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Informática básica: conceptos fundamentales sobre el hardware y el software. Sistemas de almacenamiento de datos. Sistemas operativos. Nociones básicas de seguridad informática.
1. ¿Qué es la informática?
Se denomina Informática al: Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de computadoras. La informática, o los sistemas informáticos, los podemos dividir en la parte física denominada Hardware y la parte lógica denominada Software. Tratamiento de la información: La información es el conjunto de datos que configuran un mensaje que emite un emisor y que se pretende llegue al receptor para que quede informado. La información representa ideas, hechos, relaciones y propiedades de los objetos, las cosas, las personas y de todo en general. Un dato es un concepto más preciso, podemos definirlo como una información concreta. Hoy en día nos llega una cantidad de información desmesurada, por ello, necesitamos estructurar y tratar todos esos datos que llegan hasta nosotros. El tratamiento de la información es lo que convierte esos datos en una información estructurada y lista para ser utilizada por nosotros. Por tanto, el tratamiento de la información nos permite agrupar datos y obtener resultados. El ordenador es el instrumento perfecto para realizar dicho tratamiento.
El ordenador se estructura en tres bloques diferenciados: Datos y programas → Bloque de entrada → Bloque de proceso → Bloque de salida (Periféricos de entrada) (CPU y M principal) (Periféricos de salida) El primer bloque es lo que se denomina bloque de entrada de información, está compuesto por los dispositivos de entrada (teclado, ratón,) del ordenador mediante los cuales podemos introducir la información que queremos tratar, en el caso de la informática esta información son los datos y los programas. Una vez que introducimos la información que viene expresada en un lenguaje natural hay que traducirla a 0 y 1 (lenguaje binario), a este proceso se le denomina codificación. Una vez que la información está en binario se transfiere al segundo bloque conocido como bloque de proceso. En este bloque es donde los programas le dirán al computador qué tiene que hacer con los datos para obtener un resultado. Los componentes principales de este bloque son la CPU (Unidad Central de Proceso) y las memorias principales. Para terminar, el ordenador tendrá que mostramos los resultados. Para tal fin utilizaremos el bloque de salida que constará de los periféricos de salida, que pueden ir desde una pantalla o una impresora (para mostrar los resultados por papel). La codificación es el método que permite representar la información utilizando un conjunto de símbolos que se combinan siguiendo determinadas reglas. Los ordenadores utilizan la codificación binaria para representar la información digital. La codificación binaria está
- Bit: es la unidad más pequeña de representación de información en un ordenador, que se corresponde con un digito binario, 0 o 1. Para poder representar todos los caracteres existentes (alfabéticos, numéricos y especiales) en lenguaje maquina se necesitan 8 bits, estos bits forman 1 byte (u octeto).
- Un Byte = conjunto de 8 bits, que es lo que ocupa un numero o un carácter (letra o símbolo) en el sistema de codificación usado en informática.
Nombre Medida
1 Kilobyte (KB) 1024 bytes
1 Megabyte (MB) 1024 KB (Kilobytes)
1 Gigabyte (GB) 1024 MB (Megabytes)
1 Terabyte (TB) 1024 GB (Gigabytes)
1 Petabyte (PB) 1024 TB (Terabytes)
1 Exabyte (EB) 10¹⁸ bytes.
Después del exabyte vendría el zettabyte, y después el yottabyte que sería aproximadamente 45 trillones de discos Blu-ray de 25 GB cada uno.
periféricos (están en la periferia del ordenador). Algunos de los periféricos más conocidos son por ejemplo el teclado o el ratón para introducir información en el ordenador o la impresora para sacar la información del ordenado en papel. Hay tres tipos de periféricos según su uso:. Entrada. Salida. Entrada / Salida ¿Cómo funciona reamente un sistema informático u ordenador? Para entender cómo funciona un sistema informático primero metemos los datos o información mediante los periféricos de entrada. Una vez que se introducen los datos al sistema informático este debe procesarlos. ¿Qué es eso de procesar los datos? Pues es muy simple, organizarlos, almacenarlos y transfórmalos.
Según lo dicho una vez que introducimos los datos en el sistema informático este los organiza, los almacena temporalmente y cuando pueda los transforma según las instrucciones recibidas. Esto normalmente lo realiza el microprocesador. Una vez transformados debemos recoger los datos transformados de alguna forma. Estos datos transformados es lo que llamamos información de salida. La información de salida la recogemos mediante los periféricos de salida o de entrada/salida.
Para aclarar: Se denomina hardware o componentes físicos al conjunto de aparatos constituido por una computadora y sus periféricos. En cambio, como veremos más adelante, el software son los programas que se instalan en el ordenador y se ejecutan para que cumpla una función. Por tanto, el hardware es todo dispositivo físico (torre, pantalla, monitor, ratón...) y el software son sistemas operativos, navegadores, juegos... En el interior del ordenador encontramos los siguientes componentes:
- Fuente de alimentación: alimenta a todo lo que necesite energía, para ello hace uso de diferentes tipos de cables de colores para suministrar corriente a los componentes u otros en forma de banda gris que conectan la placa base con el disco duro, la disquetera y la unidad óptica y sirven para transmitir datos entre la placa base y estos.
- Placa base: donde se inserta el microprocesador, la memoria RAM, la tarjeta gráfica y la tarjeta de sonido.
- El disco duro
- La unidad de disco o disquetera, la cual, hoy en día apenas se usa.
- La unidad óptica.
Nociones básicas de Hardware:
Placa base
- Es el circuito electrónico que sirve de centro de conexión de los distintos componentes de la CPU y entre esta y los periféricos. Se trata del corazón del ordenador. Los tipos más comunes de placa base son: Baby AT, ATX, LPX, etc. Los elementos básicos de la placa base son: o La BIOS: (sistema básico de entrada salida) es un programa informático que contiene la inteligencia básica para que la computadora ejecute tareas elementales a un muy bajo nivel, como la autoprueba de encendido, configuración de pantalla, acceso a dispositivos de almacenamiento, etc.
o Bus interno/ bus del sistema o Chipset: es el centro de comunicaciones de la placa base de un ordenador, controla y organiza los datos entre el procesador y el resto de componentes.
CPU/ unidad central de proceso
Formada por:
- El microprocesador es la unidad central, es el cerebro del ordenador, encargándose de realizar las tareas más importantes del ordenador, tales como recibir los datos de los periféricos de entrada, realizar operaciones y cálculos matemáticos con estos datos y enviar los resultados a los periféricos de salida.
- Estos son algunos términos comunes que se usan en el campo de los microprocesadores: o El bus: es un conjunto de conductores destinados a transmitir datos, direcciones o información de control a diferentes elementos de un microprocesador. Físicamente se trata de una serie de hilos de cobre que se encuentran impresos sobre la placa base. o Los buses generales son los siguientes: ▪ Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador. ▪ Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.
procesador ejecuta las instrucciones se suele medir en hercios y se expresa en megahercios, gigahercios, etc. Es el verdadero cerebro del ordenador ya que coordina y supervisa el funcionamiento de todo el sistema(controla todos los procesos que ocurren en el ordenador) y procesa las instrucciones que compone los programas. Actualmente la CPU está formada por un conglomerado de circuitos electrónicos integrados en un chip denominado microprocesador. Se estructura en varias unidades:
- Varios registros de acceso rapido donde se almacenan datos temporalmente.
- Memoria cache de primer nivel (L1) y de segundo nivel (L2)
- La Unidad de Control
- Las unidad aritmetico logica. Unidad de control (UC): controlar todos los procesos que ocurren en el sistema. Este componente es responsable de dirigir el flujo (en que orden deben ir, y cuando) de las instrucciones y de los datos dentro de la CPU. Los elementos principales de la unidad de control son registro de instrucción, registgro contador del programa, decodificador, secuenciador y reloj. Unidad aritmetica logica(ALU): esta unidad realiza todos los calculos matematicos de la CPU. La ALU puede sumar, restar, multiplicar, dividir y realizar otros calculos u operaciones con los numeros binarios (funcion logica SI por ejemplo). Características principales de la CPU:
- La velocidad: indica el número de operaciones básicas que se realizan en el ordenador. La velocidad de un microprocesador
se mide en MEGAHERTZIOS (un millón deciclos por segundo) o GIGAHERTZIOS. Que no son más que múltiplos del Hertzio que es el que se puede tomar como unidad básica de medida. Ejemplo: suponiendo que tuviésemos un ordenador que fuese a 1 Hz dicho ordenador podría realizar una operación básica por segundo.
- La longitud de palabra: se mide en bits o valores binarios. La longitud de palabra indica que cantidad de información es capaz de manejar el microprocesador cada vez que realiza un ciclo
Memoria central
La función principal de la memoria principal es almacenar datos e instrucciones de programa de forma temporal. La memoria esta estructurada en forma de una colección de celdas, en cada una de las cuales cabe una unidad específica de información: octetos o palabras. El contenido de cada una de las posiciones de memoria podrá ser bien dato o instrucción. Cada celda tiene asignada una posición relativa con respecto a un origen, cuyo valor numérico constituye la dirección de la misma y que no se encuentra almacenado en ella. La memoria se caracteriza por lo que llamamos CAPACIDAD o cantidad de máxima de información que puede almacenar. Utilizamos múltiplos de byte como unidades de medida de la capacidad de memoria:
Memoria RAM.(Random Access Memory/ Memoria de Acceso Aleatorio)Sus características principales son:
- Su principal función es el almacenamiento intermedio de los datos, es temporal porque los datos y programas permanecen en ella mientras que el ordenador este encendido y el programa en ejecución.
- Es una memoria volátil, es decir en el momento de apagarse el ordenador los datos que hay en ellas se pierden.
- Memoria de acceso aleatorio: Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible. Hay dos tipos básicos de memoria RAM: o RAM estática (SRAM). Memoria estática de acceso aleatorio. o RAM dinámica (DRAM). Memoria dinámica de acceso aleatorio. También podemos encontrar la memoria cache de segundo nivel (L2) que es una memoria muy rápida llamada SRAM que se coloca entre la memoria principal y la CPU. Su función es conseguir que los datos usados estén lo más cerca del procesador para ser accedidos de la manera más rápida. Memoria ROM (memoria de Solo Lectura). La información se almacena aquí de forma permanente. Su
contenido viene grabado de fábrica y no se pierde cuando se apaga el ordenador. Es solo de lectura, por tanto, ni la escritura ni la lectura son destructivas. Su principal función es contener los programas de inicialización del ordenador y los programas de chequeo del ordenador. (BIOS) La BIOS es un elemento fundamental de cualquier PC. Inicializa y chequea durante el arranque todos los componentes de hardware. Como el disco duro, el teclado, la pantalla, el ratón, la memoria RAM. Luego prepara el equipo para que Windows se cargue y se ejecute. Su nombre viene de las siglas de BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM(Sistema Básico de Entrada/Salida). Está instalado en la placa base, en ella se encuentran los chips de la ROM BIOS. En él está grabado el software (firmware) que regula lo que tiene que hacer y el modo de hacerlo. El trabajo de la BIOS empieza justo en el momento en que enciendes el PC. Hace de intermediaria entre el hardware (placa, procesador, RAM, discos, etc.) y Windows u otros sistemas operativos. Al arrancar el equipo el hardware y el software están separados. Ninguno de los dos "sabe" que el otro existe. Tampoco Windows. La BIOS se encarga entre otras cosas de resolver ese problema. Primero comprueba que está todo bien. Luego le dice al hardware dónde buscar el sistema operativo ya Windows qué hardware hay y si está o no disponible. Sila BIOS detecta un problema grave ni siquiera deja que Windows se cargue. Eso da una idea de lo esencial que es.
