INFORMATICA
TRABAJO PRACTICO

¿QUÉ ES UNA COMPUTADORA?

Una computadora es un sistema digital con tecnología microelectrónica capaz de procesar datos a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos. La característica principal que la distingue de otros dispositivos similares, como una calculadora no programable, es que puede realizar tareas muy diversas cargando distintos programas en la memoria para que los ejecute el procesador

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

Los dispositivos de Entrada y Salida permiten la comunicación entre la computadora y el usuario.

En primer termino hablaremos de los dispositivos de entrada, que como su nombre lo indica, sirven para introducir datos (información) a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna.

Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central. Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc. Hoy en día es muy frecuente que el usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico sobre una pantalla que facilita la interacción usuario-máquina.

En segundo lugar tenemos a los dispositivos de salida, los cuales permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas, entre otros y que a continuación se mencionan...

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE UN COMPUTADOR.

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, esto quiere decir que los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica) por esta razón aparecen los dispositivos de almacenamiento secundarios o auxiliares, los cuales son capaces de conservar la información de manera permanente, mientras su estado físico sea óptimo. Los dispositivos de almacenamiento externo pueden residir dentro del CPU y están fuera de la placa de circuito principal

INTRODUCCIÓN

En la actualidad no se puede pensar en casi ninguna actividad en la cual no intervengan de alguna manera los procesos de cómputo. Las computadoras han invadido la mayoría de las labores del ser humano

El mundo está cambiando y usted deberá aprender todas esas, antes complicadas, hoy comunes tecnologías modernas que le permitirán conseguir un empleo mejor retribuido y quizás, en poco tiempo, realizar trabajos desde la comodidad de su hogar (teletrabajo), reduciendo el tráfico en las calles y por ende la contaminación de las grandes ciudades. La mayoría de los gobiernos de los países en desarrollo han tomado muy en serio los programas de educación para crear en sus poblaciones una "cultura informática".

Definitivamente, las computadoras están cambiando nuestras vidas. Ahora hemos de aprenderla para no quedar inmersos en una nueva forma de analfabetismo. Lo anterior contribuye a la creación de nuevos esquemas sociales que incluyen: novedosas maneras de comercialización aprovechando las facilidades para comunicarse con todo el mundo a través de Internet; la necesidad de crear leyes adecuadas a la realidad cibernética actual y, sobre todo; la concepción de una nueva manera de relacionarse con nuestros semejantes, que contemple una serie de normas éticas que regulen la convivencia pacifica y cordial entre los millones de personas que tienen que utilizar estas avanzadas tecnologías para realizar su trabajo, estudio, descanso y esparcimiento diarios.

PRÓLOGO

Hoy día todos los habitantes del mundo somos dependientes directos o indirectos del uso de las computadoras, como en oficinas bancarias, grandes y medianos comercios, centros de enseñanza, oficinas de ventas y reservaciones para viajes, clínicas médicas u hospitales, fabricas y almacenes industriales, organismos de gobierno y oficinas administrativas, laboratorios, y centros de investigación. Estas máquinas maravillosas inventadas por el hombre, tal como ahora las concebimos, son el resultado de una secuencia de eventos que el transcurso de esta investigación conoceremos.

Para saber mas acerca de estos eventos en esta investigación mostraremos las diferentes generaciones por las que ha pasado el mundo de la computación, esta larga historia es necesario mencionar las épocas y los personajes gracias a cuyos valiosos aportes a través del tiempo, hicieron posible la gestación de la hoy llamada Era de la Computación, la cual sin lugar a dudas es el resultado de un largo proceso evolutivo que jamás cesará.

GENERACIONES DE COMPUTADORAS

PRIMERA GENERACIÓN (1951 a 1958)

Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.

Eckert y Mauchly contribuyeron al desarrollo de computadoras de la 1era Generación formando una compañía privada y construyendo UNIVAC I, que el Comité del censo utilizó para evaluar el censo de 1950. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos a base de tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, básculas para comestibles, relojes y otros artículos; sin embargo no había logrado el contrato para el Censo de 1950.

Comenzó entonces a construir computadoras electrónicas y su primera entrada fue con la IBM 701 en 1953. Después de un lento pero exitante comienzo la IBM 701 se conviertió en un producto comercialmente viable. Sin embargo en 1954 fue introducido el modelo IBM 650, el cual es la razón por la que IBM disfruta hoy de una gran parte del mercado de las computadoras. La administración de la IBM asumió un gran riesgo y estimó una venta de 50 computadoras. Este número era mayor que la cantidad de computadoras instaladas en esa época en E.U. De hecho la IBM instaló 1000 computadoras. El resto es historia. Aunque caras y de uso limitado las computadoras fueron aceptadas rápidamente por las Compañias privadas y de Gobierno. A la mitad de los años 50 IBM y Remington Rand se consolidaban como líderes en la fabricación de computadoras.

SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)

Transistor Compatibilidad Limitada

El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Sin embargo el costo seguía siendo una porción significativa del presupuesto de una Compañía. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.

Los programas de computadoras también mejoraron. El COBOL (COmmon Busines Oriented Languaje) desarrollado durante la 1era generación estaba ya disponible comercialmente, este representa uno de os mas grandes avances en cuanto a portabilidad de programas entre diferentes computadoras; es decir, es uno de los primeros programas que se pueden ejecutar en diversos equipos de computo después de un sencillo procesamiento de compilación. Los programas escritos para una computadora podían transferirse a otra con un mínimo esfuerzo. Grace Murria Hooper (1906-1992), quien en 1952 habia inventado el primer compilador fue una de las principales figuras de CODASYL (Comité on Data SYstems Languages), que se encago de desarrollar el proyecto COBOL El escribir un programa ya no requería entender plenamente el hardware de la computación. Las computadoras de la 2da Generación eran sustancialmente más pequeñas y rápidas que las de bulbos, y se usaban para nuevas aplicaciones, como en los sistemas para reservación en líneas aéreas, control de tráfico aéreo y simulaciones para uso general. Las empresas comenzaron a aplicar las computadoras a tareas de almacenamiento de registros, como manejo de inventarios, nómina y contabilidad.

La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I). HoneyWell se colocó como el primer competidor durante la segunda generación de computadoras. Burroughs, Univac, NCR, CDC, HoneyWell, los más grandes competidores de IBM durante los 60s se conocieron como el grupo BUNCH.

Algunas de las computadoras que se construyeron ya con transistores fueron la IBM 1401, las Honeywell 800 y su serie 5000, UNIVAC M460, las IBM 7090 y 7094, NCR 315, las RCA 501 y 601, Control Data Corporation con su conocido modelo CDC16O4, y muchas otras, que constituían un mercado de gran competencia, en rápido crecimiento. En esta generación se construyen las supercomputadoras Remington Rand UNIVAC LARC, e IBM Stretch (1961).

TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)

Circuitos Integrados, Compatibilidad con Equipo Mayor, Multiprogramación, Minicomputadora.

Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.

El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero Jack S. Kilby (nacido en 1928) de Texas Instruments, así como los trabajos que realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild Semicon ductors, acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de computadoras.

Antes del advenimiento de los circuitos integrados, las computadoras estaban diseñadas para aplicaciones matemáticas o de negocios, pero no para las dos cosas. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos.

La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.

IBM marca el inicio de esta generación, cuando el 7 de abril de 1964 presenta la impresionante IBM 360, con su tecnología SLT (Solid Logic Technology). Esta máquina causó tal impacto en el mundo de la computación que se fabricaron más de

30000, al grado que IBM llegó a conocerse como sinónimo de computación.

También en ese año, Control Data Corporation presenta la supercomputadora CDC 6600, que se consideró como la más poderosa de las computadoras de la época, ya que tenía la capacidad de ejecutar unos 3 000 000 de instrucciones por segundo (mips).

Se empiezan a utilizar los medios magnéticos de almacenamiento, como cintas magnéticas de 9 canales, enormes discos rígidos, etc. Algunos sistemas todavía usan las tarjetas perforadas para la entrada de datos, pero las lectoras de tarjetas ya alcanzan velocidades respetables.

Los clientes podían escalar sus sistemas 360 a modelos IBM de mayor tamaño y podían todavía correr sus programas actuales. Las computadoras trabajaban a tal velocidad que proporcionaban la capacidad de correr más de un programa de manera simultánea (multiprogramación).

Por ejemplo la computadora podía estar calculando la nomina y aceptando pedidos al mismo tiempo. Minicomputadoras, Con la introducción del modelo 360 IBM acaparó el 70% del mercado, para evitar competir directamente con IBM la empresa Digital Equipment Corporation DEC redirigió sus esfuerzos hacia computadoras pequeñas. Mucho menos costosas de comprar y de operar que las computadoras grandes, las minicomputadoras se desarrollaron durante la segunda generación pero alcanzaron sumador auge entre 1960 y 70.

CUARTA GENERACIÓN (1971 a 1981)

Microprocesador , Chips de memoria, Microminiaturización

Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC)

En 1971, intel Corporation, que era una pequeña compañía fabricante de semiconductores ubicada en Silicon Valley, presenta el primer microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores. Este primer microprocesador que se muestra en la figura 1.14, fue bautizado como el 4004.

Silicon Valley (Valle del Silicio) era una región agrícola al sur de la bahía de San Francisco, que por su gran producción de silicio, a partir de 1960 se convierte en una zona totalmente industrializada donde se asienta una gran cantidad de empresas fabricantes de semiconductores y microprocesadores. Actualmente es conocida en todo el mundo como la región más importante para las industrias relativas a la computación: creación de programas y fabricación de componentes.

Actualmente ha surgido una enorme cantidad de fabricantes de microcomputadoras o computadoras personales, que utilizando diferentes estructuras o arquitecturas se pelean literalmente por el mercado de la computación, el cual ha llegado a crecer tanto que es uno de los más grandes a nivel mundial; sobre todo, a partir de 1990, cuando se logran sorprendentes avances en Internet.

Esta generación de computadoras se caracterizó por grandes avances tecnológicos realizados en un tiempo muy corto. En 1977 aparecen las primeras microcomputadoras, entre las cuales, las más famosas fueron las fabricadas por Apple Computer, Radio Shack y Commodore Busíness Machines. IBM se integra al mercado de las microcomputadoras con su Personal Computer (figura 1.15), de donde les ha quedado como sinónimo el nombre de PC, y lo más importante; se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (MicroSoft Disk Operating System).

Las principales tecnologías que dominan este mercado son:

IBM y sus compatibles llamadas clones, fabricadas por infinidad de compañías con base en los procesadores 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586 o Pentium, Pentium II, Pentium III y Celeron de Intel y en segundo término Apple Computer, con sus Macintosh y las Power Macintosh, que tienen gran capacidad de generación de gráficos y sonidos gracias a sus poderosos procesadores Motorola serie 68000 y PowerPC, respectivamente. Este último microprocesador ha sido fabricado utilizando la tecnología RISC (Reduced Instruc tion Set Computing), por Apple Computer Inc., Motorola Inc. e IBM Corporation, conjuntamente.

Los sistemas operativos han alcanzado un notable desarrollo, sobre todo por la posibilidad de generar gráficos a gran des velocidades, lo cual permite utilizar las interfaces gráficas de usuario (Graphic User Interface, GUI), que son pantallas con ventanas, iconos (figuras) y menús desplegables que facilitan las tareas de comunicación entre el usuario y la computadora, tales como la selección de comandos del sistema operativo para realizar operaciones de copiado o formato con una simple pulsación de cualquier botón del ratón (mouse) sobre uno de los iconos o menús.

QUINTA GENERACIÓN Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982-1989)

Cada vez se hace más difícil la identificación de las generaciones de computadoras, porque los grandes avances y nuevos descubrimientos ya no nos sorprenden como sucedió a mediados del siglo XX. Hay quienes consideran que la cuarta y quinta generación han terminado, y las ubican entre los años 1971-1984 la cuarta, y entre 1984-1990 la quinta. Ellos consideran que la sexta generación está en desarrollo desde 1990 hasta la fecha.

Siguiendo la pista a los acontecimientos tecnológicos en materia de computación e informática, podemos puntualizar algunas fechas y características de lo que podría ser la quinta generación de computadoras.

Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.

Hay que mencionar dos grandes avances tecnológicos, que sirvan como parámetro para el inicio de dicha generación: la creación en 1982 de la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo, diseñada por Seymouy Cray, quien ya experimentaba desde 1968 con supercomputadoras, y que funda en 1976 la Cray Research Inc.; y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto "quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis de las más grandes empresas japonesas de computación, debería terminar en 1992.

El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores. Aunque en teoría el trabajo con varios microprocesadores debería ser mucho más rápido, es necesario llevar a cabo una programación especial que permita asignar diferentes tareas de un mismo proceso a los diversos microprocesadores que intervienen.

También se debe adecuar la memoria para que pueda atender los requerimientos de los procesadores al mismo tiempo. Para solucionar este problema se tuvieron que diseñar módulos de memoria compartida capaces de asignar áreas de caché para cada procesador.

Según este proyecto, al que se sumaron los países tecnológicamente más avanzados para no quedar atrás de Japón, la característica principal sería la aplicación de la inteligencia artificial (Al, Artificial Intelligence). Las computadoras de esta generación contienen una gran cantidad de microprocesadores trabajando en paralelo y pueden reconocer voz e imágenes. También tienen la capacidad de comunicarse con un lenguaje natural e irán adquiriendo la habilidad para tomar decisiones con base en procesos de aprendizaje fundamentados en sistemas expertos e inteligencia artificial.

El almacenamiento de información se realiza en dispositivos magneto ópticos con capacidades de decenas de Gigabytes; se establece el DVD (Digital Video Disk o Digital Versatile Disk) como estándar para el almacenamiento de video y sonido; la capacidad de almacenamiento de datos crece de manera exponencial posibilitando guardar más información en una de estas unidades, que toda la que había en la Biblioteca de Alejandría. Los componentes de los microprocesadores actuales utilizan tecnologías de alta y ultra integración, denominadas VLSI (Very Large Sca/e Integration) y ULSI (Ultra Lar- ge Scale Integration).

Sin embargo, independientemente de estos "milagros" de la tecnología moderna, no se distingue la brecha donde finaliza la quinta y comienza la sexta generación. Personalmente, no hemos visto la realización cabal de lo expuesto en el proyecto japonés debido al fracaso, quizás momentáneo, de la inteligencia artificial.

El único pronóstico que se ha venido realizando sin interrupciones en el transcurso de esta generación, es la conectividad entre computadoras, que a partir de 1994, con el advenimiento de la red Internet y del World Wide Web, ha adquirido una importancia vital en las grandes, medianas y pequeñas empresas y, entre los usuarios particulares de computadoras.

El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, (programación Heurística) que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus Datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones.

SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA

Como supuestamente la sexta generación de computadoras está en marcha desde principios de los años noventas, debemos por lo menos, esbozar las características que deben tener las computadoras de esta generación. También se mencionan algunos de los avances tecnológicos de la última década del siglo XX y lo que se espera lograr en el siglo XXI. Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolla das o están en ese proceso. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.

CONCLUSION

En esta investigación acerca de las generaciones de las computadoras nos hemos dado cuenta del avance que han tenidos y , gracias a los avances en relación a ellas hemos alcanzado un nivel de tecnología muy elevado el cual nos ha servido para muchas áreas, como por ejemplo las comunicaciones, la medicina, la educación, etc.

La investigación actual va dirigida a aumentar la velocidad y capacidad de las computadoras se centra sobre todo en la mejora de la tecnología de los circuitos integrados y en el desarrollo de componentes de conmutación aún más rápidos. Se han construido circuitos integrados a gran escala que contienen varios millones de componentes en un solo chip.

Las computadoras se han convertido en la principal herramienta utilizada por el hombre y ya son parte esencial de cada uno de nosotros, y usted deberá aprender todas esas, antes complicadas hoy comunes tecnologías modernas.

CLASIFICACION DE LAS COMPUTADORAS

Las computadoras tienen muchas diferencias tanto interna como externamente, además tambien se diferencian en sus capacidades y necesidades, por esta razón es necesario tener una clasificación que ayude a identificar que tipo de computadora es mas apta para un tipo de trabajo, las clasificaciones pueden ser de la siguinte forma: Supercomputadoras, Macrocomputadoras, Minicomputadoras y Microcomputadoras o PC´s.

Supercomputadoras

Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más rápida que existe en un momento dado. Estas máquinas están diseñadas para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y son dedicadas a una tarea específica. Así mismo son las más caras, sus precios alcanzan los 30 Millones de Dólares y más; y cuentan con un control de temperatura especial, ésto para disipar el calor que algunos componentes alcanzan a tener. Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las supercomputadoras son los siguientes:
• Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares.
• Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos sísmicos.
• El estudio y predicción de tornados.
• El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo.
• La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, simuladores de vuelo. Etc.

Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.

Microcomputadoras

Las macrocomputadoras son también conocidas como Mainframes. Los mainframes son grandes, rápidos y caros sistemas que son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida. Los mainframes tienen un costo que va desde 350,000 dólares hasta varios millones de dólares. De alguna forma los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente. pero las supercomputadoras pueden ejecutar un sólo programa más rápido que un mainframe. En el pasado, los Mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en día, un Mainframe es parecido a una hilera de archiveros en algún cuarto con piso falso, ésto para ocultar los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura tiene que estar controlada.

Minicomputadoras
En 1960 surgió la minicomputadora, una versión más pequeña de la Macrocomputadora. Al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que necesita un Mainframe, y ésto ayudo a reducir el precio y costos de mantenimiento. Las Minicomputadoras, en tamaño y poder de procesamiento, se encuentran entre los mainframes y las estaciones de trabajo. En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicacio nes multiusuario.

Microcomputadoras o PC's

Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es "una computadora en un chip", o sea un circuito integrado independiente. Las PC´s son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. El término PC se deriva de que para el año de 1981, IBM®, sacó a la venta su modelo "IBM PC", la cual se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso "personal", de ahí que el término "PC" se estandarizó y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados "PC y compatibles", usando procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y podiendo ejecutar el mismo tipo de programas. Existen otros tipos de microcomputadoras, como la Macintosh®, que no son compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también "PC´s", por ser de uso personal. En la actualidad existen variados tipos en el diseño de PC´s: Computadoras personales, con el gabinete tipo minitorre, separado del monitor. Computadoras personales portátiles "Laptop" o "Notebook". Computadoras personales más comunes, con el gabinete horizontal, separado del monitor. Computadoras personales que están en una sola unidad compacta el monitor y el CPU. Las computadoras "laptops" son aquellas computadoras que están diseñadas para poder ser transportadas de un lugar a otro. Se alimentan por medio de baterías recargables , pesan entre 2 y 5 kilos y la mayoría trae integrado una pantalla de LCD (Liquid Crystal Display Liquido desplazador sobre Cristal). Estaciones de trabajo o Workstations Las estaciones de trabajo se encuentran entre las Minicomputadoras y las macrocomputadoras (por el procesamiento). Las estaciones de trabajo son un tipo de computadoras que se utilizan para aplicaciones que requieran de poder de procesamiento moderado y relativamente capacidades de gráficos de alta calidad. Son usadas para: Aplicaciones de ingeniería CAD (Diseño asistido por computadora) CAM (manufactura asistida por computadora) Publicidad Creación de Software en redes, la palabra "workstation" o "estación de trabajo" se utiliza para referirse a cualquier computadora que está conectada a una red de área local

DIAGRAMA A BLOQUES DE UNA COMPUTADORA

Bus de datos: Interconecta los dispositivos de Entrada/Salida, la memoria RAM y el CPU.
Bus de direcciones: Se utiliza para direccionar las localidades de memoria y los dispositivos de
Entrada/Salida.
Procesador
Se considera el cerebro de la computora. Controla la operación de la computadora y
lleva a cabo las funciones de procesamiento de datos. Generalemente se le conoce
como CPU por las siglas en inglés de Central Process Unit. Está formado por la
unidad de control, la unidad aritmetico-lógica y registros.
La unidad de control es el núcleo del procesador sus funciones son:
a) Leer e interpretar las instrucciones de los programas.
b) Dirigir la operación de los componentes internos del procesador.
c) Controlar el flujo de entrada/salida de programa y datos en RAM.
Taller de Sistema Operativo Unix Esquema de la Computadora
Ing. Alma Leticia Palacios Guerrero Pág. No 2
La Unidad de Control está formada por:
• Registro de Instrucción. Contiene la configuración que
identifica a la instrucción que en ese momento se está
ejecutando.
• Registro de Propósito General. Memorias de alta
velocidad que almacena los datos que requieren
procesamiento inmediato e información de control.
• Contador de Programa: Contiene la dirección de RAM
de la siguiente instrucción que se ejecutará. Al inicio
contiene la primera dirección del programa. Cada vez
que se termina una instrucción, se incrementa
automáticamente en uno.
• Reloj. El reloj es un circuito oscilador que genera pulsos a una frecuencia constante . Estos pulsos
sincronizan la ejecución de cada instrucción Si en una computadora el reloj tiene un periodo de 100
ns 1x10-9 se dice que trabaja a 10 MHz.
• El Decodificador se encarga de extraer el código de operación de la instrucción que está en el
Registro de Instrucción, lo analiza y determina el conjunto de pasos elementales en que se
descompone esa instrucción concreta y emite, a través del secuenciador, las señales necesarias al
resto de elementos para su ejecución.
• El Secuenciador envía mediante el bus de datos señales de controla también llamadas
microórdenes a los componentes del sistema. Estas microórdenes sincronizadas por el reloj hace que se
vaya ejecutando la instrucción.
Unidad Aritmético Lógica
Se le conoce como ALU, siglas en Inglés de (Arithmetic Logic Unit). Es un conjunto de circuitos
electrónicos digitales que realizan operaciones aritméticas y lógicas elementales. Se comunica con las
otras unidades a través del bus. La ALU está constituída por:
• Circuito Operacional: Es conjunto de compuertas
básicas organizadas en diferentes arreglos para llevar a
cabo las operaciones.
• Registros de Entrada: Guardan los datos que necesita
una instrucción para poder ser efectuada.
• Acumulador: Guarda los resultados de las operaciones
realizadas por el circuito operacional. Se conecta con
los registros de entrada (en caso de encadenación) y
con el bus de datos para la transmisión de resultados a la Unidad de Control o a la memoria.
• Registros de Estado: Grupo de biestables que guardan condiciones de la última operación que
puedan afectar a operaciones posteriores.
Taller de Sistema Operativo Unix Esquema de la Computadora
Ing. Alma Leticia Palacios Guerrero Pág. No 3
Memoria Primaria
Circuitos donde se almacenan en forma temporal los programas y los datos. La información procesada
por el CPU se almacena normalmente en la memoria principal hasta que termina la ejecución del
programa. Existen diferentes tipos de memoria primaria:
• ROM: Read Only Memory. Viene programada de fábrica, sólo puede leerse. Un ejemplo es el
BIOS.
• FLASH: (Memoria Instantánea) Memoria no volátil que el usuario puede
alterar, es parte de muchos dispositivos de entrada/salida y de
almacenamiento.
• Caché: Trabaja de forma similar a la RAM, pero acelera y facilita aún más
la transmisión de datos e instrucciones. Se dice que es 5 ó 6 veces mas rápida que la RAM pero
es mucho más cara. Se ubica entre el procesador y la RAM.
• RAM (Random Access Memory): Memoria de lectura/escritura. Usualmente se conoce como
memoria principal. Todos los programas y datos deben transferirse a RAM desde un dispositivo
de entrada. La memoria está dividida en celdas numeradas consecutivamente. A esta
numeración se le conoce como dirección de memoria. La memoria RAM es volátil.
Elementos de la memoria
1) Registro de Dirección de memoria: Contiene la
dirección de memoria de la celda en la que se
va a realizar una operación de lectura o de
escritura.
2) Registro de Intercambio de Memoria: En
operaciones de lectura recibe el dato que se lee
para enviarlo a otra unidad a través del bus. Si
la operación es de escritura entonces por el bus
recibe un dato procedente de otra unidad.
3) Selector de memoria: Conecta la celda con la que se va a realizar una operación con el registro
de intercambio de memoria.
Memoria Secundaria
Son los diversos dispositivos en los cuales se almacena información en forma semipermanente. Los
datos se almacenan en la memoria secundaria y luego se llevan a la memoria RAM. Actualmente existe
una gran variedad de medios de almacenamiento secundario, entre estos podemos mencionar: Disco
flexible, cintas magnéticas, disco duro, cd-rom, dvd, etc.
Taller de Sistema Operativo Unix Esquema de la Computadora
Ing. Alma Leticia Palacios Guerrero Pág. No 4
Ciclo de Instrucción
La ejecución de una instrucción involucra dos fases: la primera es la fase de búsqueda de la instrucción
en donde se hace la transferencia de la instricción que se va a a ejecutar desde la RAM a la Unidad de
Control. La segunda es la fase de ejecución la cual consiste en la realización de todas las acciones que
conforman la instrucción en sí.
Fase de Búsqueda
1) La unidad de control envía una microorden para que el Contador de Programa pase su contenido
al Registro de Dirección de Memoria.
2) El selector activa la celda.
3) El contenido de la celda pasa al Registro de Intercambio de Memoria
4) La instrucción pasa al Registro de Instrucción
5) El Decodificador analiza la instrucción, se prepara para activar el circuito que realiza la operación
en la ALU e informa al secuenciador.
6) El contador de programa se autoincrementa en 1.
Taller de Sistema Operativo Unix Esquema de la Computadora
Ing. Alma Leticia Palacios Guerrero Pág. No 5
Fase de Ejecución
1. Se transmite la dirección de la primera instrucción del Registro de Instrucción al Registro de
Dirección de Memoria.
2. El selector conecta la celda al Registro de Intercambio de Memoria y extrae el operando 1.
3. El operando pasa del Registro de Intercambio de Memoria al Registro de Entrada 1.
4. Se transmite la dirección del segundo operando del Registro de Instrucción al Registro de
Dirección de Memoria.
5. El selector conecta la celda al Registro de Intercambio de Memoria y extrae el operando 3.
6. El operando pasa del Registro de Intercambio de Memoria al Registro de Entrada 2.
7. El secuenciador manda una microorden a la ALU para que ejecute la operación. El resultado se
guarda en el Acumulador.
8. El resultado pasa de la Alu al Registro de Intercambio de Memoria.
9. Se transfiere la dirección donde se va a guardar el resultado al Registro de Dirección de
Memoria.
10. Se activa la celda con el Selector y el resultado pasa del Registro de Intercambio de Memoria a
la celda de memoria.

LA INFORMATICA

La informática es la disciplina que estudia el tratamiento automático de la información utilizando dispositivos electrónicos y sistemas computacionales. También es definida como el procesamiento de la información en forma automática. Para esto los sistemas informáticos deben realizar las siguientes tres tareas básicas:

Entrada: Captación de la información digital.
Proceso: Tratamiento de la información.
Salida: Transmisión de resultados binarios.

El vocablo Informática es proveniente del francés informatique, acuñado por el ingeniero Philippe Dreyfus en 1962, es acrónimo de las palabras information y automatique. En lo que hoy conocemos como informática confluyen muchas de las técnicas y de las máquinas que el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia para apoyar y potenciar sus capacidades de memoria, de pensamiento y de comunicación.

La informática se aplica a numerosas y variadas áreas, como por ejemplo: gestión de negocios, almacenamiento y consulta de información, monitorización y control de procesos, robots industriales, comunicaciones, control de transportes, investigación, desarrollo de juegos, diseño computarizado, aplicaciones/herramientas multimedia, etc.

TIPOS DE SOFTWARE

El software es el lenguaje de un ordenador. Y como lenguaje humano, hay muchos diversos lenguajes de programación. Esencialmente, el software se puede dividir en tres grupos principales dependiendo de su uso y aplicación. Éstos son software del sistema o sistema operativo referido simplemente como el OS, software de aplicación y lenguajes de programación. Generalmente la mayoría de nosotros interactivos con un ordenador usando software de aplicación.

1. Software del sistema: El software del sistema o el sistema operativo es el software usado por el ordenador para traducir entradas de información de varias fuentes a un lenguaje que una máquina pueda entender. Básicamente, el OS coordina los diversos componentes de dotación física de un ordenador. Hay mucho OS en el mercado. El OS más popular es del establo de Microsoft. Todos hemos oído, utilizado y preguntado en el software de Windows, que es un OS. Comenzando con Windows, Microsoft ha emigrado a Vista, su ofrecimiento más último del mercado. Puede venir como una sorpresa a alguno que hay otros sistemas operativos usados por otros. Entre estos UNIX se utiliza para las disposiciones grandes de la oficina con establecimiento de una red extenso. XENIX es el software que ha llegado a ser redundante ahora. Hp - UX y AIX son algunos sistemas operativos usados por los ordenadores de HP. El OS de Apache es absolutamente popular entre los servidores del Web. La IBM todavía utiliza los sistemas operativos propietarios para sus marcos principales. Los sistemas propietarios se construyen generalmente con la ayuda de una variante del sistema operativo de UNIX.

2. Software de aplicación: Un utilizador normal consigue raramente ver el sistema operativo o trabajar con él. Pero todos nosotros son familiares con el software de aplicación que debemos utilizar para obrar recíprocamente con un ordenador. Los ejemplos populares del software de aplicación son la habitación de Microsoft Office que incluye palabra, sobresalen y PowerPoint. Hemos utilizado estas aplicaciones extensivamente. El Internet Explorer, Mozilla Firefox es dos aplicaciones usadas para tener acceso al Internet. El software del E-mail como la perspectiva expresa se utiliza para manejar email. Es obvio que todo el software utilizado para trabajar en un ordenador está clasificado como software de aplicación. En hecho todos los interfaces utilizador son una aplicación. El contra-virus es una aplicación y así que es el jugador de media.

3. Lenguajes de programación: Ahora ésta es una clase de software que sea utilizado exclusivamente por los informáticos. A menos que seamos también programadores, somos poco probables de venir a través de lenguajes de programación. Una manera simple de entender lenguajes de programación es pensar en ellos como ladrillos que se puedan utilizar para crear aplicaciones y el sistema operativo. C++, Java y Simlab son algunos lenguajes de programación populares. Java se utiliza generalmente para las aplicaciones del Internet. C++ es un lenguaje de reveladores profesionales y usado extensivamente en sistemas operativos que se convierten. PHP es otro lenguaje usado para las aplicaciones del Internet. Hay una nueva clase de los lenguajes que se están utilizando para los móviles. Éstos son los lenguajes ligeros, modulares que se utilizan para diseñar aplicaciones móviles.

El software cae bajo tres categorías básicas; Software del sistema o sistema operativo, software de aplicación y lenguajes de programación. Utilizamos generalmente aplicaciones sobre una base cotidiana. Se crean estas aplicaciones ellos mismos usando lenguajes de programación.