TEMA 1: SISTEMAS INFORMÁTICOS Parte 1: arquitectura de un ordenador personal

¿Qué vamos a ver? • Qué es un sistema informático y qué elementos lo

componen • Qué es es el hardware y qué elementos hardware

principales tiene un ordenador •  Las distintas familias de sistemas operativos que existen

y sus características •  La organización del espacio en un ordenador: archivos,

carpetas, rutas y unidades de medida

Principales elementos de un ordenador • Hardware: todos los componentes físicos, tanto internos

como externos: monitor, teclado, disco duro, memoria, etc.

• Sistema operativo: programa que controla todo el hardware y recursos del ordenador

• Software de aplicación: programas que se instalan en el ordenador para una tarea específica. •  Por ejemplo, procesadores de texto, navegadores de Internet,

juegos, etc. •  Se instalan SOBRE un sistema operativo

¿Qué es un sistema informático? •  Informática: ciencia que estudia el tratamiento de la

información •  Información: conjunto de datos procesados que

constituyen un mensaje •  Ejemplo: 19,95 es un dato, pero si decimos que 19,95 es el precio

de la película que queremos regalar a un amigo, eso es información

• Sistema informático: es la unión de la parte hardware y la parte software de un ordenador

Hardware básico •  Los primeros componentes hardware que vemos a simple

vista en cualquier ordenador son •  Monitor: la pantalla, que muestra lo que hace el ordenador •  Teclado y ratón: para comunicarnos con el ordenador e

introducirle textos y órdenes •  Caja: también llamada CPU. Es la estructura donde se ubican

todos los elementos de hardware interno (memoria RAM, disco duro, tarjeta de sonido, etc), y donde se conectan todos los elementos de hardware externo (teclado, ratón, impresora, monitor…) •  Algunas vienen con fuente de alimentación incorporada. Si no,

tendremos que comprarla aparte, para poder dar corriente a todos los elementos que se conectan a la caja.

Hardware básico: ejemplos

Monitor CRT Monitor TFT Monitor, teclado y touchpad de portátil

Teclado multimedia Ratón óptico inalámbrico

Caja formato semitorre

Hardware interno obligatorio: la placa •  La placa madre o placa

base es una placa fina, de forma rectangular o cuadrada, con una serie de chips y ranuras a las que se conectan los demás elementos de dentro de la caja •  Se encarga de comunicar

entre sí los distintos elementos

•  Además, tiene unos conectores en un lateral, para conectar los componentes externos

Hardware interno obligatorio •  Dentro de la caja, conectado a la placa, debe haber una serie

de elementos hardware obligatoriamente, para que el ordenador pueda funcionar: •  Microprocesador: chip normalmente cuadrado, que tiene una ranura

específica para él en la placa. Es el responsable de hacer funcionar al ordenador, ejecutando los programas y operaciones que indiquemos •  La mayoría de microprocesadores necesita un refrigerador para evitar que

se calienten demasiado. •  Disco duro: donde se guarda la información y los programas. En ellos

se instala el sistema operativo para arrancar el ordenador, y después los programas que necesitemos

•  Memoria RAM: memoria donde se cargan los programas cuando los ejecutamos, ya que es más rápida que la memoria del disco duro. Su contenido se borra cuando se apaga el ordenador.

•  Tarjeta gráfica: se encarga de representar en el monitor lo que procesa el ordenador. Sin ella no podríamos conectar el monitor a la caja

Hardware interno obligatorio: ejemplos

Microprocesador Refrigerador Disco duro

Memoria RAM Tarjeta gráfica

Hardware interno opcional •  Además, dentro de la caja, y conectados a la placa base,

puede haber otros componentes hardware opcionales. Sin ellos, el ordenador funciona, pero con ellos podemos hacer más cosas, como escuchar música, o conectarnos a Internet •  Tarjeta de sonido: permite reproducir y grabar sonidos. Se utiliza para

escuchar música, ver películas, o para grabar voz o audio propio •  Tarjeta de red: sirve para conectarse a Internet o a una red local. La

conexión a la red puede ser con cable o inalámbrica, dependiendo de la tarjeta

•  CD o DVD: para leer o escribir en estos soportes. Es conveniente tener al menos un lector de DVD para poder instalar programas

•  Disqueteras: para leer o escribir en diskettes. Ya casi no se usan •  Módem: también sirve para conectar a Internet, aunque hoy se usan

más las tarjetas de red, conectadas a un router externo •  Algunas placas base ya llevan incorporados algunos de estos

elementos (sobre todo tarjeta gráfica, de red y de sonido)

Hardware interno opcional: ejemplos

Grabadora DVD

Tarjeta de sonido Tarjetas de red, de cable y Wi-Fi

Disketera

Hardware externo: periféricos •  Llamamos periférico a cualquier dispositivo hardware

externo a la caja, incluidos el teclado, el ratón y el monitor • Además de estos tres periféricos (que son obligatorios

para que el ordenador funcione), existen otros que podemos conectar opcionalmente: •  Impresoras: se conectan a la caja normalmente por un cable USB,

aunque algunas antiguas usan un cable paralelo •  Escáneres: también se conectan por USB. Sirven para sacar

“fotocopias” de documentos o fotos que tengamos, y guardar la copia en el ordenador en lugar de tenerla en papel.

•  Joysticks o pads de juegos: los nuevos ya se conectan por USB. Algunos antiguos se conectaban al puerto de juegos que tenían algunas cajas o tarjetas de sonido

•  Dispositivos de almacenamiento externo: como pendrives, discos externos, etc. Se conectan por USB

Tipos de conexiones de periféricos

•  PS/2: teclados y ratones

•  USB: varios tipos de periféricos (casi todos)

•  Serial: antiguos ratones y módems externos

•  Paralelo: antiguas impresoras

•  VGA: monitores •  RJ-45: conexiones de

red

Ejemplos de periféricos

Gamepad

Impresora Impresora multifunción

Disco duro USB y pendrive

Escáner

Sistemas operativos • Es el software que permite funcionar al ordenador. Se

comunica con todas las partes implicadas: •  Hardware instalado •  Programas ejecutándose •  El usuario

•  Facilita así al usuario el trabajar con el ordenador, ya que le evita conocer todos los detalles del hardware que tiene en el equipo

•  Funciones principales: •  Controlar el funcionamiento de los periféricos y componentes

internos •  Gestionar todos los ficheros almacenados en los discos duros y

otros soportes •  Permitir el funcionamiento de programas

Familias de sistemas operativos •  Los distintos sistemas operativos que podemos encontrarnos se

pueden dividir en grandes familias. Cada familia está formada por sistemas operativos de un mismo fabricante, o con una misma filosofía •  Familia Windows: desarrollada por Microsoft. Cuenta con varias versiones,

desde las iniciales (Windows 1.0, 2.0, 3.0…) hasta las más recientes (Windows XP, Windows Vista o Windows 7)

•  Familia UNIX: desarrollada por los laboratorios Bell en los años 60-70. Se utilizan normalmente en empresas especializadas. Algunos ejemplos de sistemas son UX (de HP) o AIX (de IBM)

•  Familia Linux: derivada de Unix, pero con licencia pública (GPL). Algunos ejemplos de esta familia son Ubuntu, Fedora o LliureX

•  Familia Macintosh: desarrollada por Apple. Sólo funciona en ordenadores con arquitectura Apple. Algunos ejemplos son Mac OSX Leopard, o Mac OSX Lion

•  Familia BSD: otro derivado de Unix, creado por la Universidad de Berkeley (California). Algunos ejemplos son FreeBSD, o NetBSD

•  Algunos de estos sistemas tienen licencia comercial (es decir, son de pago), como Windows o Macintosh, y otros son de licencia pública GNU (GPL), y se pueden obtener gratuitamente, como la familia Linux y algunos sistemas de la familia BSD o Unix.

Organización del espacio en disco •  Para organizar el espacio disponible en el disco duro, y la

información que guardamos, todos los sistemas operativos siguen un mecanismo basado en 3 elementos principales: •  Unidades: cada disco duro, o cada partición que hacemos en un disco

duro, tiene asignado un nombre de unidad. Por ejemplo, en Windows tenemos la unidad C:, la D:, etc. En Linux las unidades tienen otros nombres (/dev/sda1, /dev/sda2, /dev/usb, etc)

•  Carpetas o directorios: cada unidad puede tener un conjunto de carpetas para organizar la información. Una carpeta puede a su vez tener otras carpetas (llamadas subcarpetas)

•  Archivos: cada conjunto de información que queremos agrupar independiente al resto se almacena en una estructura llamada archivo. Así, por ejemplo, una foto que hemos hecho en un viaje es un archivo, y es diferente e independiente, por ejemplo, de un trabajo que hayamos hecho en Word para una asignatura, que va en otro archivo •  Los archivos se almacenan y clasifican en las carpetas o directorios

Localizar la información: rutas •  Para saber en qué lugar tenemos almacenado cierto archivo o

carpeta, los sistemas operativos usan el concepto de ruta •  Una ruta es simplemente el conjunto de unidades, carpetas y

subcarpetas que hay que seguir hasta llegar a la carpeta o archivo que estamos buscando

•  Por ejemplo, si queremos encontrar una foto llamada foto1.jpg, primero deberemos saber en qué unidad está (por ejemplo, la C:), y después iremos mirando las carpetas en las que está. Si por ejemplo está dentro de la carpeta fotos (dentro de C:), y en la subcarpeta noviembre2010, entonces la ruta completa hasta ese archivo es:

C:\fotos\noviembre2010\foto1.jpg

Nombres y extensiones •  El nombre de un archivo nos indica el tipo de archivo de que se

trata, gracias a la extensión que tiene. •  La extensión son las letras que hay detrás del último punto, en

el nombre del archivo •  Algunas extensiones conocidas:

•  .gif, .jpg, .png, .bmp: imágenes (en distintos formatos) •  .html, .htm: página web •  .doc, .docx, .rtf: documento de texto de Word o Wordpad •  .avi, .mpg: película de vídeo •  .mp3, .wma: audio •  ... Etc

•  Ejemplo: el archivo Tron.megaupload.DVDRip.avi es un archivo de vídeo, y su extensión es .avi (los puntos que hay antes del último no cuentan)

Representación de la información •  ¿Cómo se representa la información en un ordenador? El

ordenador funciona a base de corriente eléctrica, ¿cuántas cosas diferentes se pueden representar con la corriente eléctrica? •  Una bombilla sólo puede tener dos estados: encendida o apagada •  Un cable eléctrico sólo puede estar en dos estados: con corriente o sin

corriente •  Por tanto, sólo hay dos estados posibles que podemos

representar. Numéricamente, en informática estos estados se representan con el 0 y el 1. Estos dos dígitos se llaman bits, y el sistema que forman se llama sistema binario

•  Si queremos representar datos más complejos, lo que hacemos es combinar una serie de bits. Por ejemplo, la secuencia 0110110110101111 puede ser una palabra de un fichero de texto, o un color de un punto de una imagen

Almacenamiento: tamaños y medidas •  No podemos guardar o almacenar un bit suelto en un

ordenador. La cantidad mínima de bits que podemos almacenar es de 8; esta cantidad se llama byte. •  Por tanto, el tamaño mínimo que puede tener un archivo con

información es de 1 byte (si no tiene información, tendrá 0 bytes) •  Normalmente los archivos ocupan varios bytes, incluso a veces

miles o millones. De la misma forma que no decimos 800.000 metros, sino que decimos 800 kilómetros, también existen medidas superiores al byte para representar cantidades elevadas de información. Estas medidas son: •  Kilobyte (KB): 1 KB = 1024 bytes •  Megabyte (MB): 1 MB = 1024 KB •  Gigabyte (GB): 1 GB = 1024 MB •  Terabyte (TB): 1 TB = 1024 GB •  ... etc

Ejemplo • Queremos copiar en el disco duro un conjunto de 5

películas. Cada película ocupa aproximadamente 800 MB. ¿Cuántos GB de espacio necesitamos para guardar la información?

• RESPUESTA: en total tendremos 5 películas x 800 MB cada una = 4000 MB. Pasamos esta cantidad a GB dividiendo por 1024:

4000 / 1024 = 3,91 GB