Este documento proporciona una introducción al hardware y sistema operativo de los ordenadores. Explica conceptos básicos como la codificación binaria de la información, las unidades de medida como el bit y el byte, y los componentes principales de un ordenador como la CPU, la memoria y los periféricos. También describe el funcionamiento interno de un ordenador y define conceptos como el sistema operativo, software y hardware.

1. UNIDAD 1 HARDWARE Y SISTEMA OPERATIVO.

2. INTRODUCCION La palabra informática proviene de la combinación de dos palabras INFORmación y autoMÁTICA . La informática es el conjunto de técnicas y conocimientos necesarios para el tratamiento de la información. El ORDENADOR es una máquina electrónica dotada de métodos de tratamiento de la información, capaz de resolver operaciones aritmético-lógicas con gran rapidez, mediante la utilización de programas informáticos. Las operaciones básicas que realiza son las siguientes: Entrada de datos a través del teclado, ratón, escáner, etc. Procesa los datos, los organiza, los transforma, etc. Almacena la información. Saca la información a través de la pantalla, la impresora, etc.

3. CODIFICACION DE LA INFORMACION Los ordenadores representan toda la información utilizando el sistema binario , sistema que solo utiliza dos dígitos el 0 y el 1. Se reconocen estos dos números en los circuitos electrónicos de los ordenadores de la siguiente manera: 0 No hay señal o impulso eléctrico. 1 Si hay señal o impulso eléctrico. Para un ordenador el número 150 es el 10010110 en el sistema binario. Para convertir un número binario en decimal, multiplicamos cada dígito por la potencia en base 2 correspondiente a su posición y la suma total nos da el nº decimal. 1 0 0 1 0 1 1 0 1×2 7 +0×2 6 +0×2 5 +1×2 4 +0×2 3 +1×2 2 +1×2 1 +0×2 0 = 150

4. CODIFICACION DE LA INFORMACION Para pasar de decimal a binario, se divide el número entre 2 y ordenamos los restos y el último cociente de la siguiente manera: Para trabajar con las letras del alfabeto, los números y los símbolos, los ordenadores asignan a cada uno una combinación de ceros y unos correspondientes a un número entre el 1 y el 256. Esta relación es idéntica para todos los ordenadores del mundo y recibe el nombre de Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange, o sea, Código normalizado Americano para intercambiar información).

5. CODIFICACION DE LA INFORMACION Para números decimales: Ej.1 : pasar el 25,36 a binario. Con la parte entera procedería como siempre y con la decimal de la siguiente forma. 0,36x2= 0,72 0,72x2= 1,44 0,44x2= 0,88 00011001,01011 0,88x2= 1,76 0,76x2= 1,52 Ej.2 : pasar el número 10011010,101 a decimal. 1x2 7 +1x2 4 +1x2 3 +1x2 1 +1x2 -1 +1x2 -3 = 128+16+8+2+0,5+0,125 = 154,625

6. UNIDADES DE MEDIDA Bit (binary digit): es la unidad mínima de información que puede almacenar un ordenador. Sin embargo esta unidad es muy pequeña porque necesitamos 8 bits para presentar un carácter. Byte: es el conjunto de 8 bits, pero en grandes unidades de información es una cantidad insuficiente y se utilizan múltiplos del mismo. 1 KB (kilobyte) = 1024 bytes 1MB (megabyte) = 1024 KB 1GB (gigabyte) = 1024 MB 1TB (terabyte) = 1024 GB 1PB (pentabyte) = 1024 TB

7. COMPONENTES BASICOS DEL ORDENADOR Todo ordenador tiene dos componentes básicos para realizar su tarea que son: El HARDWARE que es el conjunto de dispositivos físicos del ordenador, aquellos que se pueden tocar: el teclado, el ratón, los discos… El SOFTWARE que es el conjunto de programas que dirigen el ordenador, indicándole que debe hacer y como debe hacerlo. Además tenemos el FIRMWARE que sería el software específico con el que está configurado el hardware, por ejemplo, el software que configura un router o una memoria ROM. Una vez que se instala raramente se utiliza.

8. NIVELES DE UN ORDENADOR

9. COMPONENTES BASICOS DEL ORDENADOR PERIFERICOS: DE ENTRADA Y SALIDA: MODEM PERIFERICOS DE ENTRADA: TECLADO RATON ESCANER MICROFONO CAMARA DIGITAL PERIFERICOS DE SALIDA: MONITOR IMPRESORA ALTAVOCES PLOTER TORRE (CPU): PLACA BASE: MICROPROCESADOR CHIPSET ZOCALO DE MEMORIA RANURAS DE EXPANSION CONECTORES Y PUERTOS BUSES FUENTE DE ALIMENTACION SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACION.

10. PLACA BASE microprocesador

11. PLACA BASE BIOS: Almacena la información sobre la configuración del equipo: fecha, secuencia de arranque, etc. Es el sistema operativo que contiene las instrucciones básicas para gestionar la entrada y salida de datos de la placa base. Es una memoria que no se borra cuando se apaga el ordenador CHIPSET : se encarga de controlar el flujo de información entre los componentes del equipo: la memoria, el micro… CONECTORES SATA : se conectan los discos duros u otros dispositivos de almacenamiento. CONECTORES IDE : para conectar dispositivos de almacenamiento: discos curo, lector de DVD o grabadora de CD o DVD BATERIA CONEXIÓN PARA ALIMENTACION SLOT PCI: en ellos se conectan la tarjeta de sonido, el módem o las tarjetas capturadoras de video. SLOT PCI Express : aquí se conecta la tarjeta gráfica

12. FUNCIONAMIENTO INTERNO La CPU consta de: Unidad de control (UC): determina el envío de las instrucciones desde la memoria hasta la CPU Unidad aritmético-lógica (ALU): decodifica o interpreta las instrucciones. La Unidad de control determina el envío de instrucciones desde la memoria a la CPU. LA UAL decodifica e interpreta las instrucciones mediante un conjunto de operaciones aritméticas, lógicas o de transferencia. Los resultados obtenidos son enviados a los periféricos a través d los módulos de entrada/salida. Estos bloques se comunican entre sí a través de unos cables o pistas en paralelo llamado BUSES. Los buses pueden ser: Bus de datos : por los cuales circula la información. Es bidireccional, los datos entran en la CPU y salen de ella. Bus de direcciones : determinan a donde debe ir el flujo de la información. Es unidireccional Bus de control : sirve para las señales auxiliares de gobierno y sincronización.

13. EL MICROPROCESADOR Es la parte más importante del ordenador. Se encarga de procesar los datos y realizar las operaciones aritmético-lógicas para enviarlas al exterior. Las características de los microprocesadores son: Velocidad interna : es el número de instrucciones que es capaz de procesar por segundos. Se mide en Hz. Velocidad externa : es a la que se comunica con la placa base. Memoria caché : es una pequeña memoria que hay entre el microprocesador y la memoria principal, pero que es muy rápida. Se almacenan temporalmente los datos gestionados por el micro a la espera de ser usados por el resto de los componentes del equipo.

14. MEMORIAS RAM: memoria de acceso aleatorio. Permite la lectura y la escritura. Es volátil. DRAM: necesita, que transcurrido un tiempo se refresque la carga de la memoria. Tiene gran capacidad y bajo coste. SRAM: no necesita que se refresque la carga de la memoria. Tiene menor capacidad pero es más rápida y cara. ROM: memoria de sólo lectura, No es volátil. Se utiliza para la BIOS

15. CONECTORES Y PUERTOS Son los lugares donde se conectan los periféricos. Los más utilizados son: Los conectores PS/2 son redondos y en ellos se conectan el ratón y el teclado. Los conectores USB, es universal y permite conectar y desconectar cualquier periférico sin apagar el ordenador. El puerto serie sirve para la conexión del módem. El puerto paralelo sirve para la conexión de las impresoras, escáner…

16. ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACION Discos magnéticos: son discos fabricados con un material impregnado de partículas magnéticas en las que se almacena la información. Son los discos duros y los disquetes. Los discos duros son de aluminio recubiertos de material magnético. Normalmente se encuentran en el interior del ordenador, aunque existen extraíbles externos de pequeño tamaño. Los disquetes son de plástico recubiertos de material magnetizable. Son de 3 ½” y 1.44 MB. Memorias flash: almacenan la información mediante transistores que funcionan como interruptores abiertos o cerrados. Habitualmente se utilizan en tarjetas y lápices de memoria (pen drive) que se conectan al ordenador mediante un puerto USB. Son de pequeño tamaño y portátil.

17. ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACION Discos ópticos: son discos de material plástico en el que se realizan marcas mediante láser y se lee con láser infrarrojo. Si el rayo láser de la unidad lectora choca con la hendidura, no se refleja y no hay señal eléctrica, si choca con la superficie el rayo se refleja y es enviada una señal eléctrica a la CPU. La característica principal de una unidad lectora de CD-ROM es la velocidad de transferencia de información. Los más utilizados son: CD-ROM: son de solo lectura. Son capaces de almacenar 700MB de información e incluso más. CD-R: son discos en los que se puede grabar una sola vez. CD-RW: son iguales que los CD-R, solo que se puede grabar la información y regrabarla. DVD: disco con gran capacidad y calidad. Almacena texto, imágenes y sonidos. Pueden superar los 17GB.

18. SOFTWARE Es el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica Software de sistema , es aquel que permite funcionar al hardware. Son los sistemas operativos. Se encarga de gestionar los recursos del sistema y de permitir su empleo al usuario y a las aplicaciones. Entre los más conocidos están las distintas versiones de Windows y Linux Software de programación , que proporciona herramientas al programador para desarrollar programas informáticos y usando diferentes lenguajes de programación de forma práctica. Software de aplicación , 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. Pueden ser procesadores de texto, gestores de base de datos, hoja de cálculo, programas de diseño y dibujo, antivirus, compresores, navegadores y lectores de correo para internet, etc.

19. SISTEMAS OPERATIVOS. El sistema operativo cumple varias funciones: Administración del procesador: administra la distribución del procesador entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado. Gestión de la memoria de acceso aleatorio: se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada "memoria virtual". La memoria virtual permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta.

20. SISTEMAS OPERATIVOS. Gestión de entradas/salidas: el sistema operativo permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de los drivers (también conocidos como administradores periféricos o de entrada/salida). Gestión de ejecución de aplicaciones: el sistema operativo se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Administración de autorizaciones: el sistema operativo se encarga de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes. Gestión de archivos: el sistema operativo gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos , y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios. Gestión de la información: el sistema operativo proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo

21. ESTRUCTURA FISICA Y LOGICA DE LA INFORMACION Ahora vamos a ver como los sistemas operativos identifican y graban la información en las unidades de almacenamiento , en especial en el disco duro. DISCO DURO

22. ESTRUCTURA FISICA DEL DISCO DURO El disco duro es una caja cerrada que contiene una unidad de lectura y escritura (el cabezal) y el disco como tal. Está formado por diferentes discos o platos unidos solidariamente a un eje que los hace girar a gran velocidad. La información se almacenará en las dos caras de cada plato. En cada cara se encuentra colocado un dispositivo, denominado cabezal , capaz de leer y escribir la información. Para conseguir mayor velocidad, los cabezales no tocan la superficie del disco, evitando así el calor producido por el frotamiento. El sistema de archivo, a través del formateo del disco, realiza unas marcas en la superficie magnética de los platos que servirán de referencia para la localización de la información. Los platos se dividen en círculos concéntricos denominados pistas . Todas las pistas alineadas verticalmente en los distintos platos se denominan cilindros . Cada pista está dividida en un número igual de partes, denominadas sectores. Los sectores son las unidades mínimas de información que puede leer o escribir un disco duro. El tamaño estándar de un sector es de 512 bytes.

23. Los discos duros están formados por un sector de arranque y una o varias particiones . De todas las particiones solo una es la partición activa, la cual debe contener un sistema operativo (al iniciarse el ordenador el sector de arranque deriva el proceso de arranque a este sector). Las particiones pueden ser primarias o extendidas . Las primarias son las que pueden contener un sistema operativo. Una partición primaria genera automáticamente una unidad lógica. Si se quiere tener más de una unidad lógica por partición, se tiene que hacer sobre una unidad extendida En windows la primera unidad lógica se identifica como unidad C y las demás D, E, F, etc ESTRUCTURA LOGICA DEL DISCO DURO