecución de las
  aplicaciones, dotándolas de los recursos de
  hardware necesarios y controlando los posibles
  fallos que pudieran surgir.

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REDES DE ORDENADORES
Una red informática es un conjunto de equipos y
dispositivos conectados entre sí con el propósito
de compartir información y recursos.
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REDES SEGÚN SU TAMAÑO O COBERTURA
PAN red de área personal. Interconexión de
dispositivos en el entorno del usuario, con
alcance de pocos metros. LAN red de área local.
Interconexión de dispositivos en el entorno de un
edificio, el alcance está limitado a la longitud
de los cables o al alcance de las antenas
inalámbricas. MAN red de área metropolitana.
Conjunto de redes LAN que interconecta equipos en
el entorno de un municipio. WAN red de área
amplia. Interconecta equipos en un entorno
geográfico muy amplio, como un país o un
continente. Se suele apoyar en infraestructuras
ya creada.
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REDES LAN SEGÚN LA INTERCONEXIÓN DE LOS EQUIPOS
Topología en malla
Topología en bus o lineal
Topología en anillo
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ELEMENTOS DE UNA RED
Además del SO que facilita el intercambio de
datos entre ordenadores y de las aplicaciones que
funcionan en red (componente lógico) una red de
ordenadores tiene un componente físico que
interconecta los equipos.
La red más utilizada actualmente es la Ethernet.
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COMPONENTE FÍSICO I
El componente físico de una red Ethernet consta
de

• Una tarjeta de red en cada equipo para mandar y
  recibir información al resto de los equipos
• Un concentrador o hub que se encarga de
  distribuir entre todos los ordenadores de la red
  la información que recibe. Puede sustituirse por
  un conmutador o switch que permite que las
  comunicaciones sean más rápidas, pues envía los
  datos que recibe únicamente al destinatario.

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COMPONENTE FÍSICO II

• Un medio de transmisión fibra óptica, cable
  coaxial o un cable parecido al telefónico,
  formado por varios hilos conductores trenzados
  dos a dos terminado en un conector llamado RJ45.

Conector coaxial
Fibra óptica
Conector RJ45
Cable coaxial
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REDES INALÁMBRICAS
La redes inalámbrica de dispositivos (WLAN) se
realiza mediante ondas electromagnéticas que se
propagan en el espacio desde una antena emisora
(punto de acceso inalámbrico) y una antena wifi
receptora que (dependiendo de los obstáculos
intermedios) puede llegar a encontrarse a una
distancia de entre 50 y 100 m.
Con el fin que cualquier equipo pueda conectarse
a la red inalámbrica sin el permiso de su
administrador, se introduce una clave de acceso
encriptada.
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ACCESO COMPARTIDO A INTERNET

• Una red de ordenadores permite compartir una
  única conexión a Internet entre todos los
  ordenadores que la integran. Hay dos formas de
  conectar una red de ordenadores a Internet.
• Mediante una conexión compartida a Internet en la
  que todas las comunicaciones pasan a través de un
  único ordenador, que debe estar siempre
  encendido.
• Mediante un router o enrutador, que detecta y
  encamina los datos a y desde Internet.

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SERVIDORES DE IMPRESIÓN Y SISTEMAS DE
ALMACENAMIENTO EN RED
Una red de ordenadores permite también compartir
recursos como las impresoras o los sistemas de
almacenamiento. Hay dos formas de llevar esto a
cabo.

• Compartir archivos y carpetas que se encuentran
  en uno de los ordenadores e impresoras conectadas
  a otros equipos.
• Mediante sistemas de almacenamiento de conexión a
  red y servidores de impresión.