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UNNOBA – CURSO DE INGRESO 2012 Introducción a la informática Conceptos básicos de hardware y software Autor: Mariano Ruggiero – UNNOBA – Ingreso 2012 © 2010 Mariano Ruggiero. Esta obra está bajo una licencia Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported de Creative Commons. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ o envie una carta a Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California 94105, USA. Introducción a la informática Mariano Ruggiero – UNNOBA – Ingreso 2012 1 Introducción a la informática Conceptos básicos de hardware y software 1. Hardware y software Dos conceptos básicos con los que trabajamos en informática son los de hardware y software. Seguramente los hayas oído más de una vez y sepas de qué se tratan, pero no nos vendrá mal revisarlos: Hardware se refiere a los aparatos, a los equipos informáticos: la PC y todos los elementos que la rodean (monitor, teclado, mouse, parlantes…) y todo lo que está dentro. Software son los programas y los datos. Todo lo que no es físico, lo que no se puede tocar: programas como el procesador de textos, la planilla de cálculo, el mensajero instantáneo, los juegos… y también los datos que generamos con esos programas: los documentos de Word, las planillas de Excel, las conversaciones en el Messenger. Vamos a volver al hardware en un momento, pero primero vamos a hablar del software que es lo que más nos interesa. Como desarrolladores, nuestro trabajo consiste esencialmente en crear nuevo software. 2. Software 2.1. Sistema operativo En primer lugar, vamos a hablar del software más importante de la computadora: el sistema operativo. El sistema operativo es el primer programa que se carga cuando se enciende una computadora y es el que permite que los demás programas que tenemos funcionen. El sistema operativo realiza tareas básicas como reconocer las órdenes que enviamos a través del teclado y del mouse, enviar la información a la pantalla, administrar los archivos y carpetas guardados en el disco y controlar los periféricos como la impresora y el escáner. Los dos sistemas operativos más utilizados en las PCs en actualidad son Windows y Linux, siendo Windows el más popular y el que se encuentra instalado en la amplia mayoría de las computadoras hogareñas. Linux también tiene sus seguidores, principalmente en empresas, sobre todo por tratarse de un sistema operativo libre. (Más adelante abordamos el tema del software libre, pero por ahora basta saber que, desde el punto de vista del usuario, significa Windows XP 51,7% Windows 2000 0,3% Windows 7 24,3% Windows Vista 10,0% Windows Server 2003 1,1% Linux 4,6% Mac OS 7,2% Fuente: W3Schools, septiembre 2010 http://www.w3schools.com/browsers/browsers_os.asp http://www.w3schools.com/browsers/browsers_os.asp Introducción a la informática Mariano Ruggiero – UNNOBA – Ingreso 2012 2 que Linux es gratis, no hay que pagarlo como sucede con Windows). Últimamente, también ha ido creciendo significativamente la popularidad del sistema operativo Mac OS, un sistema exclusivo para las computadoras Apple Mac. Si bien todos los sistemas operativos realizan básicamente las mismas cosas, su funcionamiento interno es bastante distinto. Es muy importante que conozcamos acerca de sistemas operativos porque todo el software que desarrollemos va a correr sobre alguno. Además, es importante que seamos capaces de adaptarnos a otros sistemas operativos y no nos cerremos en una sola posibilidad. 2.2. Aplicaciones Los programas que usamos normalmente, que corren sobre el SO, se llaman aplicaciones. Hay aplicaciones para realizar un sinnúmero de tareas. Las aplicaciones son las que hacen que la computadora sea útil. Cada vez que utilizás una computadora usás alguna aplicación. Algunos ejemplos: Aplicaciones de oficina: Procesador de textos (Word, Writer) Planilla de cálculo (Excel, Calc) Generador de presentaciones (PowerPoint, Impress) Navegadores de Internet (Firefox, Internet Explorer) Clientes de correo electrónico (Outlook) Programas de mensajería instantánea (Windows Live Messenger) Software de diseño gráfico (Photoshop) Juegos Todas estas aplicaciones que acabamos de nombrar son programas individuales, que corren localmente en el sistema operativo. Hoy es cada vez más común utilizar software directamente en Internet, dentro de un navegador. Un ejemplo claro de esto es el web mail (GMail, Yahoo…) Y hay muchos más: por ejemplo, Google ofrece una suite de oficina que se utiliza desde cualquier browser conectado a Internet, sin necesidad de descargar ni instalar nada (http://docs.google.com). 3. El software fuera de las computadoras 3.1. Software embebido Además de las aplicaciones de PC como las que acabamos de nombrar, existen muchísimos otros lugares donde encontramos software en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo: Teléfonos celulares Calculadoras Cajeros automáticos Hornos microondas Aire acondicionado Este software se conoce generalmente con el nombre de software embebido. Este es un tipo de software especial que viene encapsulado en el aparato. En general no hay forma de modificar o cambiar el software por otro. Al contrario de software de uso general, como las aplicaciones recién vistas, el software embebido generalmente realiza tareas muy específicas para las cuales está optimizado (ej.: el software de un teléfono http://docs.google.com/ Introducción a la informática Mariano Ruggiero – UNNOBA – Ingreso 2012 3 está preparado especialmente para establecer comunicaciones, enviar voz y mensajes). Sin embargo, a medida que el hardware de este tipo de dispositivos va mejorando, las posibilidades en cuanto al software que pueden correr se van ampliando. Así, mientras un teléfono hace unos años era un software puramente embebido, hoy la mayoría de los teléfonos permiten agregar nuevas aplicaciones para expandir las funciones del celular. Muchos incluso corren sistemas operativos como Windows Mobile. 3.2. Software móvil En los teléfonos de “alta gama”, como el iPhone de Apple, ya no podemos hablar de software embebido. Estos dispositivos corren sistemas operativos, sobre los cuales podemos ejecutar aplicaciones tan variadas como aquellas de las computadoras de escritorio. Podemos decir que estos aparatos son, en realidad, computadoras en miniatura… que además permiten hablar por teléfono y mandar mensajes (pero esa ya no es su única especialidad, como lo es en teléfonos más sencillos). El desarrollo de aplicaciones móviles es un área muy importante hoy en día, tanto en entornos empresariales como hogareños, y se estima que seguirá creciendo a medida que estos dispositivos se hagan más accesibles. Lo que tiene que quedar claro es que hoy en día el software no está sólo en las computadoras. Todos los aparatos electrónicos que usamos cotidianamente, incluso los más sencillos, están controlados por medio de software. Esta es otra de las posibilidades que tenemos como profesionales de informática, más allá del desarrollo clásico de aplicaciones. 4. Hardware Ahora centraremos nuestra atención brevemente en el hardware. El hardware es la base física donde se asienta el software. Sin hardware la informática no existe y por eso, aunque nuestra profesión tenga que ver más que nada con el software, es importante saber cómo funcionan las computadoras internamente. En general, lo que más nos importa del hardware es qué nos permite hacer y cómo nos limita. Dependiendo de las prestaciones y la potencia del hardware con que contemos, nuestro software podrá hacer más o menos cosas, o cosas de distinta complejidad. Los que juegan, por ejemplo, saben que los juegos “piden cada vez más máquina”: los juegos más modernos que muestran gráficos en 3D realistas no funcionan en máquinasque tengan más que unos años (o meses…) de antigüedad. 4.1. Componentes de una PC estándar Los componentes más importantes de una PC son: Microprocesador Memoria Disco rígido Placa de video Motherboard Gabinete y periféricos Estos son los componentes que utilizamos todos los días (algunos no los vemos porque están dentro del gabinete) y que vemos listados en cualquier publicidad de computadoras. Ahora vamos a tratar en más detalle cada uno de ellos. Introducción a la informática Mariano Ruggiero – UNNOBA – Ingreso 2012 4 Microprocesador El microprocesador o CPU (por Central Processing Unit), también llamado “micro” o “procesador”, es el cerebro del ordenador. Es un microchip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen millones de elementos llamados transistores. Su función es el cálculo y el control de la información. Los programas son, básicamente, una serie de órdenes que el procesador debe llevar a cabo. Estas instrucciones se suceden, una tras otra, muy rápidamente y así se logra el comportamiento que obtenemos en las aplicaciones. La velocidad de un microprocesador indica qué tan rápido el procesador puede realizar las órdenes que se le dan. Se mide en ciclos por segundo o hertz (Hz). En cada ciclo, el procesador realiza una tarea (por ejemplo, copiar un dato en la memoria). Los procesadores actuales trabajan en el orden de los gigahertz (GHz), es decir, miles de millones de ciclos por segundo. Por ejemplo, un Pentium 4 (un modelo de procesador fabricado por la empresa Intel), puede tener velocidades entre los 1.8 GHz y los 3.6 GHz. Hoy casi todos los procesadores de PC son multinúcleo (multi-core). Esto, en forma simplificada, significa que en un mismo chip están contenidas varias CPUs, lo que le permite a la PC realizar varias tareas simultáneamente. Por ejemplo, un procesador Intel Core2 Duo es un procesador de doble núcleo o dual-core. Almacenamiento Para almacenar los programas y los datos con los que éstos trabajan, la computadora utiliza medios de almacenamiento como la RAM y el disco rígido. La capacidad de almacenamiento se mide en bytes. Normalmente trabajamos con capacidades de miles o millones de bytes, por lo tanto se utilizan los siguientes múltiplos: 1 kilobyte (KB) = 1024 bytes 1 megabyte (MB) = 1024 KB ≈ 1 000 000 bytes 1 gigabyte (GB) = 1024 MB ≈ 1 000 000 000 bytes 1 terabyte (TB) = 1024 GB ≈ 1 000 000 000 000 bytes Memoria La memoria o RAM (por Random Access Memory) es un espacio de almacenamiento donde el procesador guarda las instrucciones y los datos del programa que se está ejecutando. El procesador necesita acceder constantemente a esta memoria para leer las órdenes que debe realizar y los datos sobre los que tiene que operar, por eso la RAM debe ser muy rápida. La RAM es una memoria volátil. Esto significa que todos los datos que están en la memoria se pierden al apagar la computadora. Por eso se necesitan otros medios de almacenamiento, como el disco rígido que permiten mantener los datos guardados aun cuando no tengan alimentación eléctrica. Las computadoras actuales tienen memorias con capacidades de 1 GB o más. Introducción a la informática Mariano Ruggiero – UNNOBA – Ingreso 2012 5 Disco rígido El disco rígido, a menudo abreviado HDD (por Hard Disk Drive), es un dispositivo de almacenamiento para preservar los datos y los programas. El disco rígido es mucho más lento y por ello el procesador no puede utilizarlo de la misma forma que a la RAM para ejecutar programas (ya que si lo hiciera, la velocidad del sistema disminuiría muchísimo ya que habría que trabajar a la velocidad mucho más lenta del disco). La ventaja respecto de la RAM es que es un almacenamiento no volátil y es mucho más barato, de modo que se pueden tener grandes cantidades de espacio por un costo bajo. Hoy en día, el tamaño usual para un disco rígido es de varios cientos de GB. Motherboard La motherboard es el componente de hardware que interconecta a todos los dispositivos que forman la computadora. La motherboard establece restricciones en cuanto a qué procesadores podemos colocar en nuestra computadora, la cantidad y el tipo de RAM, las placas de expansión que se pueden conectar y los periféricos que podemos utilizar. Las motherboards además incluyen dispositivos integrados: Sonido: todas las motherboards actuales incluyen sonido integrado. Video: algunas motherboards incluyen video integrado. Tiene menos prestaciones que una placa de video dedicada. Es suficiente para uso de aplicaciones estándar. En general, no alcanza para aplicaciones de alto procesamiento gráfico (juegos). Red: todas las motherboards actuales incluyen una o dos placas de red integradas que nos permiten interconectar varias computadoras. Placa de video La placa de video es el dispositivo que se encarga de mostrar las imágenes en el monitor. Posee un procesador propio, llamado GPU (Graphics Processing Unit), especializado en gráficos de alta velocidad. El monitor es el periférico a través del cual recibimos las imágenes que genera la placa de video. La imagen se compone de miles de puntos de colores llamados píxeles. Las características más importantes de un monitor son su tamaño (medido en pulgadas) y su resolución (la cantidad de píxeles que puede mostrar).
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