Apuntes TIC - 4° año

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Apuntes TIC - 4° año

  1. 1. 18 18 15 12 9Periféricos y dispositivos auxiliares 7 6 Software, concepto y clasificaci—n La Computadora 5 3 2 Apuntes de 4° Año Apuntes TIC Contenidos Artículos Sistema informático Software libre Sistema operativo Periférico (informática) Memoria (informática) Memoria de acceso aleatorio Memoria de solo lectura
  2. 2. hardware 1 Sistema informático Sistema informático. Un sistema informático como todo sistema, es el conjunto de partes interrelacionadas, , software y de recurso humano que permite almacenar y procesar información. El hardware incluye computadoras o cualquier tipo de dispositivo electrónico inteligente, que consisten en procesadores, memoria, sistemas de almacenamiento externo, etc. El software incluye al sistema operativo, firmware y aplicaciones, siendo especialmente importante los sistemas de gestión de bases de datos. Por último el soporte humano incluye al personal técnico que crean y mantienen el sistema (analistas, programadores, operarios, etc.) y a los usuarios que lo utilizan. Estructura Los sistemas informáticos suelen estructurarse en Subsistemas. • Subsistema físico: asociado al hardware. Incluye entre otros elementos la CPU, memoria principal, la placa base, periféricos de entrada y salida, etc. • Subsistema lógico: asociado al software y la arquitectura. Incluye al sistema operativo, el firmware, las aplicaciones y las bases de datos.
  3. 3. Software Software 2 Se conoce como software al equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware. Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como el sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario. Definición de software Considerando esta definición, el concepto de software va más allá de los programas de computación en sus distintos estados: código fuente, binario o ejecutable; también su documentación, los datos a procesar e incluso la información de usuario forman parte del software: es decir, abarca todo lo intangible, todo lo «no físico» relacionado. El término «software» fue usado por primera vez en este sentido por John W. Tukey en 1957. En la ingeniería de software y las ciencias de la computación, el software es toda la información procesada por los sistemas informáticos: programas y datos. Clasificación del software Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se puede clasificar al software en tres grandes tipos: • Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles del sistema informático en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y programador adecuadas interfaces de alto nivel, controladores, herramientas y utilidades de apoyo que permiten el mantenimiento del sistema global. Incluye entre otros: •• Sistemas operativos •• Controladores de dispositivos •• Herramientas de diagnóstico •• Herramientas de Corrección y Optimización
  4. 4. Software educativo, empresarial Software 4 • Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Incluyen básicamente: •• Editores de texto • Compiladores •• Intérpretes • Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre muchos otros: •• Aplicaciones ofimáticas •• • Telecomunicaciones (por ejemplo Internet y toda su estructura lógica) •• Videojuegos • Software de diseño asistido (CAD) • Software de control numérico (CAM) Carácter evolutivo del software El software es el producto derivado del proceso de desarrollo, según la ingeniería de software. Este producto es intrínsecamente evolutivo durante su ciclo de vida. El software evoluciona, en general, generando versiones cada vez más completas, complejas, mejoradas, optimizadas en algún aspecto, adecuadas a nuevas plataformas (sean de hardware o sistemas operativos), etc. Cuando un sistema deja de evolucionar, eventualmente cumplirá con su ciclo de vida, entrará en obsolescencia e inevitablemente, tarde o temprano, será reemplazado por un producto nuevo. El software evoluciona sencillamente por que se debe adaptar a los cambios del entorno, sean funcionales (exigencias de usuarios), operativos, de plataforma o arquitectura hardware. Lehman y Belady analizaron el crecimiento y la evolución de varios sistemas software de gran porte; derivando finalmente, según sus medidas, las siguientes ocho leyes: 1.1. Cambio continuo: Un programa que se usa en un entorno real necesariamente debe cambiar o se volverá progresivamente menos útil en ese entorno. 2.2. Complejidad creciente: A medida que un programa en evolución cambia, su estructura tiende a ser cada vez más compleja. Se deben dedicar recuersos extras para preservar y simplificar la estrucutura. 3.3. Evolución prolongada del programa: La evolución de los programas es un proceso autorregulativo. Los atributos de los sistemas, tales como tamaño, tiempo entre entregas y la cantidad de errores documentados son aproximadamente invariantes para cada entrega del sistema. 4.4. Estabilidad organizacional: Durante el tiempo de vida de un programa, su velocidad de desarrollo es aproximadamente constante e independiente de los recursos dedicados al desarrollo del sistema. 5.5. Conservación de la familiaridad: Durante el tiempo de vida de un sistema, el cambio incremental en cada entrega es aproximadamente constante. 6 . 6 . Crecimiento continuado: La funcionalidad ofrecida por los sistemas tiene que crecer continuamente para mantener la satisfacción de los usuarios. 7 . 7 . Decremento de la calidad: La calidad de los sistemas software comenzará a disminuir a menos que dichos sistemas se adapten a los cambios de su entorno de funcionamiento. 8 . 8 . Realimentación del sistema: Los procesos de evolución incorporan sistemas de realimentación multiagente y multibucle y estos deben ser tratados como sistemas de realimentación para lograr una mejora significativa del producto.
  5. 5. Software 22 Software libre Mapa conceptual del software libre. El software libre (en inglés free software, aunque esta denominación también se confunde a veces con "gratis" por la ambigüedad del término "free" en el idioma inglés, por lo que también se usan "libre software" y "logical libre") es la denominación del software que respeta la libertad de todos los usuarios que adquirieron el producto y, por tanto, una vez obtenido el mismo puede ser usado, copiado, estudiado, modificado, y redistribuido libremente de varias formas. Según la Free Software Foundation, el software libre se refiere a la libertad de los usuarios para ejecutar, copiar, distribuir, y estudiar el mismo, e incluso modificar el software y distribuirlo modificado. El software libre suele estar disponible gratuitamente, o al precio de costo de la distribución a través de otros medios; sin embargo no es obligatorio que sea así, por lo tanto no hay que asociar software libre a "software gratuito" (denominado usualmente freeware), ya que, conservando su carácter de libre, puede ser distribuido comercialmente ("software comercial"). Análogamente, el "software gratis" o "gratuito" incluye en ocasiones el código fuente; no obstante, este tipo de software no es libre en el mismo sentido que el software libre, a menos que se garanticen los derechos de modificación y redistribución de dichas versiones modificadas del programa. Libertades del software libre De acuerdo con tal definición, un software es "libre" cuando garantiza las siguientes libertades: Libertad Descripción 1 la libertad de usar el programa, con cualquier propósito. 2 la libertad de estudiar cómo funciona el programa y modificarlo, adaptándolo a tus necesidades. 3 la libertad de distribuir copias del programa, con lo cual puedes ayudar a tu prójimo. 4 la libertad de mejorar el programa y hacer públicas esas mejoras a los demás, de modo que toda la comunidad se beneficie. Las libertades 2 y 4 requieren acceso al código fuente porque estudiar y modificar software sin su código fuente es muy poco viable. La definición de software libre no contempla la cuestión del precio; un eslogan frecuentemente usado es "libre como en libertad, no como en cerveza gratis" o en inglés "Free as in freedom, not as in free beer" (aludiendo a la ambigüedad del término inglés "free"), y es habitual ver a la venta CD de software libre como distribuciones Linux. Sin embargo, en esta situación, el comprador del CD tiene el derecho de copiarlo y redistribuirlo. El software gratis puede incluir restricciones que no se adaptan a la definición de software libre —por ejemplo, puede no incluir el código fuente, puede prohibir explícitamente a los distribuidores recibir una compensación a cambio, etc—.
  6. 6. Sistemas Operativos etc.). Software libre 31 Sistema operativo Interacción entre el SO con el resto de las partes. Un sistema operativo (SO, frecuentemente OS, del inglés Operating System) es un programa o conjunto de programas que en un sistema informático gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación, ejecutándose en modo privilegiado respecto de los restantes. Uno de los propósitos del sistema operativo que gestiona el núcleo intermediario consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. La mayoría de aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar, llevan incorporado un sistema operativo (teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras, radios, enrutadores, Perspectiva histórica Los primeros sistemas (1945-1955) eran grandes máquinas operadas desde la consola maestra por los programadores. Durante la década siguiente (1955-1965) se llevaron a cabo avances en el hardware: lectoras de tarjetas, impresoras, cintas magnéticas, etc. Esto a su vez provocó un avance en el software: compiladores, ensambladores, cargadores, manejadores de dispositivos, etc. A finales de los años 1980, una computadora Commodore Amiga equipada con una aceleradora Video Toaster era capaz de producir efectos comparados a sistemas dedicados que costaban el triple. Un Video Toaster junto a Lightwave ayudó a producir muchos programas de televisión y películas, entre las que se incluyen Babylon 5, Seaquest DSV y Terminator II. •• Microsoft Windows •• Mac OS X •• GNU/Linux •• Unix •• Solaris •• FreeBSD •• OpenBSD •• Google Chrome OS •• Debian •• Ubuntu
  7. 7. La Computadora Computadora 41 Vista expandida de una computadora personal. 1: Monitor 2: Placa base 3: Procesador 4: Puertos ATA 5: Memoria principal (RAM) 6: Placas de expansión 7: Fuente de alimentación 8: Unidad de almacenamiento óptico 9: Disco duro, 10: Teclado 11: Ratón Una computadora o computador (del inglés computer y este del latín computare -calcular), también denominada ordenador (del francés ordinateur, y este del latín ordinator), es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador. La computadora, además de la rutina o programa informático, necesita de datos específicos (a estos datos, en conjunto, se les conoce como "Input" en inglés o de entrada) que deben ser suministrados, y que son requeridos al momento de la ejecución, para proporcionar el producto final del procesamiento de datos, que recibe el nombre de "output" o de salida. La información puede ser entonces utilizada, reinterpretada, copiada, transferida, o retransmitida a otra(s) persona(s), computadora(s) o componente(s) electrónico(s) local o remotamente usando diferentes sistemas de telecomunicación, que puede ser grabada, salvada o almacenada en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento. La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como la calculadora no programable, es que es una máquina de propósito general, es decir, puede realizar tareas muy diversas, de acuerdo a las posibilidades que brinde los lenguajes de programación y el hardware.
  8. 8. Computadora 42 Arquitectura A pesar de que las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros modelos en los años 40, la mayoría todavía utiliza la Arquitectura de von Neumann, publicada a principios de los años 1940 por John von Neumann, que otros autores atribuyen a John Presper Eckert y John William Mauchly. La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con 4 secciones principales: la unidad aritmético lógica (ALU por sus siglas del inglés: Arithmetic Logic Unit), la unidad de control, la memoria central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses: • La memoria es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez. • El procesador (también llamado Unidad central de procesamiento o CPU) consta de manera básica de los siguientes elementos: Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida. • La unidad aritmético lógica o ALU es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional. • La unidad de control sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria). Los procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de Coma Flotante • Los dispositivos de Entrada/Salida sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras web.
  9. 9. PERIFERICOS Y DISPOSITIVOS AUXILIARES Computadora 43 Monitor El monitor o pantalla de computadora, es un dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados, o los gráficos del procesamiento de una computadora. Existen varios tipos de monitores: los de tubo de rayos catódicos (o CRT), los de pantalla de plasma (PDP), los de pantalla de cristal líquido (o LCD), de paneles de diodos orgánicos de emisión de luz (OLED), o Láser-TV, entre otros. Teclado Un teclado de computadora es un periférico, físico o virtual (por ejemplo teclados en pantalla o teclados táctiles), utilizado para la introducción de órdenes y datos en una computadora. Tiene su origen en los teletipos y las máquinas de escribir eléctricas, que se utilizaron como los teclados de los primeros ordenadores y dispositivos de almacenamiento (grabadoras de cinta de papel y tarjetas perforadas). Aunque físicamente hay una miríada de formas, se suelen clasificar principalmente por la distribución de teclado de su zona alfanumérica, pues salvo casos muy especiales es común a todos los dispositivos y fabricantes (incluso para teclados árabes y japoneses). Ratón El mouse (del inglés, pronunciado [ˈmaʊs]) o ratón es un periférico de computadora de uso manual, utilizado como entrada o control de datos. Se utiliza con una de las dos manos del usuario y detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor. Anteriormente, la información del desplazamiento era transmitida gracias al movimiento de una bola debajo del ratón, la cual accionaba dos rodillos que correspondían a los ejes X e Y. Hoy, el puntero reacciona a los movimientos debido a un rayo de luz que se refleja entre el ratón y la superficie en la que se encuentra. Cabe aclarar que un ratón óptico apoyado en un espejo o sobre un barnizado por ejemplo es inutilizable, ya que la luz láser no desempeña su función correcta. La superficie a apoyar el ratón debe ser opaca, una superficie que no genere un reflejo, es recomendable el uso de alfombrillas. Altavoces Los altavoces se utilizan para escuchar los sonidos emitidos por el computador, tales como música, sonidos de errores, conferencias, etc. •• Altavoces de las placas base: Las placas base suelen llevar un dispositivo que emite pitidos para indicar posibles errores o procesos, o para indicar acciones para las personas con discapacidades visuales, como la activación del bloq num, bloq mayus. Escáner En informática, un escáner (del idioma inglés: scanner) es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes o cualquier otro impreso a formato digital. Actualmente vienen unificadas con las impresoras formando multifunciones
  10. 10. Computadora 44 Impresora Una impresora es un periférico de computadora que permite producir una copia permanente de textos o gráficos de documentos almacenados en formato electrónico, imprimiendo en papel de lustre los datos en medios físicos, normalmente en papel o transparencias, utilizando cartuchos de tinta o tecnología láser. Muchas impresoras son usadas como periféricos, y están permanentemente unidas a la computadora por un cable. Otras impresoras, llamadas impresoras de red, tienen una interfaz de red interna (típicamente wireless o Ethernet), y que puede servir como un dispositivo para imprimir en papel algún documento para cualquier usuario de la red. Hoy en día se comercializan impresoras multifuncionales que aparte de sus funciones de impresora funcionan simultáneamente como fotocopiadora y escáner, siendo éste tipo de impresoras las más recurrentes en el mercado. Impresora multifunción Impresora multifuncional. Una impresora multifunción o dispositivo multifuncional es un periférico que se conecta a la computadora y que posee las siguientes funciones dentro de un único bloque físico: Impresora, escáner, fotocopiadora, ampliando o reduciendo el original, fax (opcionalmente). Lector de memoria para la impresión directa de fotografías de cámaras digitales Disco duro (las unidades más grandes utilizadas en oficinas) para almacenar documentos e imágenes En ocasiones, aunque el fax no esté incorporado, la impresora multifunción es capaz de controlarlo si se le conecta a un puerto USB. Almacenamiento Secundario El disco duro es un sistema de grabación magnética digital, es donde en la mayoría de los casos reside el Sistema operativo de la computadora. En los discos duros se almacenan los datos del usuario. En él encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Una unidad de estado sólido es un sistema de memoria no volátil. Están formados por varios chips de memoria NAND Flash en su interior unidos a una controladora que gestiona todos los datos que se transfieren. Tienen una gran tendencia a suceder definitivamente a los discos duros mecánicos por su gran velocidad y tenacidad. Al no estar formadas por discos en ninguna de sus maneras, no se pueden categorizar como tal, aunque erróneamente se tienda a ello.
  11. 11. Computadora 45 Otros conceptos y curiosidades En la actualidad se puede tener la impresión de que los computadores están ejecutando varios programas al mismo tiempo. Esto se conoce como multitarea, y es más común que se utilice el segundo término. En realidad, la CPU ejecuta instrucciones de un programa y después tras un breve periodo de tiempo, cambian a un segundo programa y ejecuta algunas de sus instrucciones. Esto crea la ilusión de que se están ejecutando varios programas simultáneamente, repartiendo el tiempo de la CPU entre los programas. Esto es similar a la película que está formada por una sucesión rápida de fotogramas. El sistema operativo es el programa que generalmente controla el reparto del tiempo. El procesamiento simultáneo viene con computadoras de más de un CPU, lo que da origen al multiprocesamiento. El sistema operativo es una especie de caja de herramientas lleno de utilerías que sirve para decidir, por ejemplo, qué programas se ejecutan, y cuándo, y qué fuentes (memoria o dispositivos E/S) se utilizan. El sistema operativo tiene otras funciones que ofrecer a otros programas, como los códigos que sirven a los programadores, escribir programas para una máquina sin necesidad de conocer los detalles internos de todos los dispositivos electrónicos conectados. En la actualidad se están empezando a incluir en las distribuciones donde se incluye el sistema operativo, algunos programas muy usados, debido a que es ésta una manera económica de distribuirlos. No es extraño que un sistema operativo incluya navegadores de Internet, procesadores de texto, programas de correo electrónico, interfaces de red, reproductores de películas y otros programas que antes se tenían que conseguir e instalar separadamente. Los primeros computadores digitales, de gran tamaño y coste, se utilizaban principalmente para hacer cálculos científicos. ENIAC, uno de los primeros computadores, calculaba densidades de neutrón transversales para ver si explotaría la bomba de hidrógeno. El CSIR Mk I, el primer ordenador australiano, evaluó patrones de precipitaciones para un gran proyecto de generación hidroeléctrica. Los primeros visionarios vaticinaron que la programación permitiría jugar al ajedrez, ver películas y otros usos. La gente que trabajaba para los gobiernos y las grandes empresas también usó los computadores para automatizar muchas de las tareas de recolección y procesamiento de datos, que antes eran hechas por humanos; por ejemplo, mantener y actualizar la contabilidad y los inventarios. En el mundo académico, los científicos de todos los campos empezaron a utilizar los computadores para hacer sus propios análisis. El descenso continuo de los precios de los computadores permitió su uso por empresas cada vez más pequeñas. Las empresas, las organizaciones y los gobiernos empezaron a emplear un gran número de pequeños computadores para realizar tareas que antes eran hechas por computadores centrales grandes y costosos. La reunión de varios pequeños computadores en un solo lugar se llamaba torre de servidores [cita requerida] . Con la invención del microprocesador en 1970, fue posible fabricar computadores muy baratos. Nacen los computadores personales (PC), los que se hicieron famosos para llevar a cabo diferentes tareas como guardar libros, escribir e imprimir documentos, calcular probabilidades y otras tareas matemáticas repetitivas con hojas de cálculo, comunicarse mediante correo electrónico e Internet. Sin embargo, la gran disponibilidad de computadores y su fácil adaptación a las necesidades de cada persona, han hecho que se utilicen para varios propósitos. Al mismo tiempo, los pequeños computadores son casi siempre con una programación fija, empezaron a hacerse camino entre las aplicaciones del hogar, los coches, los aviones y la maquinaria industrial. Estos procesadores integrados controlaban el comportamiento de los aparatos más fácilmente, permitiendo el desarrollo de funciones de control más complejas como los sistemas de freno antibloqueo en los coches. A principios del siglo 21, la mayoría de los aparatos eléctricos, casi todos los tipos de transporte eléctrico y la mayoría de las líneas de producción de las fábricas funcionan con un computador. La mayoría de los ingenieros piensa que esta tendencia va a continuar. Actualmente, los computadores personales son usados tanto para la investigación como para el entretenimiento (videojuegos), pero los grandes computadores aún sirven para cálculos matemáticos complejos y para otros usos de la ciencia, tecnología, astronomía, medicina, etc.
  12. 12. Periféricos 47 Periférico (informática) En informática, se denomina periféricos a los aparatos y/o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de una computadora. Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal. [cita requerida] Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación: •• direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder, •• control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y •• datos, por donde circulan los datos. A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. El teclado y el monitor, imprescindibles en cualquier computadora personal de hoy en día (no lo fueron en los primeros computadores), son posiblemente los periféricos más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal debido a que generalmente se toman como parte necesaria de una computadora. El ratón o mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. Hace menos de 20 años no todos las computadora personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era necesaria el empleo de un ratón, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el ratón comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que pueden prescindir del ratón como, por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y GNU/Linux. Tipos de periféricos Los periféricos pueden clasificarse en 3 categorías principales: • Periféricos de entrada: captan y digitalizan los datos de ser necesario, introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados. • Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario. • Periféricos de entrada/salida (E/S): sirven básicamente para la comunicación de la computadora con el medio externo. Los periféricos de entrada/salida son los que utiliza el ordenador tanto para mandar como para recibir información. Su función es la de almacenar o guardar, de forma permanente o virtual, todo aquello que hagamos con el ordenador para que pueda ser utilizado por los usuarios u otros sistemas.
  13. 13. Grabadora y/o lector de CD, DVD, Blu-ray, HD-DVD Periférico (informática) 48 Son ejemplos de periférico de entrada/salida o de almacenamiento: •• Disco duro •• Impresora •• Memoria flash •• Cintas magnéticas •• Memoria portátil •• Disquete •• Pantalla táctil •• Casco virtual •• • Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información por bastante tiempo. La memoria de acceso aleatorio no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal. • Periféricos de comunicación: son los periféricos que se encargan de comunicarse con otras máquinas o computadoras, ya sea para trabajar en conjunto, o para enviar y recibir información. Periféricos de entrada Ratón. Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son: •• Teclado •• Micrófono •• Escáner •• Ratón o mouse • Palanca de mando (Joystick) •• Gamepad •• Escáner de código de barras •• Cámara web •• Lápiz óptico •• Cámara digital Periféricos de salida Son los que reciben la información procesada por la CPU y la reproducen, de modo que sea perceptible por el usuario. Algunos ejemplos son: •• Visualizador •• Monitor •• Impresora •• Fax •• Tarjeta de sonido •• Altavoz •• Proyector digital •• Auriculares
  14. 14. Periférico (informática) 49 Periféricos de almacenamiento Interior de un disco duro. Se encargan de guardar los datos de los que hace uso la CPU, para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos, como un disco duro, o extraíbles, como un CD. Los más comunes son: •• Disco duro •• Disquete • Unidad de CD • Unidad de DVD • Unidad de Blu-ray Disc •• Memoria flash •• Memoria USB •• Cinta magnética •• Tarjeta perforada •• Memoria portátil •• Otros dispositivos de almacenamiento: •• Zip (Iomega): Caben 100 Mb y utiliza tecnología magnética. •• EZFlyer (SyQuest): Caben 230 Mb y tiene una velocidad de lectura muy alta •• SuperDisk LS-120: Caben 200 Mb y utilizan tecnología magneto-óptica. • Magneto-ópticos de 3,5: Caben de 128 Mb a 640 Mb •• Jaz (Iomega): Similar al dispositivo Zip y con capacidad de 1 GB a 2 GB. Periféricos de comunicación Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes: •• Fax-Módem •• Tarjeta de red •• Concentrador •• Conmutador •• Enrutador • Tarjeta inalámbrica • Tarjeta Bluetooth
  15. 15. Periférico (informática) 50 Memoria (informática) En informática, la memoria (también llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que integran una computadora. Son dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna, la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplados a una unidad central de procesamiento (CPU por su sigla en inglés, central processing unit), implementa lo fundamental del modelo de computadora de Arquitectura de von Neumann, usado desde los años 1940. En la actualidad, memoria suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido conocido como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio, RAM por sus siglas en inglés random access memory) y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo como discos ópticos y tipos de almacenamiento magnético como discos duros y otros tipos de almacenamiento más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general. Además, se refleja una diferencia técnica importante y significativa entre memoria y dispositivos de almacenamiento masivo, que se ha ido diluyendo por el uso histórico de los términos "almacenamiento primario" (a veces "almacenamiento principal"), para memorias de acceso aleatorio, y "almacenamiento secundario" para dispositivos de almacenamiento masivo. Esto se explica en las siguientes secciones, en las que el término tradicional "almacenamiento" se usa como subtítulo por conveniencia. Jerarquía de almacenamiento Los componentes fundamentales de las computadoras de propósito general son la CPU, el espacio de almacenamiento y los dispositivos de entrada/salida. La habilidad para almacenar las instrucciones que forman un programa de computadora y la información que manipulan las instrucciones es lo que hace versátiles a las computadoras diseñadas según la arquitectura de programas almacenados Una computadora digital representa toda la información usando el sistema binario. Texto, números, imágenes, sonido y casi cualquier otra forma de información puede ser transformada en una sucesión de bits, o dígitos binarios, cada uno de los cuales tiene un valor de 1 ó 0. La unidad de almacenamiento más común es el byte, igual a 8 bits. Una determinada información puede ser manipulada por cualquier computadora cuyo espacio de almacenamiento sea suficientemente grande como para que quepa el dato correspondiente o la representación binaria de la información. Por ejemplo, una computadora con un espacio de almacenamiento de ocho millones de bits, o un megabyte, puede ser usada para editar una novela pequeña. Se han inventado varias formas de almacenamiento basadas en diversos fenómenos naturales. No existen ningún medio de almacenamiento de uso práctico universal y todas las formas de almacenamiento tienen sus desventajas. Por tanto, un sistema informático contiene varios tipos de almacenamiento, cada uno con su propósito individual.
  16. 16. Memoria (informática) 51 Almacenamiento primario La memoria primaria está directamente conectada a la CPU de la computadora. Debe estar presente para que la CPU funcione correctamente. El almacenamiento primario consiste en tres tipos de almacenamiento: • Los registros del procesador son internos de la CPU. Técnicamente, es el sistema más rápido de los distintos tipos de almacenamientos de la computadora, siendo transistores de conmutación integrados en el chip de silicio del microprocesador (CPU) que funcionan como "flip-flop" electrónicos. • La memoria caché es un tipo especial de memoria interna usada en muchas CPU para mejorar su eficiencia o rendimiento. Parte de la información de la memoria principal se duplica en la memoria caché. Comparada con los registros, la caché es ligeramente más lenta pero de mayor capacidad. Sin embargo, es más rápida, aunque de mucha menor capacidad que la memoria principal. También es de uso común la memoria caché multi-nivel - la "caché primaria" que es más pequeña, rápida y cercana al dispositivo de procesamiento; la "caché secundaria" que es más grande y lenta, pero más rápida y mucho más pequeña que la memoria principal. • La memoria principal contiene los programas en ejecución y los datos con que operan. Se puede transferir información muy rápidamente entre un registro del microprocesador y localizaciones del almacenamiento principal. En las computadoras modernas se usan memorias de acceso aleatorio basadas en electrónica del estado sólido, que está directamente conectada a la CPU a través de buses de direcciones, datos y control. ' Almacenamiento terciario La memoria terciaria es un sistema en el que un brazo robótico montará (conectará) o desmontará (desconectará) un medio de almacenamiento masivo fuera de línea (véase el siguiente punto) según lo solicite el sistema operativo de la computadora. La memoria terciaria se usa en el área del almacenamiento industrial, la computación científica en grandes sistemas informáticos y en redes empresariales. Este tipo de memoria es algo que los usuarios de computadoras personales normales nunca ven de primera mano. Almacenamiento fuera de línea El almacenamiento fuera de línea es un sistema donde el medio de almacenamiento puede ser extraído fácilmente del dispositivo de almacenamiento. Estos medios de almacenamiento suelen usarse para transporte y archivo de datos. En computadoras modernas son de uso habitual para este propósito los disquetes, discos ópticos y las memorias flash, incluyendo las unidades USB. También hay discos duros USB que se pueden conectar rápidamente. Los dispositivos de almacenamiento fuera de línea usados en el pasado son cintas magnéticas en muchos tamaños y formatos diferentes, y las baterías extraíbles de discos Winchester. Almacenamiento de red El almacenamiento de red es cualquier tipo de almacenamiento de computadora que incluye el hecho de acceder a la información a través de una red informática. Discutiblemente, el almacenamiento de red permite centralizar el control de información en una organización y reducir la duplicidad de la información. El almacenamiento en red incluye: • El almacenamiento asociado a red es una memoria secundaria o terciaria que reside en una computadora a la que otra de éstas puede acceder a través de una red de área local, una red de área extensa, una red privada virtual o, en el caso de almacenamientos de archivos en línea, internet. • Las redes de computadoras son computadoras que no contienen dispositivos de almacenamiento secundario. En su lugar, los documentos y otros datos son almacenados en un dispositivo de la red.
  17. 17. Memorias Magnéticas y de Discos Opticos Memoria (informática) 52 Memorias magnéticas Las memorias magnéticas usan diferentes patrones de magnetización sobre una superficie cubierta con una capa magnetizada para almacenar información. Las memorias magnéticas son no volátiles. Se llega a la información usando uno o más cabezales de lectura/escritura. Como el cabezal de lectura/escritura solo cubre una parte de la superficie, el almacenamiento magnético es de acceso secuencial y debe buscar, dar vueltas o las dos cosas. En computadoras modernas, la superficie magnética será de alguno de estos tipos: • Disco magnético. • Disquete, usado para memoria fuera de línea. • Disco duro, usado para memoria secundario. • Cinta magnética, usada para memoria terciaria y fuera de línea. En las primeras computadoras, el almacenamiento magnético se usaba también como memoria principal en forma de memoria de tambor, memoria de núcleo, memoria en hilera de núcleo, memoria película delgada, memoria de Twistor o memoria burbuja. Además, a diferencia de hoy, las cintas magnéticas se solían usar como memoria secundaria. Memorias de disco óptico Las memorias en disco óptico almacenan información usando agujeros minúsculos grabados con un láser en la superficie de un disco circular. La información se lee iluminando la superficie con un diodo láser y observando la reflexión. Los discos ópticos son no volátil y de acceso secuencial. Los siguientes formatos son de uso común: • CD, CD-ROM, DVD: Memorias de simplemente solo lectura, usada para distribución masiva de información digital (música, vídeo, programas informáticos). • CD-R, DVD-R, DVD+R: Memorias de escritura única usada como memoria terciaria y fuera de línea. • CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM: Memoria de escritura lenta y lectura rápida usada como memoria terciaria y fuera de línea. • Blu-ray: Formato de disco óptico pensado para almacenar vídeo de alta calidad y datos. Para su desarrollo se creó la BDA, en la que se encuentran, entre otros, Sony o Phillips. •• HD DVD Se han propuesto los siguientes formatos: •• HVD • Discos cambio de fase Dual Memorias de discos magneto-ópticos Las Memorias de disco magneto óptico son un disco de memoria óptica donde la información se almacena en el estado magnético de una superficie ferromagnética. La información se lee ópticamente y se escribe combinando métodos magnéticos y ópticos. Las memorias de discos magneto ópticos son de tipo no volátiles, de acceso secuencial, de escritura lenta y lectura rápida. Se usa como memoria terciaria y fuera de línea.
  18. 18. Memoria de acceso aleatorio 55 Memoria de acceso aleatorio DIMM normal y corriente de memoria RAM tipo DDR3 de 240 contactos. La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory) se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. 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 a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido del computador, la rutina POST verifica que los módulos de memoria RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de pitidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma. Nomenclatura La expresión memoria RAM se utiliza frecuentemente para describir a los módulos de memoria utilizados en los computadores personales y servidores. En el sentido estricto, esta memoria es solo una variedad de la memoria de acceso aleatorio: las ROM, memorias Flash, caché (SRAM), los registros en procesadores y otras unidades de procesamiento también poseen la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posición. Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, que se compone de circuitos integrados soldados sobre un circuito impreso independiente, en otros dispositivos como las consolas de videojuegos, la RAM va soldada directamente sobre la placa principal. Conocida también como Memoria de solo lectura ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía. Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere sólo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

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