LA
INFORMATICA

Y

Sus
Componentes







Manuel Lozano Navarro 1º5  Nº14

La Informática y sus componentes

j La comunicación a través de la informática

En los últimos años la informática ha avanzado tanto, que se necesitan maquinas y herramientas para controlarla.

  Todo ello ha llevado a un desarrollo muy importante en el campo de la electrónica y de las comunicaciones lo cual ha dado lugar a la aparición de una nueva ciencia, La Informática (la palabra informática fue creada en Francia en 1962, en España se reconoció en 1968 al crearse en Madrid el instituto de informática.)

  El nombre informática esta formado por las 2 tareas que lleva a cabo: Manejo de la información de forma automática.

Inforà Informacion

Maticaà automatica

La informatica es la ciencia del tratamiento automatico y racional de la informacion. Abarca tanto lo relacionado con la información como los metodos que permiten tratarla automaticamente.

La Informatica comprende:

·         Los medios de tratamiento (hardware) que son los instrumentos físicos.

·         Metodos a seguir en el tratamiento de la información (software).

·         Estudio de las areas de aplicación.

¿Qué es la información?

La información se puede tomar en 2 direcciones:

·         Es toda forma de expresión o representación de hechos, objetos, acontecimientos, ideas, sentimientos y sensaciones.

En la información hay que distinguir la forma y el fondo; el fondo de una información solo lo puede discernir el hombre a través de sus sentidos.

La forma de la información es una representación arbitraria y simbólica previamente decidida y aceptada por el hombre. 

La informática solo se interesa por las formas de la información e incluso solo se ocupa de la información que puede tratarse automáticamente.
La información que puede tratarse automáticamente esta formada por un conjunto de elementos (numéricos, alfabéticos o símbolos) cuyo significado sea explícito o pueda ser obtenido por algún medio.

·         La información también podemos clasificarla como un conjunto de datos mensurables.

Los datos son cifras, magnitudes, principios, etc. Que por si solos no nos dicen mucho. La información surge cuando estos datos son procesados y se convierten en algo que tiene sentido.
Se entiende por proceso de datos el conjunto de reglas y operaciones que aplicándolas a unas informaciones básicas (datos de entrada) obtenemos unos resultados (datos de salida) los cuales comunicaremos para su utilización.

Tecnologías de la información.

Las tecnologías de la información son todos aquellos miembros electrónicos que almacenan, crean, recuperan, y transmiten información en grandes cantidades y a gran velocidad, entre estos medios están: ordenadores, microelectrónica, telecomunicaciones como instrumentos para el manejo de la información.

En estos últimos años estamos asistiendo a una espectacular expansión de las tecnologías de la información siendo las bases de este desarrollo:

* La evolución de los ordenadores: cada vez se están fabricando ordenadores más baratos y rápidos y con más prestaciones

* La irrupción de los ordenadores en todos los ámbitos: cada vez es más frecuente la informatización de tareas en campos como la administración, industria, comercio, educación, e investigación.

* La utilización de la tecnología multimedia: proporciona el soporte adecuado para almacenar y manipular  fácilmente todo tipo de información: textos, gráficos, sonidos, imágenes, videos, etc.

* Aparición del Módem: El Módem hizo posible la comunicación entre ordenadores a través de la línea telefónica.

* Avance de las telecomunicaciones: cuya tecnología va evolucionando vertiginosamente debido a: aparición de las redes telefónicas digitales; descubrimiento de la fibra óptica como medio de transmisión; utilización de los satélites artificiales de comunicación.

Evolución de la informática en el S.XX

Los ordenadores de la 1ª generación abarcan los años comprendidos entre 1946 y 1957, estos ordenadores estaban formados  por válvulas electrónicas y tubos  de vacío. Tenían un gran tamaño y eran muy pesados y consumían una gran cantidad  de energía.

Los ordenadores de la 2ª generación (1958-1964), estaban formados por transistores, eran mucho mas pequeños que los de la anterior generación, consumían menos y podían hacer millones de operaciones por minuto.

La 3ª generación comprende entre 1965 y 1971, los circuitos de los ordenadores estaban formados por chips, podían hacer hasta 100 millones de operaciones por segundo, su tamaño disminuyo.



Los ordenadores de la 4ª generación (1972-1981) estaban formados por circuitos integrados a gran escala, se empezaron a construir los ordenadores con el microprocesador.

Los ordenadores de la 5ª generación, desde 1981 hasta hoy en día, utilizan circuitos integrados y presentan mas velocidad.


Aplicaciones de la informática.

Estas aplicaciones tienen su acción en diversos campos:

* Enseñanza: la informática aplicada a la enseñanza puede ayudar a potenciar el desarrollo de las facultades creativas y de las técnicas de creación, así como de mejorar la comunicación e investigación de los alumnos.

* Ofimatica: es la informática aplicada a la oficina para su automatización.

* Telematica: la informática aplicada a las telecomunicaciones.

* Robótica: la informática aplicada a la ingeniería.

k Comunicaciones informáticas

La comunicación

Es un proceso constituido por:

* Un emisor

* Un canal de transmisión

* Un receptor

Normalmente la información no es transmitida directamente sino que se utilizan unos códigos comprensibles por el emisor y transmisor, y la información es comunicada mediante señales físicas.

La utilización de códigos y señales nos obligara a que la información sea codificada en la transmisión y decodificada en la recepción.
El objetivo de un proceso de comunicación es que la información que se quiera transmitir sea idéntica a la que se recibe, la comunicación suele producirse en ambas direcciones, de forma alternativa o simultanea convirtiéndose el transmisor en receptor o viceversa.

Hoy en día la comunicación utiliza las redes. Dentro de la gran variedad de redes que existen vamos a clasificarlas en 2 tipos, según que la distancia entre los terminales sea lejana o cercana:

* Redes de área remota (rar)

* Redes de área local (ral)

hoy en día se trata de conectar dichas redes y este proceso se conoce con el nombre de conectivar.
La pretensión de las redes es conseguir entornos de trabajo multiuso y multitarea.

- Multiuso: es un tipo de configuración físico-lógica, que permite soportar a varios puestos de trabajo o usuarios al mismo tiempo, de forma que el sistema operativo gestiona la simultaneidad y otorga a cada usuario todos los recursos necesarios.

- Multitarea: es un tipo de configuración físico-lógica, que permite que varias tareas puedan ser ejecutadas simultáneamente.


Canal de la comunicación

La mayoría de las señales usadas en la comunicación (voz, imagen, corriente eléctrica) tiene una característica común: son ondas oscilatorias, el medio que se utiliza puede ser:

* El aire

* El cable

Los métodos o frecuencias de transmisión de la información se pueden realizar en:

* Banda Base: solo se produce una transmisión dividida en el tiempo.

*Banda Ancha: se puede transmitir de forma simultanea información de audio, vídeo y otros datos.

Las redes informáticas remotas

Son las comunicaciones que se producen entre terminales distintos por medio de teléfono o telecomunicación. La red de transmisión más sencilla de utilizar es la telefónica diseñada solamente para transmitir sonidos (señales analógicas) como las señales digitales utilizadas en informática no pueden enviarse directamente por la línea telefónica normal se creo un aparato (Módem) capaz de transformar la información binaria en ondas analógicas y viceversa.

Redes informáticas locales

Aparecieron hace unos 15 años y es un sistema de comunicación que permite compartir recursos físicos-lógicos entre ordenadores u otras redes son redes privadas y tienen un ámbito geográfico y limitado.
Constan de 3 componentes principales: servidor, estaciones de trabajo y cableado.


Autopistas de la información

Se llaman así a los servicios de telecomunicaciones de la tecnología por fibra óptica, tiene como misión la transmisión de voz datos y vídeo mediante un cable de alta velocidad y de acceso económico. En España la principal red de fibra óptica es la red RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) y se espera que este implantada para el año 2000.

l Componentes físicos y lógicos de un ordenador

Hardware

Todos los ordenadores digitales modernos son similares conceptualmente con independencia de su tamaño. Sin embargo, pueden dividirse en varias categorías según su precio y rendimiento: el ordenador o computadora personal, o microordenador, es una máquina de coste relativamente bajo y por lo general de tamaño adecuado para un escritorio (algunos de ellos, denominados portátiles, o laptops, son lo bastante pequeños como para caber en un maletín); la estación de trabajo, un microordenador con gráficos mejorados y capacidades de comunicaciones que lo hacen especialmente útil para el trabajo de oficina; el miniordenador o minicomputadora, un ordenador de mayor tamaño que por lo general es demasiado caro para el uso personal y que es apto para compañías, universidades o laboratorios; y el mainframe, una gran máquina de alto precio capaz de servir a las necesidades de grandes empresas, departamentos gubernamentales, instituciones de investigación científica y similares (las máquinas más grandes y más rápidas dentro de esta categoría se denominan superordenadores).

En realidad, un ordenador digital no es una única máquina, en el sentido en el que la mayoría de la gente considera a los ordenadores. Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados: una CPU (unidad central de proceso); dispositivos de entrada; dispositivos de almacenamiento de memoria; dispositivos de salida y una red de comunicaciones, denominada bus, que enlaza a todos los elementos del sistema y conecta a éste con el mundo exterior.

CPU (unidad central de proceso)

La CPU puede ser un único chip o una serie de chips que realizan cálculos aritméticos y lógicos y que temporizan y controlan las operaciones de los demás elementos del sistema. Las técnicas de miniaturización y de integración han posibilitado el desarrollo de un chip de CPU denominado microprocesador, que incorpora un sistema de circuitos y memoria adicionales. El resultado son unos ordenadores más pequeños y la reducción del sistema de circuitos de soporte. Los microprocesadores se utilizan en la mayoría de los ordenadores personales de la actualidad.

La mayoría de los chips de CPU y de los microprocesadores están compuestos de cuatro secciones funcionales: una unidad aritmética/lógica; unos registros; una sección de control y un bus interno. La unidad aritmética/lógica proporciona al chip su capacidad de cálculo y permite la realización de operaciones aritméticas y lógicas. Los registros son áreas de almacenamiento temporal que contienen datos, realizan un seguimiento de las instrucciones y conservan la ubicación y los resultados de dichas operaciones. La sección de control tiene tres tareas principales: temporiza y regula las operaciones de la totalidad del sistema informático; su descodificador de instrucciones lee las configuraciones de datos en un registro designado y las convierte en una actividad, como podría ser sumar o comparar y su unidad interruptora indica en qué orden utilizarán la CPU las operaciones individuales y regula la cantidad de tiempo de CPU que podrá consumir cada operación.

El último segmento de un chip de CPU o microprocesador es su bus interno, una red de líneas de comunicación que conecta los elementos internos del procesador y que también lleva hacia los conectores externos que enlazan al procesador con los demás elementos del sistema informático. Los tres tipos de bus de la CPU son: un bus de control que consiste en una línea que detecta las señales de entrada y de otra línea que genera señales de control desde el interior de la CPU; el bus de dirección, una línea unidireccional que sale desde el procesador y que gestiona la ubicación de los datos en las direcciones de la memoria y el bus de datos, una línea de transmisión bidireccional que lee los datos de la memoria y escribe nuevos datos en ésta.

Dispositivos de entrada

Estos dispositivos permiten al usuario del ordenador introducir datos, comandos y programas en la CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Otros dispositivos de entrada son los lápices ópticos, que transmiten información gráfica desde tabletas electrónicas hasta el ordenador; joysticks y el ratón o mouse, que convierte el movimiento físico en movimiento dentro de una pantalla de ordenador; los escáneres luminosos, que leen palabras o símbolos de una página impresa y los traducen a configuraciones electrónicas que el ordenador puede manipular y almacenar; y los módulos de reconocimiento de voz, que convierten la palabra hablada en señales digitales comprensibles para el ordenador. También es posible utilizar los dispositivos de almacenamiento para introducir datos en la unidad de proceso.

Dispositivos de almacenamiento

Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica. Los chips de RAM estática conservan sus bits de datos mientras la corriente siga fluyendo a través del circuito, mientras que los chips de RAM dinámica (DRAM, acrónimo de Dynamic Random Access Memory) necesitan la aplicación de tensiones altas o bajas a intervalos regulares aproximadamente cada dos milisegundos para no perder su información.

Otro tipo de memoria interna son los chips de silicio en los que ya están instalados todos los conmutadores. Las configuraciones en este tipo de chips de ROM (memoria de sólo lectura) forman los comandos, los datos o los programas que el ordenador necesita para funcionar correctamente. Los chips de RAM son como pedazos de papel en los que se puede escribir, borrar y volver a utilizar; los chips de ROM son como un libro, con las palabras ya escritas en cada página. Tanto los primeros como los segundos están enlazados a la CPU a través de circuitos.

Los dispositivos de almacenamiento externos, que pueden residir físicamente dentro de la unidad de proceso principal del ordenador, están fuera de la placa de circuitos principal. Estos dispositivos almacenan los datos en forma de cargas sobre un medio magnéticamente sensible, como por ejemplo una cinta de sonido o, más común, sobre un disco revestido de una fina capa de partículas metálicas. Los dispositivos de almacenamiento externo más comunes son los disquetes y los discos duros, aunque la mayoría de los grandes sistemas informáticos utilizan bancos de unidades de almacenamiento en cinta magnética. Los discos flexibles pueden contener según sea el sistema, desde varios centenares de miles de bytes hasta bastante más de un millón de bytes de datos. Los discos duros, o fijos, no pueden extraerse de los receptáculos de la unidad de disco, que contienen los dispositivos electrónicos para leer y escribir datos sobre la superficie magnética de los discos y pueden almacenar desde varios millones de bytes hasta algunos centenares de millones. La tecnología de CD-ROM, que emplea las mismas técnicas láser utilizadas para crear los discos compactos (CD) de sonido, permiten capacidades de almacenamiento del orden de varios cientos de megabytes (millones de bytes) de datos.

Dispositivos de salida

Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitor que presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor. Por lo general, las VDU tienen un tubo de rayos catódicos como el de cualquier televisor, aunque los ordenadores pequeños y portátiles utilizan hoy pantallas de cristal líquido (LCD, acrónimo de Liquid Crystal Displays) o electroluminiscentes. Otros dispositivos de salida más comunes son las impresoras y los módem. Un módem enlaza dos ordenadores transformando las señales digitales en analógicas para que los datos puedan transmitirse a través de las telecomunicaciones.

Software

Software, programas de computadoras. Son las instrucciones responsables de que el hardware (la máquina) realice su tarea. Como concepto general, el software puede dividirse en varias categorías basadas en el tipo de trabajo realizado. Las dos categorías primarias de software son los sistemas operativos (software del sistema), que controlan los trabajos del ordenador o computadora, y el software de aplicación, que dirige las distintas tareas para las que se utilizan las computadoras. Por lo tanto, el software del sistema procesa tareas tan esenciales, aunque a menudo invisibles, como el mantenimiento de los archivos del disco y la administración de la pantalla, mientras que el software de aplicación lleva a cabo tareas de tratamiento de textos, gestión de bases de datos y similares. Constituyen dos categorías separadas el software de red, que permite comunicarse a grupos de usuarios, y el software de lenguaje utilizado para escribir programas.

Además de estas categorías basadas en tareas, varios tipos de software se describen basándose en su método de distribución. Entre estos se encuentran los así llamados programas enlatados, el software desarrollado por compañías y vendido principalmente por distribuidores, el freeware y software de dominio público, que se ofrece sin costo alguno, el shareware, que es similar al freeware, pero suele conllevar una pequeña tasa a pagar por los usuarios que lo utilicen profesionalmente y, por último, el infame vapourware, que es software que no llega a presentarse o que aparece mucho después de lo prometido.

m Sistemas operativos
 

Los sistemas operativos internos fueron desarrollados sobre todo para coordinar y trasladar estos flujos de datos que procedían de fuentes distintas, como las unidades de disco o los coprocesadores (chips de procesamiento que ejecutan operaciones simultáneamente con la unidad central, aunque son diferentes). Un sistema operativo es un programa de control principal, almacenado de forma permanente en la memoria, que interpreta los comandos del usuario que solicita diversos tipos de servicios, como visualización, impresión o copia de un archivo de datos; presenta una lista de todos los archivos existentes en un directorio o ejecuta un determinado programa.

Sistema operativo, software básico que controla un ordenador. El sistema operativo tiene tres grandes funciones: coordina y manipula el hardware de la computadora, como la memoria, las impresoras, las unidades de disco, el teclado o el mouse; organiza los archivos en diversos medios de almacenamiento, como discos flexibles, discos duros, discos compactos o cintas magnéticas, y gestiona los errores de hardware y la pérdida de datos.

Cómo funciona un sistema operativo

Los sistemas operativos controlan diferentes procesos de la computadora, como la ejecución de un programa de hoja de cálculo o el acceso a información almacenada en la memoria del ordenador. Un proceso importante es la interpretación de los comandos que permiten al usuario comunicarse con el ordenador. Algunos intérpretes de instrucciones están basados en texto, y exigen que las instrucciones sean tecleadas. Otros intérpretes de instrucciones están basados en gráficos, y permiten al usuario comunicarse señalando y haciendo clic en un icono, una imagen que aparece en la pantalla y representa una instrucción determinada.

Generalmente, los principiantes consideran más fácil de usar los intérpretes basados en gráficos, pero muchos usuarios informáticos expertos prefieren los intérpretes de instrucciones basados en texto porque son más potentes.

Los sistemas operativos pueden ser de tarea única o multitarea. Los sistemas operativos de tarea única, más primitivos, sólo pueden manejar un proceso en cada momento. Por ejemplo, cuando la computadora está imprimiendo un documento, no puede iniciar otro proceso ni responder a nuevas instrucciones hasta que se termine la impresión.

Todos los sistemas operativos modernos son multitarea y pueden ejecutar varios procesos simultáneamente. En la mayoría de los ordenadores sólo hay una UCP; un sistema operativo multitarea crea la ilusión de que varios procesos se ejecutan simultáneamente en la UCP. El mecanismo que se emplea más a menudo para lograr esta ilusión es la multitarea por segmentación de tiempos, en la que cada proceso se ejecuta individualmente durante un periodo de tiempo determinado. Si el proceso no finaliza en el tiempo asignado, se suspende y se ejecuta otro proceso.

Este intercambio de procesos se denomina conmutación de contexto. El sistema operativo se encarga de controlar el estado de los procesos suspendidos. También cuenta con un mecanismo llamado planificador que determina el siguiente proceso que debe ejecutarse. El planificador ejecuta los procesos basándose en su prioridad para minimizar el retraso percibido por el usuario. Los procesos parecen efectuarse simultáneamente por la alta velocidad del cambio de contexto.

Los sistemas operativos pueden emplear memoria virtual para ejecutar procesos que exigen más memoria principal de la realmente disponible. Con esta técnica se emplea espacio en el disco duro para simular la memoria adicional necesaria. Sin embargo, acceder al disco duro requiere más tiempo que acceder a la memoria principal, por lo que el funcionamiento del ordenador resulta más lento.

Sistemas operativos actuales

Los sistemas operativos empleados normalmente en los PC son el UNIX, el Macintosh OS, el MS-DOS, el OS/2 y el Windows-NT. El UNIX, desarrollado en 1969 en los laboratorios Bell de AT&T, es un sistema operativo popular entre los usuarios informáticos universitarios. Su popularidad se debe en gran medida al crecimiento de Internet, cuyo software fue diseñado originalmente para computadoras que funcionaban con UNIX. Entre las variantes de UNIX figuran el SunOS (distribuido por Sun Microsystems, Inc.), Xenix (distribuido por Microsoft Corporation) y Linux. El UNIX y sus clones permiten múltiples tareas y múltiples usuarios. Su sistema de archivos proporciona un método sencillo de organizar los archivos de disco y permite a los usuarios proteger sus archivos frente a otros usuarios. Sin embargo, las instrucciones del UNIX no son intuitivas. Otros sistemas operativos multiusuario y multitarea son OS/2, desarrollado inicialmente por Microsoft Corporation e International Business Machines (IBM) y Windows-NT, desarrollado por Microsoft. El sistema operativo multitarea de las computadoras Apple se denomina Macintosh OS. El DOS y su sucesor, el MS-DOS, son sistemas operativos populares entre los usuarios de PC. Sólo permiten un usuario y una tarea.

Tecnologías futuras

Los sistemas operativos siguen evolucionando. Los sistemas operativos distribuidos, están diseñados para su uso en un grupo de ordenadores conectados pero independientes que comparten recursos. En un sistema operativo distribuido, un proceso puede ejecutarse en cualquier ordenador de la red (normalmente, un ordenador que no esté haciendo nada en ese momento) para aumentar el rendimiento de ese proceso. En los sistemas distribuidos, todas las funciones básicas de un sistema operativo - como mantener los sistemas de archivos, garantizar un comportamiento razonable y recuperar datos en caso de fallos parciales- resultan más complejas.