Como Funciona Un Ordenador Pdf

Antonio de la Rosa Santiago Antonio Sánchez Bautista JoseManuel Velázquez González

Como Funciona Un Ordenador

Desde hace varios años el PC (Personal Computer – Computadora Personal), conocido como ordenador personal o, simplemente, como computadora, se ha convertido para muchas personas en un instrumento indispensable de trabajo e incluso de ocio.

Todo usuario de un ordenador lógicamente conoce los pasos a seguir para ponerlo en funcionamiento, pero no todos conocen cómo funciona, ni pueden identificar su configuración interna, es decir, las piezas y dispositivos principales que se encuentran alojados en el interior de la carcasa o cubierta metálica de protección.

Sin embargo, podemos decir que todo el que trabaja con un ordenador o computadora personal conoce cuáles son los dispositivos de hardware o periféricos más visibles y comunes que la componen, como son:

* Cuerpo del ordenador : * Disquetera para disquetes de 3,5 pulgadas (prácticamente en desuso) * Lector y/o grabador de CDs o DVDs * Monitor * Teclado * Ratón

* Altavoces Pero, por otro lado, ni siquiera un especialista en informática puede diferenciar un ordenador más potente de otro que no lo sea solamente por su aspecto externo, ni tampoco uno rápido de otro más lento. Esas características dependen, exclusivamente, de los dispositivos que tenga el ordenador instalados interiormente en la placa base, cuyas características no se reconocen a simple vista, a no ser que la persona sea un entendido en la materia y pueda interpretar los datos que tienen inscritos exteriormente los dispositivos.

La alternativa más práctica para conocer los datos técnicos del ordenador es consultar el manual de instrucciones, o preguntarle directamente al vendedor, en el caso de adquirir uno nuevo, cuáles son las características principales de configuración como, por ejemplo: tipo de microprocesador y su velocidad o frecuencia de trabajo en Gigahertz (GHz), cantidad de memoria RAM en Megabytes (MB) o en Gigabyte GB y si permite su posterior ampliación, capacidad del disco duro en GB y si permite también su posterior sustitución por otro de mayor capacidad de almacenamiento de datos en caso que sea necesario, así como el tipo de tarjeta gráfica que utiliza.

Otra dificultad para conocer las características cuando no se tiene a mano un manual de referencia es que, además de ordenadores fabricados por marcas de reconocido prestigio con elementos y dispositivos de calidad, existen también los llamados "ordenadores clónicos", ensamblados por pequeñas empresas o vendedores particulares, que generalmente emplean piezas y dispositivos de diferentes fabricantes, que en ocasiones no son de marcas reconocidas.

EL ORDENADOR POR DENTRO

En principio todos los PCs u ordenadores personales tienen

instalados en su placa base los mismos dispositivos, pero con diferentes características de capacidad y velocidad de procesamiento de datos, lo que hace que puedan realizar las operaciones con mayor o menor rapidez y permitan trabajar con más o menos programas abiertos al mismo tiempo.

Si abrimos la tapa lateral de la carcasa de un ordenador nos encontraremos con una tarjeta o placa de mayores dimensiones que las restantes. Generalmente colocada en posición vertical. Es la placa base (conocida también como “mother board” o placa madre), en donde se instalan directamente o por medio de tarjetas provistas de conectores apropiados, los dispositivos periféricos o de hardware como, por ejemplo, la disquetera para discos de 3,5 pulgadas (eliminada ya en los ordenadores más actuales), el lector/grabador de CDs y DVDs de doble capa, el monitor, el teclado, el ratón, la impresora, los altavoces, etc., que permiten el intercambio y procesamiento de la información, así como el disfrute de los mejores programas y presentaciones multimedia, incluyendo la reproducción de películas.

Bus. Así se denominan los conductos o cableado impreso de la placa base, por donde circulan los datos entre los diferentes dispositivos que se encuentran conectados a la misma. Las placas base de los primeros ordenadores solamente disponían de un solo bus, al que se conectaban todos los elementos y dispositivos periféricos. En la actualidad las placas bases disponen de más de un bus, siendo el principal el PCI. Los otros son el bus USB (donde van conectados todos los dispositivos periféricos que admiten ese tipo de conexión) y el Bus IDE dual (donde van conectados el disco duro y el lector/grabador de CDs o DVDs.

Slots. Son sockets o ranuras de expansión situados en la placa base donde se insertan o conectan a presión las correspondientes tarjetas de interface de los distintos dispositivos periféricos o de hardware que se instalan en el ordenador, como por ejemplo: tarjeta gráfica o de vídeo, tarjeta de sonido (en caso de que el sonido no esté integrado ya en la propia placa base); tarjeta Ethernet, que permite la conexión del ordenador a una red local y a Internet; módem interno para la conexión al correo electrónico o a Internet; tarjeta para captura de imágenes destinadas a la edición de vídeo, etc.

Los ordenadores más antiguos empleaban en la placa base ranuras ISA (Industry Standard Arquitecture - Arquitectura Estándar de la Industria) para conectar las tarjetas controladoras de dispositivos. A partir de la aparición del microprocesador Pentium 4 esas ranuras fueron sustituidas por las actuales PCI (Peripheral Component« Interconnect - Interconexión de Componentes Periféricos). Hasta hace poco se utilizaba también la ranura AGP (Advanced Graphic

Port - Puerto de Gráficos Avanzados) para la conexión de la tarjeta gráfica a la que se conecta, a su vez, el monitor.

Sin embargo, con el avance de los videojuegos y las presentaciones multimedia que requieren una mayor velocidad para la formación de la imagen (rendering) esta ranura se ha ido sustituyendo en los ordenadores más modernos por los slots o ranuras PCI Express x1, x4 y x16 para conectar las actuales tarjetas gráficas.

Chipset. Conjunto de chips o circuitos integrados, cuya función es gestionar los buses de datos situados en la placa base. En la placa base existen dos tipos de chipsets:

1. El denominado "North Bridge" o Puente Norte, que conecta el microprocesador, la memoria RAM y la tarjeta de vídeo directamente con el Bus PCI.

Ventilador para el NB

Anclajes para el ventilador del NB

Chip del North Brigde

2. El "South Bridge" o Puente Sur, que conecta el Bus IDE y el Bus USB igualmente con el Bus PCI

Batería CMOS. Fuente de energía eléctrica que mantiene la configuración del sistema del ordenador, así como la fecha y hora actualizada. Generalmente es una batería redonda y plana, tipo CR 2032, de 3 volt de tensión.

Puertos. La placa base de los ordenadores presentan normalmente diferentes puertos I/O (Input/Output - Entrada/Salida) de datos. En los más antiguos podemos encontrar los puertos paralelo, serie y PS/2 que ya han sido prácticamente sustituidos por puertos USB-2, Firewire, Bluetooth y de rayos infrarrojos (IR) en los ordenadores más actuales..

Suministro de energía eléctrica Todos los ordenadores cuentan con un transformador que suministra corriente eléctrica de diferentes tensiones o voltajes para que puedan funcionar los diferentes elementos instalados en la placa base y los dispositivos internos como la disquetera, el disco duro y el lector/grabador de CDs o DVDs.

Slots o ranuras de expansión.

Puertos entrada/salida del ordenador

ELEMENTOS DE LA PLACA BASE

Placa base de un ordenador de sobremesa.

MICROPROCESADOR

Procesador Intel Core2Quad

Conocido como CPU (Central Processing Unit), la Unidad Central de Proceso, microprocesador, o simplemente "procesador", constituye el “cerebro” o parte “inteligente” de todo el sistema informático. En líneas generales su misión es supervisar todas las funciones que realiza el ordenador, comparar el resultado de las operaciones, incluyendo las matemáticas, y seguir las instrucciones contenidas en los programas que se ejecutan. Entre los procesadores de gama baja más empleados en los ordenadores personales o PC se encuentran el Celeron, de INTEL y el Sempron (sucesor del Duron) de AMD. Entre los de gama alta y, por tanto, más rápidos y costosos, se encuentran el Pentium, de INTEL y el Athlon de AMD. Actualmente tanto Intel como AMD producen también procesadores de doble núcleo (Dual-Core), que permiten realizar multitareas con mucha más rapidez y eficiencia que las que permitían hacer los anteriores procesadores de un solo núcleo.

Una característica fundamental que distingue a los microprocesadores es su velocidad de trabajo, que en la actualidad supera el Gigahertz (GHz) de frecuencia. Mientras más alta sea la frecuencia del microprocesador, mayor será la cantidad de operaciones por segundo que podrá realizar el ordenador.

MEMORIA La memoria es el dispositivo que almacena, transitoriamente, los datos que procesa el ordenador. Físicamente una memoria está constituida por circuitos integrados grabados en un chip u oblea de silicio. El ordenador, para trabajar, utiliza varios tipos de memorias, como son: * RAM * ROM * BIOS * Caché * Virtual

RAM. (Random Access Memory – Memoria de acceso aleatorio). Constituye la memoria principal de trabajo. En ella se carga parte del sistema operativo instantes después que se pone en funcionamiento el ordenador. En este dispositivo se cargan también todos los programas que vamos abriendo para trabajar con ellos, el archivo o los archivos con los cuales nos encontramos trabajando en un momento dado, así como también los que abrimos para verlos o modificarlos. La RAM es una memoria volátil, es decir, que todo el contenido que tiene transitoriamente almacenado se borra o se pierde cuando se ejecuta el "reset" o se apaga el ordenador.

Memoria ram

ROM. Read Only Memory – Memoria de sólo lectura. Es un tipo de memoria permanente que contiene grabada instrucciones que no cambian y que el ordenador necesita para trabajar. El BIOS es una memoria ROM.

Memoria Rom

BIOS. (Basic Input/Output System – Sistema Básico de Entrada/Salida). Es una memoria, que contiene grabadas las instrucciones POST (Power-On Self Test - Autocomprobación de arranque o encendido) que controla la secuencia de revisión de los dispositivos del ordenador y proporciona la puesta en marcha e inicialización del programa del sistema operativo cuando lo encendemos.

Chip BIOS colocado en la placa base. Son dos , la normal(main bios) y una de recuperación(back up bios) las placas mas nuevas son con doble bios. Se llama DualBios

Caché. Tipo de memoria muy rápida donde se van almacenando datos de los programas en ejecución que el microprocesador necesita utilizar reiteradamente mientras estamos trabajando con el ordenador, aliviando así el trabajo de la memoria RAM. El ordenador trabaja con tres tipos de memorias caché: de nivel 1, de nivel 2 y de nivel 3.

Virtual. Esta memoria físicamente no está constituida por un chip de silicio como las que se han relacionado anteriormente, sino que es un archivo o fichero de paginación o intercambio, que en Windows 95, 98 y Me se denominaba "win386.swp, mientras que en Windows 2000 y XP se denomina "pagefile.sys". Este es un fichero oculto, que se regenera en el disco duro cada vez que se pone en funcionamiento el ordenador como apoyo a la memoria RAM. Cuando la capacidad de

la RAM no es suficiente para mantener en un momento determinado varios programas abiertos y funcionando de forma simultánea, la memoria virtual asume parte de esas funciones.

CONTROLADORAS

Las controladoras de uso más generalizado son la IDE y la EIDE, mientras que la más profesional y, por tanto, más costosa es la SCSI.

IDE. (Integrated Drive Electronics – Electrónica integrada en la unidad). Socket o conector destinado a conectar dispositivos que utilizan la controladora IDE, como la disquetera de discos flexibles de 3.5 pulgadas (ya en desuso), los discos duros y los lectores-grabadores de CDs y/o DVDs. La placa base posee dos conectores IDE, que permiten instalar dos dispositivos de este tipo a cada uno de ellos por medio de un cable plano de 40 hilos. En los ordenadores más actuales esta controladora se ha sustituido por la EIDE (Enhanced IDE - IDE Mejorada), que permite el uso de dispositivos Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment - Conexión de Tecnología Avanzada Serie) como, por ejemplo, discos duros fabricados específicamente para esta tecnología, cuya tasa de transferencia de datos es mucho mayor que la que permitían los anteriores de tecnología ATA.

SCSI. (Small Computer System Interface – Sistema de interfaz para pequeños ordenadores). Controladora de uso profesional para disqueteras, unidades lectoras/grabadoras de CDs /DVDs y discos duros de tecnología SCSI, que permite transferir y recuperar datos a gran velocidad. Además este tipo de controladora es más fiable que la IDE o la EIDE y permite instalar hasta siete dispositivos también SCSI.

Ni la controladora SCSI, ni los dispositivos preparados para utilizar esta tecnología se encuentran normalmente en los ordenadores personales domésticos, pues su instalación se realiza exclusivamente a solicitud de los clientes que la requieran según el tipo de trabajo que vayan a desempeñar. Por ejemplo, para edición de vídeo digital se recomienda utilizar discos duros SCSI con su correspondiente controladora, en lugar de discos duros para tecnología IDE o EIDE.

OTROS ELEMENTOS

Bus. Así se denominan los conductos o cableado impreso de la placa base, por donde circulan los datos entre los diferentes dispositivos que se encuentran conectados a la misma. Las placas base de los primeros ordenadores solamente disponían de un solo bus, al que se conectaban todos los elementos y dispositivos periféricos. En la actualidad las placas bases disponen de más de un bus, siendo el principal el PCI. Los otros son el bus USB (donde van conectados todos los dispositivos periféricos que admiten ese tipo de conexión) y el Bus IDE dual (donde van conectados el disco duro y el lector/grabador de CDs o DVDs.

Buses de comunicación en un circuito impreso

Slots. Son sockets o ranuras de expansión situados en la placa base donde se insertan o conectan a presión las correspondientes tarjetas de interface de los distintos dispositivos periféricos o de hardware que se instalan en el ordenador, como por ejemplo: tarjeta gráfica o de vídeo, tarjeta de

sonido (en caso de que el sonido no esté integrado ya en la propia placa base); tarjeta Ethernet, que permite la conexión del ordenador a una red local y a Internet; módem interno para la conexión al correo electrónico o a Internet; tarjeta para captura de imágenes destinadas a la edición de vídeo, etc.

Los ordenadores más antiguos empleaban en la placa base ranuras ISA (Industry Standard Arquitecture - Arquitectura Estándar de la Industria) para conectar las tarjetas controladoras de dispositivos. A partir de la aparición del microprocesador Pentium 4 esas ranuras fueron sustituidas por las actuales PCI (Peripheral Component« Interconnect - Interconexión de Componentes Periféricos). Hasta hace poco se utilizaba también la ranura AGP (Advanced Graphic Port - Puerto de Gráficos Avanzados) para la conexión de la tarjeta gráfica a la que se conecta, a su vez, el monitor.

Sin embargo, con el avance de los videojuegos y las presentaciones multimedia que requieren una mayor velocidad para la formación de la imagen (rendering) esta ranura se ha ido sustituyendo en los ordenadores más modernos por los slots o ranuras PCI Express x1, x4 y x16 para conectar las actuales tarjetas gráficas.

Batería CMOS. Fuente de energía eléctrica que mantiene la configuración del sistema del ordenador, así como la fecha y hora actualizada. Generalmente es una batería redonda y plana, tipo CR 2032, de 3 voltios de tensión.

Puertos. La placa base de los ordenadores presentan normalmente diferentes puertos I/O (Input/Output - Entrada/Salida) de datos. En los más antiguos podemos encontrar los puertos paralelo, serie y PS/2 que ya han sido prácticamente sustituidos por puertos USB-2, Firewire, Bluetooth y de rayos infrarrojos (IR) en los ordenadores más actuales..

Suministro de energía eléctrica Todos los ordenadores cuentan con un transformador que suministra corriente eléctrica de diferentes tensiones o voltajes para que puedan funcionar los diferentes elementos instalados en la placa base y los dispositivos internos como la disquetera, el disco duro y el lector/grabador de CDs o DVDs.

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE DATOS

Un ordenador cuenta también en su interior con dispositivos de hardware para el almacenamiento de datos, ya sea de forma magnética, óptica o electrónica, que no forman parte de la placa base, pero que se instalan a ésta, como el disco duro, la disquetera para disquetes de 3,5 pulgadas (ya en desuso), el lector/grabador de CD y/o DVD, etc. Últimamente algunos fabricantes le incorporan también a sus ordenadores lectores de tarjetas externas como Compact Flash (CF), Secure Digital (SD), Memory Stick, XD, etc., que permiten pasar directamente al ordenador datos almacenados en esas tarjetas como, por ejemplo, fotos y videos tomados con una cámara digital. Otro dispositivo utilizado para el almacenamiento de datos es el Pen Drive (memoria flash portátil en forma de llavero) que se puede conectar a un puerto USB para intercambiar datos entre ese dispositivo y el ordenador.

Disco duro con la carcasa abierta.

PERIFÉRICOS EXTERNOS

Todos los ordenadores personales utilizan dispositivos periféricos de hardware externos, indispensables para su funcionamiento, como son, fundamentalmente, monitor, teclado y ratón, y otros opcionales como impresora láser o de tinta y altavoces, aunque existen muchos otros dispositivos más para ejecutar diferentes funciones, que se pueden conectar también al ordenador.

Monitor

CONEXIÓN A UNA RED INTERNA Y A INTERNET

La conexión de los ordenadores a una LAN (Local Area Network – Red de área local) o red local, se puede efectuar de dos formas diferentes:

1. Mediante una tarjeta de red Ethernet conectada a un Hub o concentrador.

Tarjeta de red ethernet

2. Por medio de una WLAN (Wireless Local Area Network – Red inalámbrica de área local) utilizando cualesquiera de las siguientes tecnologías: * Bluetooth * Rayos infrarrojos * WiFi

Conexión a Internet

Para la conexión de un ordenador a Internet es requisito indispensable contar con una línea RTB (Red de telefonía básica), un módem (modulador/demodulador) común de 56 kbps (kilobytes por segundo) y el establecimiento de un contrato con una empresa que nos suministre ese servicio.

La conexión por módem común se puede efectuar de dos formas: empleando uno del tipo tarjeta conectada internamente a un puerto PCI del ordenador, o por mediación de uno externo conectado a un puerto USB.

Como segunda y mejor opción está la banda ancha de alta velocidad, que permite la navegación por Internet de una forma mucho más rápida que la que proporciona un módem de 56 kbps conectado a una línea RTB. Este tipo de conexión de alta velocidad se puede contratar con una empresa suministradora de servicios de Internet en alguna de las siguientes variantes, de acuerdo con las posibilidades que para ello ofrezca la zona donde se resida: 1. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Línea Digital Asimétrica de abonado). 2. Cable coaxial. 3. Cable de fibra óptica.

Cable de fibra óptica.

La velocidad de una conexión ADSL abarca desde los 256 kbps hasta los 2 Mbps, dependiendo del tipo de contrato que se establezca con el proveedor del servicio telefónico. Este tipo de conexión a Internet permite establecer y recibir llamadas por teléfono de forma simultánea a la navegación por Internet empleando la misma línea, cosa que no se puede hacer utilizando un módem común conectado a la Red de Telefonía Básica (RTB), pues en ese caso, si se emplea el teléfono no se puede navegar por Internet y viceversa, si se navega no se puede ni establecer, ni recibir llamadas.

Paralelamente a las líneas telefónicas, para la conexión a Internet se está tratando de difundir también la tecnología PLC (Power Line Communication – Comunicación por línea de fuerza), que permite utilizar la propia red de distribución eléctrica doméstica para recibir y transmitir datos informáticos o señales digitales, incluyendo voz e imagen. Para este tipo de conexión a la banda ancha o de alta velocidad de Internet se emplea un módem especial conectado al ordenador y a un tomacorriente normal de la misma red eléctrica doméstica, o sea, la misma que le suministra la corriente eléctrica al ordenador para funcionar y al resto de la vivienda u oficina, sin necesidad de estar conectados a una línea telefónica tradicional.

Sacado de : www.asifunciona.com

¿Qué ocurre cuando encendemos el ordenador?

Cuando encendemos el ordenador, la corriente eléctrica llega al transformador de fuerza o potencia .A través del conector el transformador distribuye las diferentes tensiones o voltajes de trabajo a la placa base, incluyendo el microprocesador o CPU . Inmediatamente que el microprocesador recibe corriente, envía una orden al chip de la memoria ROM del BIOS donde se encuentran grabadas las rutinas del POST o programa de arranque. Si no existiera el BIOS conteniendo ese conjunto de instrucciones grabadas en su memoria, el sistema informático del ordenador no podría cargar en la memoria RAM la parte de los ficheros del Sistema Operativo que se requieren para iniciar el arranque y permitir que se puedan utilizar el resto de los programas instalados.Una vez que el BIOS recibe la orden del microprocesador, el POST comienza a ejecutar una secuencia de pruebas diagnósticas para comprobar sí la tarjeta de vídeo , la memoria RAM , las unidades de discos [disquetera si la tiene, disco duro , reproductor y/o grabador de CD o DVD], el teclado, el ratón y otros dispositivos de hardware conectados al ordenador, se encuentran en condiciones de funcionar correctamente.

Cuando el BIOS no puede detectar un determinado dispositivo instalado o detecta fallos en alguno de ellos, se oirán una serie sonidos en forma de “beeps” o pitidos y aparecerán en la pantalla del monitor mensajes de error, indicando que hay problemas. En caso que el BIOS no detecte nada anormal durante la revisión, se dirigirá al boot sector (sector de arranque del disco duro) para proseguir con el arranque del ordenador.

Durante el chequeo previo, el BIOS va mostrando en la pantalla del monitor diferentes informaciones con textos en letras blancas y fondo negro. A partir del momento que comienza el chequeo de la memoria RAM, un contador numérico muestra la cantidad de bytes que va comprobando y, si no hay ningún fallo, la cifra que aparece al final de la operación coincidirá con la cantidad total de megabytes instalada y disponible en memoria RAM que tiene el ordenador para ser utilizada.

Durante el resto del proceso de revisión, el POST muestra también en el monitor un listado con la relación de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos que tiene el ordenador instalados y que han sido comprobados como, por ejemplo, el disco o discos duros y el lector/grabador de CD o DVD si lo hubiera.

Cualquier error que encuentre el BIOS durante el proceso de chequeo se clasifica como “no grave” o como “grave”. Si el error no es grave el BIOS sólo muestra algún mensaje de texto o sonidos de “beep” sin que el proceso de arranque y carga del Sistema Operativo se vea afectado. Pero si el error fuera grave, el proceso se detiene y el ordenador se quedará bloqueado o colgado. En ese caso lo más probable es que exista algún dispositivo de hardware que no funcione bien, por lo que será necesario revisarlo, repararlo o sustituirlo.

Cuando aparecieron los primeros ordenadores personales no existían todavía los discos duros, por lo que tanto el sistema operativo como los programas de usuarios había que cargarlos en la memoria RAM a partir de un disquete que se colocaba en la disquetera. Cuando surgió el disco duro y no existían todavía los CDs, los programas se continuaron introduciendo en el ordenador a través de la disquetera para grabarlos de forma permanente en el disco duro, para lo que era necesario utilizar, en la mayoría de los casos, más de un disquete para instalar un solo programa completo. Por ese motivo, hasta la aparición de los lectores de CDs, el programa POST de la BIOS continuaba dirigiéndose primero a buscar el sistema operativo en la disquetera y si como no lo encontraba allí, pasaba entonces a buscarlo en el disco duro.

Si por olvido al apagar esos antiguos ordenadores se nos había quedado por olvido algún disquete de datos introducido en la disquetera, al encender de nuevo el equipo el proceso de inicialización se detenía a los pocos segundos, porque el BIOS al leer el contenido de ese disquete encontraba otro tipo de datos y no el sistema operativo. Cuando eso ocurría solamente había que extraer el disquete de la disquetera y oprimir cualquier tecla en el teclado. De inmediato el BIOS continuaba la búsqueda, dirigiéndose al disco duro, lugar donde se encontraba y encontramos grabado todavía el sistema operativo, incluso en los ordenadores más actuales.

ARRANQUE O ORDENADOR

INICIALIZACIÓN

DEL

Una vez que el BIOS termina de chequear las condiciones de funcionamiento de los diferentes dispositivos del ordenador, si no encuentra nada anormal continúa el proceso de “booting” (secuencia de instrucciones de inicialización o de arranque del ordenador), cuya información se encuentra grabada en una pequeña memoria ROM denominada CMOSPara comenzar el proceso de inicialización, el BIOS localiza primeramente la información de configuración del CMOS, que contiene, entre otros datos, la fecha y la hora actualizada, configuración de los puertos, parámetros del disco duro y la secuencia de inicialización o arranque. Esta última es una de las rutinas más importantes que contiene el programa del CMOS, porque le indica al BIOS el orden en que debe comenzar a examinar los discos o soportes que guardan la información para encontrar en cuál de ellos se encuentra alojado el sistema operativo o programa principal, sin el cual el ordenador no podría ejecutar ninguna función. Entre los sistemas operativos más comúnmente utilizados hoy en día en los ordenadores personales o PC, se encuentra, en primer lugar, el Windows (de Microsoft), siguiéndole el Linux (de código abierto) y el Mac-OSque emplean los ordenadores Apple.En los ordenadores personales actuales, el BIOS está programado para que el POST se dirija primero a buscar el "boot sector" o sector de arranque al disco duro. En el primer sector físico del disco duro (correspondiente también al sector de arranque), se encuentra grabado el MBR (Master Boot Record - Registro Maestro de Arranque) o simplemente "boot record", que contiene las instrucciones necesarias que permiten realizar el proceso de carga en la memoria RAM de una parte de los ficheros del sistema operativo que se encuentra grabado en la partición activa del disco duro y que permite iniciar el proceso de carga.

Generalmente el disco duro posee una sola partición activa, coincidente con la unidad "C:/", que es donde se encuentra localizado el sistema operativo. No obstante, de acuerdo a como lo haya decidido el usuario, un mismo disco duro puede estar dividido en dos o más particiones, e

incluso tener un sistema operativo diferente en cada una de esas particiones (nunca dos sistemas operativos en una misma partición).

SECUENCIA DE ARRANQUE DE WINDOWS XP Después que el MBR comienza el proceso de carga, el programa del sector de arranque ejecuta las instrucciones de inicialización o de arranque para el microprocesador, las de la BPD (BIOS Parameter Block - Bloque de Parámetros del BIOS) y las del código que permite poner en ejecución los ficheros correspondientes al sistema operativo.

En el caso de Windows 2000 y Windows XP el fichero que asume la función de cargador del sistema se denomina NTLDR Ese fichero carga los controles básicos de los dispositivos y ejecuta también los ficheros ntdetec.com, boot.in y bootsect.dos hasta que el sistema operativo Windows XP queda cargado. Una vez que el sistema se pone en funcionamiento, NTLDR carga los ficheros ntoskenl.exe y hall.dll, cuya función es mostrar las ventanas de Windows

TRABAJO CON APLICACIONES

PROGRAMAS

DE

Desde el mismo momento en que ya el sistema operativo se encuentra funcionando, podemos proceder a abrir el programa utilitario o aplicación con la que deseamos trabajar. El funcionamiento de un programa o software utilitario de aplicación, al igual que el sistema operativo, se basa en seguir un conjunto de instrucciones programadas que nos permiten realizar un trabajo. Existen infinidad de aplicaciones de uso común, que van desde el procesador o editor de textos hasta otras con las que podemos realizar diseños gráficos, editar video, editar sonido, ejecutar videojuegos, etc.

Las instrucciones de todos los programas están escritas en líneas de texto o lenguaje de alto nivel, comprensible para el programador que crea el software o programa, pero no para el ordenador. Para que el ordenador entienda esas instrucciones es necesario traducirlas primero, con la ayuda de otro programa, a un lenguaje de bajo nivel o código máquina, que convierte las líneas de texto en código binario, es decir, en dígitos “0” y “1”, o bits de código binario, que es el único lenguaje que entiende el microprocesador y los dispositivos que integran el ordenador. El

conjunto que forma la combinación de ocho unos y ceros como, por ejemplo, 10001010, o lo que es igual, ocho bits (un bit correspondiente a cada uno y otro bit correspondiente a cada cero), recibe el nombre de “Byte”.

Cuando utilizamos un programa, por ejemplo, el procesador o editor de texto u otro similar, las palabras que escribimos en el teclado y las órdenes que introducimos por medio del ratón las recibe el sistema operativo en código binario. Éste, en primera instancia, identifica de donde procede la información que le llega (en este caso el editor de textos), la acepta como datos que le envía ese programa y por medio del microprocesador o CPU los reenvía a la memoria RAM, igualmente en código binario.

A partir de ese momento la información quedará almacenada en la RAM de forma temporal, incluyendo también la información del formato que tiene el documento de texto, o sea, tipo y puntaje o tamaño de la fuente de letras, colores, ancho de los márgenes de la página, etc. Esa información relacionada con los datos del formato del documento constituyen instrucciones prefijadas por el programador, pero que en la mayoría de los caso podemos cambiar o ajustar a nuestra conveniencia, siempre y cuando el programa haya sido preconcebido para permitir que se introduzcan esos cambios. Toda la información que supervisa el sistema operativo la envía al microprocesador y éste a su vez a la tarjeta gráfica para representarla visualmente en la pantalla del monitor.

Una vez que el usuario termina de trabajar en un fichero lo más normal es que lo quiera guardar pasándolo al disco duro, o a cualquier otro soporte de almacenamiento de datos. Para ello, cuando se selecciona la opción “Guardar” que tienen todos los programas, el sistema operativo recibe la solicitud y hace que se despliegue una ventana para que el usuario seleccione el camino o lugar donde se encuentra la carpeta en la cual se quiere guardar dicho fichero o archivo (aunque también se puede crear una nueva carpeta para guardarlo). A continuación se escribe el nombre con el que se identificará al fichero y se concluye la operación de guardar. Inmediatamente el sistema operativo envía una orden a la memoria RAM y el documento que se encontraba ahí guardado, de forma transitoria, pasa a almacenarse en el soporte magnético u óptico seleccionado. En ese soporte el fichero permanecerá guardado indefinidamente, aunque se apague el ordenador, permitiendo que posteriormente podamos leerlo, modificarlo o borrarlo cuando sea necesario al abrirlo de nuevo.

Mientras el fichero con el que estamos trabajando no se guarde en el disco duro o en cualquier otro soporte de almacenamiento de datos, se corre el peligro de perder la información si ocurriera un fallo como, por ejemplo, el cuelgue o bloqueo del programa con el cual estamos

trabajando, o del propio programa del sistema operativo. Cuando eso ocurre y no es raro que ocurra, nos veremos impedidos de ejecutar la acción de “guardar”, con lo cual no sólo se perderá todo el contenido del fichero, sino también todo el tiempo de trabajo que habíamos invertido en crearlo.

La pérdida de la información de un fichero cuando se cuelga o bloquea el programa con el cual lo estamos creando o el propio ordenador ordenador, se debe a que todo el contenido de la memoria RAM se borra cuando nos vemos obligados a cerrar forzosamente una aplicación sin que ofrezca la posibilidad de salvar primeramente el fichero, por tener que reiniciar de nuevo el ordenador (reset) para desbloquearlo, o también cuando apagamos nosotros mismos el ordenador sin haber procedido primero a guardar debidamente la aplicación, aunque en este último caso siempre aparece una ventana alertando que el fichero no ha sido guardado.

Como la RAM es una memoria volátil o transitoria, que sólo almacena los datos mientras se encuentra energizada, lo más recomendable es ir guardando cada cierto tiempo el fichero mientras lo estamos trabajando. De esa forma si ocurriera un cuelgue o bloqueo en el ordenador solamente se pierde la información correspondiente a los últimos minutos invertidos después de haberlo guardado por última vez.

Cuando el usuario termina de trabajar con el ordenador y quiere apagarlo, no lo puede hacer directamente oprimiendo el botón de encendido/apagado del equipo. Para apagar el ordenador sin correr riesgos es estrictamente necesario seguir los pasos estipulados para realizar esa acción, porque de no hacerse así se pudiera ver afectado el sistema operativo pudiendo llegar hasta el punto de que posteriormente no arranque. Lo normal es cerrar siempre primero todos los programas que se encuentran abiertos después de haber guardado el fichero o ficheros con los que hemos estado trabajando y por último proceder a cerrar el sistema operativo siguiendo los pasos específicos para ese fin.

Hay sistemas operativos como Windows, que apagan automáticamente el ordenador después que el usuario selecciona la opción "Apagar el Equipo". Si esa propiedad no está activada o no está disponible (cosa que depende también de la antigüedad del ordenador), entonces habrá que proceder a cerrar igualmente el sistema operativo de la misma forma más arriba explicada y una vez que se muestre un texto en la pantalla del monitor indicando “puede apagar su equipo con seguridad”, se procede a oprimir manualmente durante unos segundos el mismo botón o interruptor que utilizamos para el encendido, hasta que se apague.

Evolución de las Computadoras

El desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones y el criterio que se ha establecido para determinar el cambio de generación no está muy bien definido, pero aparentemente deben cumplirse al menos los siguientes requisitos: ·

la forma en que están construidas(hardware)

·

la forma en que el ser humano se comunica con ellas(hardware/software) A continuación se presentan las características principales de éstas generaciones.

Primera Generación Podemos decir que las computadoras de hoy, son inventos recientes que han evolucionado rápidamente. Esta evolución comenzó para el año 1947, cuando se fabricó en la Universidad de Pennsylvania, la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), la primera computadora electrónica, cuyo equipo de diseño lo encabezaron los ingenieros John Mauchly y John Eckert. Esta máquina ocupaba todo un sótano de la Universidad, tenía más de 18 000 tubos al vacío, consumía 200 KW de energía eléctrica y requería todo un sistema de acondicionador de aire, pero su característica principal, que era mil veces más rápida que cualquier calculadora de la época. El proyecto, auspiciado por el departamento de Defensa de los Estados Unidos, culminó dos años después, cuando se integró a ese equipo el ingeniero y matemático John von Neumann. Las ideas de von Neumann resultaron tan fundamentales para su desarrollo posterior, que hoy es considerado el padre de las computadoras. La idea fundamental de von Neumann fue: permitir que en la memoria coexistan datos con instrucciones, para que la computadora pueda ser programada en un lenguaje, y no por medio de alambres que eléctricamente interconectaban varias secciones de control, como en la ENIAC. En esta generación había un gran desconocimiento de las capacidades de los sistemas, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el campo de procesamiento de datos. Esta

generación abarcó la década de los cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las siguientes características: ·

eran construidas por medio de tubos al vacío

·

programadas en lenguaje de máquina.

En esta época las máquinas eran grandes y costosas (de cientos de miles de dólares). En 1951 aparece la UNIVAC (UNIVersAl Computer), que fue el primer diseño comercial, disponía de mil palabras de memoria central, podía leer cintas magnéticas y se utilizó para procesar el censo de 1950 en los Estados Unidos. Este fue otro exitoso proyecto de Eckert y Mauchly.

Segunda Generación

Cerca de la década de 1960, donde se define la segunda generación, las computadoras seguían evolucionando, se reducía su tamaño y crecía su capacidad de procesamiento. También en esta época se empezó a definir la forma de comunicarse entre ellas, recibiendo el nombre de programación de sistemas. Las características de la segunda generación son las siguientes: ·

están construidas con circuitos de transistores

·

se programan en nuevos lenguajes llamados lenguajes de alto nivel (COBOL y FORTRAN)

En esta generación aparecen diversas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Manchester. Algunas de éstas se programaban con cintas perforadas y otras por medio de cableado en un tablero. Los programas eran hechos a la medida por un equipo de expertos: analistas, diseñadores, programadores y operadores que se manejaban como una orquesta para resolver los problemas y cálculos solicitados por la administración. El usuario final de la información no tenía contacto directo con las computadoras. En las dos primeras generaciones, las unidades de entrada utilizaban tarjetas perforadas, retomadas por Herman Hollerith, quien además fundó una compañía que con el paso del tiempo se conocería como IBM (International Bussines Machine).

Tercera generación

Con los progresos de la electrónica y los avances de comunicación en la década de los 1960, surge la tercera generación de las computadoras. Las características de esta generación fueron las siguientes: ·

su fabricación electrónica está basada en circuitos integrados

·

su manejo por medio de los lenguajes de control de los sistemas operativos.

A finales de la década de 1960, aparecen en el mercado las computadoras de tamaño mediano, o mini computadoras que no son tan costosas como las grandes (llamadas también como mainframes que significa, gran sistema), pero disponen de gran capacidad de procesamiento. Algunas mini computadoras fueron las siguientes: la PDP - 8 y la PDP - 11 de Digital Equipment Corporation, la VAX (Virtual Address eXtended) de la misma compañía, los modelos NOVA y ECLIPSE de Data General, la serie 3000 y 9000 de Hewlett - Packard con varios modelos. La IBM produjo la serie 360 y 370.

Cuarta generación

Es entonces en la cuarta generación y a mediados de 1970, en donde aparecen los microprocesadores. Estos son circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y baratas, por lo que su uso se extendió al mercado en general. Aquí nacen las computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han influido en la dinámica social, llamada hoy "revolución de la informática". El Dr. Ted Hoff fue uno del los que comenzó ésta revolución con el primer microprocesador de la compañía Intel (Intel 4004). En 1970 el Intel 4004, marcó el inicio de una serie de procesadores, seguido entre otros, por el Intel 8088, utilizado en la primera computadora personal (PC), manufacturada por IBM. Esta evolución continúa hasta los más recientes: el Intel Pentium 4 y el Itanium. En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs inventan la primera microcomputadora de uso masivo y más tarde forman la compañía conocida como la Apple que fue la segunda más grande del mundo, antecedida tan sólo por IBM; y ésta por su parte es aún una de las cinco compañías más grandes del mundo. En 1981 se vendieron aproximadamente 80,000 computadoras personales, al siguiente subió a 1,400,000. Entre 1984 y 1987 alrededor de 60 millones de computadoras personales, por lo que no queda duda de su impacto y penetración en el mercado. Con el surgimiento de las computadoras personales, el software y los sistemas que con ellas se manejan, han tenido un considerable avance, porque han hecho más interactiva la comunicación con el usuario.

No todo son microcomputadoras, las mini computadoras y los grandes sistemas continúan en desarrollo. De hecho, las máquinas pequeñas rebasaban por mucho la capacidad de los grandes sistemas de 10 o 15 años antes, que requerían de instalaciones costosas y especiales, pero sería equivocado suponer que las grandes han desaparecido; por el contrario, su presencia es ineludible en esferas de control gubernamental, militar, industrial y educación. Las llamadas supercomputadoras, como por ejemplo el modelo ASCI White de IBM, un proyecto para el Departamento de Energía Federal, puede ejecutar 12.28 teraflops (trillones de instrucciones por segundo) y simultáneamente procesar transacciones en el Web por cada hombre, mujer y niño que existe en el planeta, en tan solo un minuto. Esta máquina provee una capacidad de disco de sobre 160 trillones de bytes. Esto es 16,000 veces más capacidad que una PC promedio. Este sistema es mil veces más poderoso que la famosa “Deep Blue” de IBM, la supercomputadora que compitió contra el campeón mundial de ajedrez Garry Kasparov en 1987. La historia presentada aquí, sólo resalta algunos aspectos y no incluye todos los avances en detalle que han acontecido durante la evolución de la computadora. Podemos concluir que la historia de ésta asombrosa evolución no termina aquí y se espera que continúe con la llamada Quinta Generación, que estaría basada entre otras cosas, en inteligencia artificial, en donde las computadoras exhibirían características similares a la inteligencia humana Sacado de http://bc.inter.edu

Índice

1.- Como funciona un ordenador -El ordenador por dentro -Elementos de la placa base -Microprocesador -Memoria -Controladoras -Otros elementos -Dispositivos de almacenamiento de datos -Periféricos externos -Conexión a red interna y internet -Conexión a Internet 2.-¿Que ocurre cuando encendemos el ordenador -Arranque ó inicialización del ordenador -Trabajo con programas de aplicaciones 3.-Evolución de las Computadoras -Primera generación -Segunda generación -Tercera generación -Cuarta generación