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Sistema Operativo

Un sistema operativo es un programa o conjunto de programas de un ordenador destinados a permitir una gestión eficaz de sus recursos. Comienza a trabajar cuando se enciende el ordenador, y gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más básicos, permitiendo también la interacción con el usuario.

Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma:

- Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo.Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.

- Multiprocesador: Soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.

- Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.

- Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.

- Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX, no funcionan en tiempo real.

Logotipos de los principales Sistemas Operativos

Fuente:

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo

Funciones de un SO

Función de un Sistema Operativo

• Aceptar los trabajos y conservarlos hasta su finalización.


• Detectar errores y actuar de modo apropiado en caso de que se produzcan.


• Controlar las operaciones de E/S.


• Controlar las interrupciones.


• Planificar la ejecución de tareas.


• Entregar recursos a las tareas.


• Retirar recursos de las tareas.


• Proteger la memoria contra el acceso indebido de los programas.


• Soportar el multiacceso.


• Proporcionar al usuario un sencillo manejo de todo el sistema.


• Aprovechar los tiempos muertos del procesador.


• Compartir los recursos de la máquina entre varios procesos al mismo tiempo.


• Administrar eficientemente el sistema de cómputo como un todo armónico.


• Permitir que los diferentes usuarios se comuniquen entre sí, así como protegerlos unos de otros.


• Permitir a los usuarios almacenar información durante plazos medianos o largos


• Dar a los usuarios la facilidad de utilizar de manera sencilla todos los recursos, facilidades y lenguajes de que dispone la computadora.


• Administrar y organizar los recursos de que dispone una computadora para la mejor utilización de la misma, en beneficio del mayor número posible de usuarios.


• Controlar el acceso a los recursos de un sistema de computadoras.

Fuente:

http://entrenate.dgsca.unam.mx/introduccion/sistoper.html

Componentes de un SO

Un sistema operativo está conformado básicamente por cuatro módulos:

1.- Núcleo o Kernel.
2.- Administrador de memoria.
3.- Sistema de entrada/salida.
4.- Administrador de archivos.

A veces se considera un quinto módulo: el intérprete de comandos o intérprete de instrucciones, el cual se encarga de "traducir" las órdenes que el usuario ingresa mediante el teclado u otros dispositivos a un "lenguaje" que la máquina pueda entender.

Núcleo o Kernel: Es el módulo de más bajo nivel de un sistema operativo, pues descansa directamente sobre el hardware de la computadora. Entre las tareas que desempeña se incluyen el manejo de las interrupciones, la asignación de trabajo al procesador y el proporcionar una vía de comunicación entre los distintos programas. En general, el núcleo se encarga de controlar el resto de los módulos y sincronizar su ejecución. El núcleo contiene un submódulo denominado "planificador", el cual se encarga de asignar tiempo del procesador a los programas, de acuerdo a una cierta política de planificación que varía de un sistema operativo a otro. Normalmente se utiliza una jerarquía de prioridades que determinan cómo se asignará el tiempo del CPU a cada programa. Una política de planificación muy común en los sistemas de multiprogramación y multiproceso son las técnicas de "time slicing" (fracción de tiempo). Se asigna a cada programa un corto intervalo de tiempo del procesador. Si el programa no ha terminado durante este intervalo de tiempo, vuelve a la cola de programas.

Administrador de memoria: Este módulo se encarga de asignar ciertas porciones de la memoria principal (RAM) a los diferentes programas o partes de los programas que la necesiten, mientras el resto de los datos y los programas se mantienen en los dispositivos de almacenamiento masivo. De este modo, cuando se asigna una parte de la memoria principal se hace de una forma estructurada, siguiendo un determinado orden. La forma más común de administración de la memoria supone crear una memoria virtual; con este sistema, la memoria de la computadora aparece, para cualquier usuario del sistema, mucho mayor de lo que en realidad es.

Sistema de entrada/salida (E/S): Este componente presenta al usuario la E/S de datos como una cuestión independiente del dispositivo; es decir, para los usuarios, todos los dispositivos tienen las mismas características y son tratados de la misma forma, siendo el sistema operativo el encargado de atender las particularidades de cada uno de ellos (como su velocidad de operación). Una técnica muy común, especialmente en salida, es el uso de "spoolers". Los datos de salida se almacenan de forma temporal en una cola situada en un dispositivo de almacenamiento masivo (el spool), hasta que el dispositivo periférico requerido se encuentre libre; de este modo se evita que un programa quede retenido porque el periférico no esté disponible. El sistema operativo dispone de llamadas para añadir y eliminar archivos del spool.

Administrador de archivos: Se encarga de mantener la estructura de los datos y los programas del sistema y de los diferentes usuarios (que se mantienen en archivos) y de asegurar el uso eficiente de los medios de almacenamiento masivo. El administrador de archivos también supervisa la creación, actualización y eliminación de los archivos, manteniendo un directorio con todos los archivos que existen en el sistema en cada momento y coopera con el módulo administrador de memoria durante las transferencias de datos desde y hacia la memoria principal. Si se dispone de un sistema de memoria virtual, existen transferencias entre la memoria principal y los medios de almacenamiento masivo para mantener la estructura de la misma.
Los archivos almacenados en los dispositivos de almacenamiento masivo tienen distintos propósitos. Algunos contienen información que puede ser compartida. Otros son de carácter privado, e incluso secreto. Por tanto, cada archivo está dotado de un conjunto de privilegios de acceso, que indican la extensión con la que se puede compartir la información contenida en el archivo. El sistema operativo comprueba que estos privilegios no sean violados.

Fuente:

http://entrenate.dgsca.unam.mx/introduccion/sistoper.html

Proceso de arranque del S.O. (BOOT)

Desde que arrancamos el PC hasta que entra el sistema operativo, el ordenador hace una serie de procesos. El primero es el Post (hace unas comprobaciones básicas y toma la configuración del CMOS. Son las instrucciones del CMOS las que determinan, entre otras cosas, el orden de los dispositivos de arranque) que cuando verifica que el primer dispositivo de arranque es un disco duro,le pasa el control al MBR (Master Boot Record o Registro Maestro de Arranque) que está en el primer sector físico del disco duro.El MBR es un índice que contiene la tabla de particiones y es el encargado de buscar en ella la primera partición activa para transferirle el control,revisar cual es el sector de inicio y cargar una copia del sector de inicio en memoria.Una vez finalizado el trabajo del MRB,empiezan a intervenir los archivos propios del sistema operativo.

Imagen del Power On Self Test

En todos los sistemas con núcleo NT (por ejemplo Windows XP o Windows 2000) el cargador se llama NTLDR (de “nt loader”), y se encuentra en la partición activa o volumen de sistema (habitualmente C). El archivo ntldr lee el sistma de archivos,carga una serie de controladores básicos de dispositivos y lee la información contenida en el archivo boot.ini. Este archivo se encuentra oculto en el directorio raíz de nuestro volumen de sistema,.es decir en C, y referencia qué tipo de Sistema Operativo tiene que cargar.

Supongamos que tenemos un arranque dual de XP y Windows 98. Si en el menú de arranque elegimos en este momento Windows 98, el ntldr pasará el control al bootsect.dos (para que se inicie Windows 98).Si elegimos XP o un Sistema Operativo basado en núcleo NT se le pasa el control al ntdetect.com que es el encargado de la detección del hardware instalado.Nuestro archivo ntdetect.com¸ se encarga de cargar la información contenida en nuestro perfil de hardware y las tablas de la ACPI, y las envía para su inclusión a nuestro archivo de arranque ntldr, para ser agregadas en la clave del registro.

El Kernel (núcleo) utiliza datos internos que provee el propio ntldr para crear la clave mencionada, cuya información será renovada en cada arranque de nuestra máquina en base al hardware que se detecte durante cada inicio de nuestra máquina. De vuelta al ntldr, este pasará el control al archivo ntoskrnl.exe, es decir, el núcleo del sistema operativo (el nombre del archivo proviene de “nt operating system kernel”) y al archivo HAL (hardware abstraction layer o capa de abstracción del hardware), y leerá la información contenida el fichero “system” que tenemos ubicado en la carpeta \windows\system32\config.

Son el HAL y el kernel los encargados de poner en funcionamiento el software mediante una serie de componentes llamada Windows executive. Estos componentes están almacenados en los “conjuntos de control” del registro (control sets).

Fuente:
http://www.prysmax.com/forum/windows/19682-arranque-del-sistema-en-xp-explicacion-detallada-de-su-funcionamiento.html

Conceptos Windows

Memoria Virtual: Permite al software usar más memoria de la que realmente posee el ordenador,es decir,es la memoria extraída al disco para que trabaje como memoria RAM.

Memoria Núcleo: Es la memoria del sistema operativo reservado para el sistema operativo.

Paginación: La memoria virtual usualmente (pero no necesariamente) es implementada usando paginación. En paginación, los bits menos significativos de la dirección de memoria virtual son preservados y usados directamente como los bits de orden menos significativos de la dirección de memoria física. Los bits más significativos son usados como una clave en una o más tablas de traducción de direcciones (llamadas tablas de paginación) para encontrar la parte restante de la dirección física buscada.

Servicios (del sistema): Los servicios son los principales puntos de vulnerabilidad para los atacantes, que pueden aprovechar los privilegios y capacidades de un servicio para obtener acceso al servidor local o a otros servidores de la red.Los servicios que no autentican a los clientes,los que utilizan protocolos que no son seguros o los que se ejecutan con demasiados privilegios representan un riesgo especial.Si no necesita utilizar un determinado servicio,debería deshabilitarlo.Deshabilitar los servicios innecesarios es un método rápido y sencillo de reducir la superficie de ataque.

HAL: La capa de abstracción de hardware (en inglés, Hardware Abstraction Layer o HAL) es un elemento del sistema operativo que funciona como una interfaz entre el software y el hardware del sistema, proveyendo una plataforma de hardware consistente sobre la cual correr las aplicaciones.

FUENTE:

http://www.microsoft.com/spain/technet/recursos/articulos/secmod54.mspx

Software

Software: Conjunto de programas y procedimientos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica.Ej: los drivers.

Firmware: Bloque de instrucciones de un programa para própositos específicos grabado en una memoria tipo ROM.Al estar integrado en la electrónica del dispositivo es en parte hardware (software+hardware).Ej: el POST o el BIOS.

Tipos de Software

- Base: Sistema Operativo Windows

- Driver: Programa para el control de dispositivos.

- Shell (intérpretes): Software intermedio entre el sistema operativo y el hardware.

- De Utilidades: Programas de mantenimiento Tune up utilites,Belarc advisor,seguridad (antivirus),análisis,compresores Winzip, encriptadores,...

- De Aplicación: Una aplicación es un programa informático diseñado para facilitar al usuario la realización de un determinado tipo de trabajo.Los software de aplicación pueden ser:

• Office: Microsoft Office,OpenOffice.org, Lotus SmartSuite


• Suite: Procesador de textos OpenOffice,Lotus Word Pro,Microsoft Word, libros de cálculo Quattro Pro,Lotus 1-2-3,Microsoft Excel, presentacionesMicrosoft Power Point,Corel Presentations,Windows Movie Maker, sistemas gestores, base de datos (BBDD)Microsoft Access,Visual FoxPro,dBase


• Comunicaciones: Correo eletrónicoKmail, Outlook Express, Mozilla Thunderbird, navegadores, FTP, mensajería, P2P,...


• CAD: Computer Assistent Design. Autodesk Autocad


• Diseño gráfico Corel Draw, GIMP,Corel PHOTO-PAINT,Corel Painter,Adobe Photoshop


• Gestión empresarial: ERP (Enterprise Resource Planning) maneja características de producción, distribución, compras, ventas y financieras; CRM (Customer Relationship Managment) y SGA (sistema de gestión de almacenes).


• Juegos: Acción, Arcade, Plataforma, Simulación, Estrategia,...


• Educación (EAO) E-learning.LMS para gestión del curso.SCORM crea contenidos.


• Edición de vídeo QuarkXPress


• Multimedia Mplayer, Windows Media Player, Winamp, RealPlayer, QuickTime, DVX.


• Web 2.0 (más que una tecnología es una actitud)

Fuente:

http://es.wikipedia.org/wiki/Aplicaci%C3%B3n_inform%C3%A1tica

http://www.microsoft.com/es/es/default.aspx

Conceptos

Driver: Controlador. Software necesario para que un cierto programa o sistema operativo sea capaz de utilizar un dispositivo.

Plugin: Programa para complementar (mejorar) a otro programa.

Applet: Programa para mejorar desarrolos en Internet.

Dominio: Es el registro de la dirección IP.Si fuera una empresa sería el registro del nombre.

Dirección IP: Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP.

DNS: El Domain Name System (DNS) es una base de datos distribuida y jerárquica que almacena información asociada a nombres de dominio en redes como Internet. Aunque como base de datos el DNS es capaz de asociar distintos tipos de información a cada nombre, los usos más comunes son la asignación de nombres de dominio a direcciones IP y la localización de los servidores de correo electrónico de cada dominio. Actúa como una guía telefónica.

El año que viene me toca a mi!!!!

Placa Base

La placa base (mainboard) o placa madre (motherboard) es el elemento principal del ordenador.Sobre ella se conectan todos los demás dispositivos, como pueden ser el disco duro, la memoria o el microprocesador, y hace que todos estos componentes funcionen en equipo.Físicamente es una placa de material sintético formada por circuitos electrónicos donde residen un conjunto de chips, la caché, la BIOS, los conectores del ratón y del teclado, los controladores IDE, el zócalo del microprocesador,los zócalos de memoria, los puertos paralelo
y serie, etcétera.
Los principales componentes de una placa base son:

• Zócalo del microprocesador: es el lugar donde se instala el microprocesador o CPU.
• Conjunto de chips (chipset): se encarga de controlar muchas de las funciones que se llevan a
cabo en el ordenador, como, por ejemplo, la transferencia de datos entre la memoria, la CPU y los dispositivos periféricos.
• Zócalos de memoria: es el lugar donde se instala la memoria principal del ordenador: la RAM. También se les llama bancos de memoria

• La BIOS o sistema básico de entrada/salida(basic input/output system): es un pequeño conjunto de programas almacenados en una memoria tipo ROM que permiten que el sistema se comunique con los dispositivos durante el proceso de arranque.
• Conector de energía: a él se conectan los cables de la fuente de alimentación, para que la placa
base reciba la electricidad.
• Conectores de entrada/salida: permiten que los dispositivos externos se comuniquen con la CPU.
• Ranuras de expansión (slots): son las canales largas y estrechas donde se introducen las tarjetas de expansión.
• La batería: gracias a ella se puede almacenar la configuración del sistema usada durante la secuencia de arranque del ordenador, la fecha, la hora, la contraseña (password), los parámetros de la BIOS, etcétera.

CPU

Es el componente principal del ordenador que se encarga de llevar a cabo las operaciones matemáticas y lógicas en un corto periodo de tiempo. Al microprocesador también se le conoce con el nombre de micro,procesador, UCP o CPU.
Las características más importantes de un microprocesador son: la velocidad, la memoria, las características eléctricas y el tipo de zócalo:

- La velocidad
La velocidad de un micro se mide en megahercios (MHz) o gigahercios (1 GHz = 1 000 MHz). Todos los micros modernos tienen dos velocidades:
• Velocidad interna: aquella a la que funciona el micro internamente; por ejemplo: 550 MHz, 1000 MHz o 2 GHz.
• Velocidad externa o del bus, también llamada velocidad FSB: aquella a la que el micro se comunica con la placa base. Varía entre 100 y 400 MHz.

Hay que tener en cuenta que un ordenador con un micro a 600 MHz no es el doble de rápido que otro con un micro a 300 MHz, ya que intervienen otros factores,como la capacidad de los buses de la placa o la influencia de los demás componentes.Dado que la placa base funciona a una velocidad y el micro a otra, este último dispone de un multiplicador que indica la diferencia de velocidad entre la FSB y el propio micro.

EJ:Un Pentium III a 933 MHz utiliza un bus (FSB) de 133 MHz. El multiplicador será 7, ya que 133 x 7 es aproximadamente 933

- La memoria
Los microprocesadores incluyen la memoria caché L1 de la que se habló en el apartado anterior. Los más modernos incluyen también en su interior una segunda caché, la caché de nivel 2 o L2, que es más grande que la L1, aunque menos rápida1

- Sockets y slots
Existen dos tipos generales de montajes utilizados para conectar el microprocesador dentro de la placa base:los sockets (zócalos) y los slots (ranuras). Los microprocesadores de tipo ranura se clasifican como Slot 1, Slot A... Los de tipo zócalo se denominan Socket 7, Socket A...

En la primera figura un slot y a la derecha un socket

- La ventilación
Los microprocesadores reciben la electricidad de la placa base.El consumo de energía de la CPU está ligado a su velocidad de proceso y a la actividad interna. Puede ocurrir que se caliente demasiado y se produzcan serios problemas, como, por ejemplo, reinicios espontáneos del sistema. Para evitar el calentamiento, se utilizan disipadores de calor, que suelen incluir un ventilador.El disipador extrae el calor de la CPU y el ventilador enfría el disipador

Memoria Principal

1.- Memoria Ram (Ramdon Access Memory)

Es la memoria principal,la memoria de trabajo donde se almacenan los datos y programas.Es volátil,es decir,si se apaga el ordenador se pierden los datos.Se clasifican:

- Según la tecnología de fabricación:

Dinámicas (DRAM).- Está construida mediante condensadores,por lo que necesita refrescarse para no perder la información.Dentro de este tipo de memoria se encuentran:

a) SDRAM.- Son sincrónicas.Van a la vez que los impulsos del reloj de la placa.

b) DDR SDRAM.- Es capaz de doblar la tasa de transferencia.

c) ESDRAM.- La propia memoria tiene una memoria caché

Estáticas (SRAM).- La información es fija.Ejemplo:Un pen-drive

- Según la agrupación de los chips:

• SIMM (SIngle In-Line Memory Module).- Los pines están en la misma fila
• DIMM (Dual In-Line Memory Module).- Los pines están separados

2.- Memoria CMOS

Es la memoria que guarda todos los datos de la configuración del equipo.La pila o batería de la placa base conserva esos datos cuando el ordenador está apagado.Guarda la configuración de la BIOS

3.- Memoria ROM (Read Only Memory)

Es una memoria de acceso directo,de solo lectura y no volátil,es decir,que no se borra al desconectarle la alimentación.Contiene:

• POST (programa para la puesta en marcha del ordenador
• BIOS (basic Input Output System).-Incluye una utilidad llamada setup que es un sistema basado en menús donde se pueden configurar muchos parámetros del quipo.

4.- Memoria Caché

Es una memoria en la que se almacenan una serie de datos para su rápido acceso,es decir,proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente.Es de tipo SRAM,de acceso aleatorio y alta velocidad.Está situada entre la CPU y la RAM

Memoria Secundaria

El procesador es capaz de realizar a gran rapidez operaciones sobre los datos almacenados en la memoria,la cual es volátil y tiene una capacidad de almacenamiento insuficiente para guardar todos los datos,con lo cual,los ordenadores necesitan disponer de alguna forma de almacenamiento permanente y masivo.Los dispositivos de almacenamiento secundario se clasifican en:

- Almacenamiento magnético

La tecnología magnética consiste en la aplicación magnética a ciertos materiales cuyas partículas reaccionan orientándose en determinadas posiciones que conservan tras dejarse de aplicar en campo magnético.Estas posiciones representan datos,ya sean música,números o música.Hay tres tipos:

1.- Disco Duro

La estructura física es la siguiente: un disco se organiza en platos (platters) y en la superficie de cada una de sus caras existen unas pistas concéntricas (tracks) que se dividen en sectores.El HD tiene una cabeza (head) en cada lado de cada plato que es movida por un motor.Los sectores se agrupan en clústers (el tamaño mínimo que puede tener un archivo 512bytes).

Se pueden conectar al oredenador por medio de varios interfaces:

• IDE o ATA (PATA:Paralell ATA)


• Serial ATA (SATA)


• SCSI

Diferencias entre cable IDE y SATA

Las características ha tener en cuenta en un disco duro son: la capacidad de almacenamiento,la velocidad de rotación (rpm),el tiempo de acceso (la media que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos)la tasa de transferencia (la cantidad de datos que puede leer o escribir en la parte más exterior del disco en un segundo) y la memoria caché.

RAID:Redundant Array Independents Disks.Conjunto Redundante de Discos Independientes.Es una tecnología que permite de forma automática copiar datos de un disco principal.




2.- Discos Flexibles o Disquette

Están construídos de material plástico flexible,es cual está recubierto de material ferromagnético sobre el que el cabezal grabará los datos.La disquetera se conecta a la placa base mediante un conector FDD situado al lado del IDE.


3.- Cintas magnéticas

Son soportes de tipo secuencial,es decir,para acceder a una infrmación dada es necesario leer todas las que la preceden,con la consiguiente pérdida de tiempo.Se suele utilizar para copias de seguridad (backups) y como soporte para el almacenamiento de grandes bases de datos.

Memoria secundaria II

- Almacenamiento óptico

En los medios ópticos la superficie está físicamente perforada para reflejar o disersar la luz del láser.Hay varios dispositivos:

• CD-ROM

Pueden ser: De sólo lectura(Compact Disc-Read Only Memory).Grabable:CD-R (Compact Disc-Recordable).Regrabable:CD-RW (Compact Disc-Re-Writable).De Audio:CD-DA (Compact Disc-Digital Audio). Un CD de audio se reproduce a una velocidad tal, que se leen 150 kB por segundo. Esta velocidad base se usa como referencia para identificar otros lectores como los de la computadora, de modo que si un lector indica 24X, significa que lee 24 x 150 kB = 3600kB/s.

• DVD-ROM

Se clasifican según su contenido (DVD-video,DVD-data,…), según su capacidad de regrabado (DVD-ROM,DVD-RAM,DVD +/-R,DVD+/-RW,…) o según el número de capas o caras (DVD5:4.7GB, DVD9:8.5GB,...)

• Blu-Ray

Propuesto por Sony y Phillips, es también conocido como BD (Blu-ray Disc). Estas dos compañías fueron quienes promovieron el CD y en estemomento ya cuentan con la aceptación de empresas tan importantes como: Apple, BenQ, Dell, HP, Hitachi, LG, Panasonic, Pioner, Samsung, Mitsubichi, Sharp, TDK, entre otros.La iniciativa de Blu-Ray está trabajando en prototpipos de 4 y 8 capas que pueden llegar a superar los 200 Gigas de almacenamiento. Además cuentan con una tecnología denominada Durabis que permite al material del disco ser mucho mas durable y resistente a suciedad o arañazos.

• HD DVD

El HDDVD tambien es conocido como DVD de alta definición (High Definition) y está basado en los DVD convencionales y es promovido por el DVD forum. Entre las empresas que lo apoyan podemos mencionar a Toshiba, NEC, Microsoft, Sanyo, Intel, Canon, Fujitsu, Sanyo, etc.El HD DVD no difiere mucho fisicamente de un DVD, mismo tamaño, mismo grosor y misma apariencia. Y su principal ventaja es la llamada retrocompatibilidad que se refiere a que un aparato que reproduce un HD-DVD solamente necesita incorporar un laser extra para leer tambien DVDs convencionales.

• Flash USB (pen-drive)

Una memoria USB (de Universal Serial Bus, en inglés pendrive o USB flash drive) es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información sin necesidad de baterías (pilas). Estas memorias son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes. Estas memorias se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos más utilizado, desplazando en este uso a los tradicionales disquetes, y a los CDs. Se pueden encontrar en el mercado fácilmente memorias de 1, 2, 4, 8 GB o másLas memorias actuales cumplen la especificación USB 2.0, lo que les permite alcanzar velocidades de escritura/lectura de hasta 480 Mbit/s teóricos (aunque en la práctica, como mucho, alcanzan unos 20 Mbyte/s, es decir 160 Mbit/s

Periféricos.Puertos y conectores

Para conectar los dispositivos periféricos al ordenador, se utilizan conectores. El conector se halla en el extremo del cable adjunto al dispositivo periférico. Se inserta dentro de un puerto para hacer la conexión entre el ordenador y el dispositivo periférico; el puerto hace que el dispositivo periférico esté disponible para el usuario.
La mayoría de los ordenadores actuales de estilo ATX incluyen los siguientes puertos de entrada/salida que se utilizan para conectar dispositivos periféricos al ordenador:
• dos puertos PS/2 para conectar el ratón y el teclado
• uno o dos puertos serie
• un puerto paralelo, y
• dos o más puertos USB
Otros además incluyen: puerto de vídeo, puerto FireWire, puerto de juegos y conectores para el altavoz y micrófono, y conector de red.

Tipos de puertos

1.- Puertos serie (standard RS-232)
Los puertos serie han estado presentes desde los primeros ordenadores, cuando se utilizaban para conectar el módem. Había bastantes dispositivos serie, comenzando por los propios terminales tontos (llamados así por su falta de capacidad para realizar procesos). Ahora no hay casi ningún dispositivo que sea serie, pero en los primeros ordenadores lo eran las impresoras, las paletas gráficas y hasta los teclados.Su nombre proviene de la forma en que se envían los datos, transmitiendo un bit tras otro en una serie y de forma asíncrona. Esto los limita en cuanto a su potencia de transmisión, relegándolos a tareas con pocas necesidades de transferencia de
información.

Son fáciles de reconocer en la parte posterior del ordenador, porque tienen un conector macho Tipo D de 9 o 25 pines (véase la figura de arriba). Se les llama conectores Tipo D debido a su forma; si nos fijamos, se parecen vagamente a la letra D mayúscula. Después todos estos conectores pasaron a denominarse con el prefijo DB, seguido de un número que indica el número de contactos (o pines) del conector y una letra F (del inglés female), para conectores tipo hembra, o M (del inglés mole), para conectores tipo macho.

El chip UART
El chip UART (siglas inglesas de Receptor/Transmisor Universal Asíncrono) controla los puertos y dispositivos serie. Se encuentra integrado en la placa base o en la tarjeta adaptadora del dispositivo.
Las funciones principales del chip UART son:
• Manejar las interrupciones de los dispositivos conectados al puerto serie.
• Convertir los datos en formato paralelo, transmitidos al bus del sistema, a datos en formato serie, para que puedan ser transmitidos a través de los puertos; y viceversa.

2.- Puertos paralelos (standard IEEE 1284)
Los puertos paralelos, al igual que los puertos serie, reciben su nombre debido a la forma en que envían y reciben la información. En este caso, la información se envía mediante ocho bits en lugar de utilizar un bit. Esto hace que el puerto paralelo sea más rápido que el puerto serie, ya que se envían más datos simultáneamente.










Tanto los puertos serie como los paralelos utilizan recursos del sistema tales como solicitudes de interrupción (IRQ) y direcciones de puertos de entrada/salida. Cuando llega una señal al ordenador a través de uno de los puertos, el puerto utiliza una IRQ para indicar al procesador que necesita su atención.

3.- Puertos USB
El Bus Serie Universal o USB (Universal Serial Bus) es un tipo de interfaz que soporta dispositivos periféricos de baja velocidad, como teclados o ratones, y dispositivos de una velocidad mayor, como las cámaras digitales, impresoras, adaptadores de red,sintonizadores de TV, discos removibles, etc. Se espera que en un futuro termine reemplazando a los puertos serie y paralelo de los ordenadores personales.El USB es un puerto serie y, al igual que el puerto serie normal, transmite los datos de bit en bit; sin embargo, los transmite más rápidamente.El puerto USB, en su versión inicial, USB 1.1, alcanzaba velocidades de transferencia de datos de 12 Mb/s (megabits por segundo). La versión más reciente, USB 2.0,apodado USB de alta velocidad, soporta velocidades de transferencia de datos de 480Mb/s (= 60 MB/s, megabytes por segundo). Esta versión es compatible con los dispositivos USB 1.1. Las características que ofrece un puerto USB son las siguientes:
• Proporciona al ordenador capacidades Plug and Play para los dispositivos externos.
• Se puede conectar dispositivos USB al ordenador sin necesidad de reiniciarlo (conexión en caliente); el sistema operativo, por ejemplo Windows XP, los reconoce automáticamente e instala los controladores.
• Amplia variedad de dispositivos disponibles: teclados, ratones, unidades Zip,Jaz, discos duros externos,escáneres,impresoras de inyección de tinta,módems,cámaras digitales,Webcams, etcétera.

Los puertos y conectores USB son de dos tipos:
• Puerto Tipo A. Suele estar situado en la parte posterior del ordenador, aunque actualmente muchos ordenadores traen también conectores Tipo A en la parte frontal; son de tipo hembra y tienen una típica forma rectangular. A este puerto se conecta un conector macho también de Tipo A:

• Puerto Tipo B. Se encuentra en los dispositivos USB. Los puertos Tipo B son más cuadrados y de tipo hembra. A estos puertos se conecta un conector macho de Tipo B.










La interfaz USB utiliza solamente un tipo de cable con un conector macho Tipo A en un extremo y un conector macho Tipo B en el otro (como indica la foto)

4.- Puertos FireWire
El estándar IEEE 1394, más conocido como FireWire, define las especificaciones de un bus serie de alta velocidad para dispositivos que realmente funcionan a alta velocidad, como, por ejemplo, las cámaras de vídeo o fotográficas digitales. FireWire es una marca registrada de Apple Computer; otros fabricantes, como Sony, utilizan el nombre i.Link. El nombre genérico del estándar es Bus serie de alto rendimiento.La interfaz IEEE 1394 comparte características con la interfaz USB. Ambas son buses de alta velocidad, Plug and Play e intercambiables en caliente.












5. Puertos PS/2
El puerto PS/2, llamado así porque fue IBM el primero que lo introdujo en su ordenador PS/2, se utiliza para conectar el teclado y el ratón.La mayoría de los ordenadores fabricados actualmente incluyen dos puertos PS/2 idénticos; sin embargo, el teclado y el ratón se tienen que colocar en su conectar correcto, de lo contrario no funcionaría.Es fácil identificarlos por los colores: el puerto de color verde es el del ratón, y el de color lila, el del teclado

El Monitor

El monitor es un elemento hardware similar a un televisor utilizado para la visualización de datos en la pantalla.

Parámetros de una pantalla
-Pixel: Unidad mínima representable en un monitor.
-Tamaño de punto o (dot pitch): El tamaño de punto es el espacio entre dos fósforos coloreados de un pixel. Los tamaños de punto más pequeños producen imágenes más uniformes.
-Área Útil: El tamaño de la pantalla no coincide con el área real que se utiliza para representar los datos.
-Resolución máxima: Es la resolución máxima o nativa (y única) en el caso de los LCD que es capaz de representar el monitor, esta relacionada con el tamaño de la pantalla y el tamaño del punto
-Tamaño de la pantalla: Es la distancia en diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto, que puede ser distinto del área visible.
-Ancho de banda: Frecuencia máxima que es capaz de soportar el monitor
-Frecuencia de refresco vertical: Son 2 valores entre los cuales el monitor es capaz de mostrar imágenes estables en la pantalla.
-Frecuencia de refresco horizontal: Similar al anterior pero en sentido horizontal, para dibujar cada una de las líneas de la pantalla.
-Blindaje: Un monitor puede o no estar blindando ante interferencias eléctricas externas y ser mas o menos sensible a ellas, por lo que en caso de estar blindando, o semi blindado por la parte trasera llevara cubriendo prácticamente la totalidad del tubo una plancha metálica en contanto con tierra o masa.
-Líneas de tensión: Son unas líneas horizontales, que tienen los monitores de apertura de rejilla para mantener las líneas que permiten mostrar los colores perfectamente alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser 2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos monitores pequeños incluso tienen una sola.

Por lo que respecta a las conexiones, no debe faltar el típico conector mini D-sub de 15 pines (VGA) y el S-Vídeo. En monitores de 17" o más es interesante que existan además conectores BNC, que presentan la ventaja de separar los tres colores básicos; además en los monitores mas modernos, debe estar presente otra conexión digital, la DVI. De cualquier modo, esto sólo importa si la tarjeta gráfica también los incorpora y si la precisión en la representación del color resulta determinante en el uso del monitor.









Tipos de pantallas
• CRT (Cathode Ray Tube o tubo de Rayos Catódicos): Constituido por un tubo de rayos catódicos semejante a los de un aparato de televisión.









• LCD (Liquid Crystal Display, o pantallas de cristal líquido): Utilizada en la mayor parte de los relojes digitales, calculadoras y en los primeros ordenadores portátiles.









• TFT (Thin Film Transistor, o Transistor de Capa Fina): Ofrecen mayores prestaciones en cuanto a color, contraste, ángulo de visión y tiempo de respuesta que los LCD.

Fuente de alimentación

Es el componente eléctrico/electrónico que transforma la corriente de la red eléctrica, a través de unos procesos electrónicos en el que se consigue reducir la tensión de entrada a la fuente (220v o 125v) que son los que nos otorga la red eléctrica por medio un transformador en bobina a 5 a 12 voltios, que es lo que necesita nuestro PC.
La corriente que nos ofrece las compañías eléctricas es alterna, o lo que es lo mismo sufre variaciones en su línea de tiempo (picos). Como es comprensible, no nos sirve para alimentar a los componentes de un PC, ya que si le estamos dando 12 voltios con corriente alterna a un componente de nuestro PC, no funcionará ya que no es continua.A través de un componente que se llama puente rectificador o de Graetz,se logra que el voltaje no baje de 0 voltios, y siempre se mantenga por encima de esta cifra. Una vez que se dispone de corriente continua, no es suficiente ya no nos serviría para alimentar a ningún circuito. Seguidamente se pasa a la fase de filtrado, que procede en allanar al máximo la señal, para que no se den oscilaciones (picos), lo cual se consigue por medio de uno o varios condensadores, que retienen la corriente a modo de batería y la suministran constante.Una vez que tenemos una señal continua solo falta estabilizarla, para que cuando aumente o descienda la corriente de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma, lo cual se consigue por medio de un regulador.

Tipos de fuentes

1.- Las fuentes de alimentación AT
Fueron usadas hasta que apareció el Pentium MMX, es en ese momento cuando ya se empezarían a utilizar fuentes de alimentación ATX. Las características de las fuentes AT, son que sus conectores a placa base varían de los utilizados en las fuentes ATX, y son más peligrosas, ya que la fuente se activa a través de un interruptor, y en ese interruptor hay un voltaje de 220v, con el riesgo que supondría manipular el PC. Las AT son un tanto rudimentarias electrónicamente hablando, si las comparamos tecnológicamente con las ATX









2.- La fuente de alimentación ATX
Siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, siempre está alimentada con una tensión pequeña en estado de espera. Las fuentes ATX dispone de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto nos permite el poder realizar conexiones/desconexiones por software.








Conexión de Dispositivos
En Fuentes AT, se daba el problema de que existían dos conectores a conectar a placa base, con lo cual podía dar lugar a confusiones y a cortocircuitos, la solución a ello es basarse en un truco muy sencillo, hay que dejar en el centro los cables negros que los dos conectores tienen, así no hay forma posible de equivocarse. En cambio, en las fuentes ATX solo existe un conector para la placa base, todo de una pieza, y solo hay una manera de encajarlo, así que por eso no hay problema.

Cajas o carcasas

La Caja, también llamada Carcasa o Gabinete del PC tiene la misión de proteger los componentes internos de las ondas electromagnéticas. Hay distintos formatos de cajas (de sobremesa, torre midi, torre grande, de 19 pulgadas, de servidor) y distintos tipos ha tener en cuenta según el factor de forma (AT, Baby AT, ATX) de las placas bases que pueden montarse en estas.

Las cajas más pequeñas ofrecen el espacio suficiente para instalar un máximo de tres dispositivos y una placa especial Mini ITX o similar. Las cajas más grandes pueden llegar a alojar incluso 24 dispositivos, más de cuatro fuentes de alimentación y placas base de servidor, de un tamaño mayor. El grupo más empleado es el de las cajas de PC en los formatos sobremesa, torre midi y torre grande. Dentro de este grupo de cajas de PC también existe una versión de perfil bajo, que requiere tarjetas de ampliación especiales dado su reducido tamaño. También existen las cajas denominadas barebone: se trata de cajas muy compactas con fuentes de alimentación y placas base incluidas. Las torres midi y torres grandes son prácticamente iguales, aunque estas segundas son más altas y ofrecen un espacio mayor para los dispositivos.

De izquierda a derecha: Caja Barebone,Caja Mini-Torre y Caja Torre

El Chipset

Es un conjunto de microprocesadores especialmente diseñados para funcionar como si fueran una única unidad y para desempeñar una o varias funciones. Está compuesto por:

Northbridge (Puente Norte)

Este componente del chipset es quizás el de mayor importancia. Es de reciente aparición, ya que no existía hasta la aparición de las placas ATX, y debe su nombre a su situación dentro de la placa, situado en la parte superior (norte) de estas, cerca del slot del procesador y de los bancos de memoria. Es el encargado de gestionar la memoria RAM, los puertos gráficos (AGP) y el acceso al resto de componentes del chipset, así como la comunicación entre estos y el procesador.Los primeros Northbridge también gestionaban los accesos a los puertos PCI, pero esta labor ha pasado con el tiempo a depender del Southbridge. A destacar en este aspecto la innovación que supuso (y supone) la tecnología utilizada por AMD, en la que la memoria es gestionada directamente por el procesador, descargando al Northbridge de esta labor y permitiendo una gestión de la memoria más rápida y directa.Del Northbridge depende directamente el tipo de procesador que admitirá nuestra placa base, la frecuencia FSB, el tipo y frecuencia de las memorias y el tipo de adaptador gráfico.Actualmente tienen un bus de datos de 64 bit y unas frecuencias de entre 400 Mhz y 1 Ghz (en las placas para AMD64). Dado este alto rendimiento, generan una alta temperatura, por lo que suelen tener algún tipo de refrigeración, ya sea activa o pasiva.

Southbridge (Puente Sur)

Conectado al procesador mediante el Northbridge, es el chip encargado de controlar la práctica totalidad de elementos I/O (Input/Output), por lo que también se le conoce como Concentrador de controladores de Entrada / Salida o, en inglés, I/O Controller Hub (ICH). Este chip es el encargado de controlar una larga serie de dispositivos. Los principales son:

- Bus PCI

- Bus ISA

- Controlador IDE (SATA o PATA).

- Controladora de sonido

- Controladora Ethernet

Los Buses y tajetas de expansión

1.- El bus ISA
El bus ISA (siglas inglesas de arquitectura estándar en la industria) fue introducido por IBM en el ordenador PC AT en un esfuerzo por desarrollar un bus de expansión estándar.En realidad no fue IBM, sino el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), quien le dio este nombre y definió el estándar ISA unos años después.Este bus actualmente está obsoleto; sin embargo,muchas placas base incluyen alguna ranura ISA para ofrecer compatibilidad con modelos de tarjetas adaptadoras ISA existentes. En las placas base las ranuras ISA suelen ser negras.Algunas de las tarjetas ISA más recientes son compatibles con plug-and-play (tecnología de configuración automática), pero no todas. Esto significa que estos dispositivos requieren alguna configuración e instalación manual

2.-El bus PCI
El bus PCI (siglas inglesas de «interconexión de componentes periféricos») se introdujo con los primeros microprocesadores Pentium de Intel y se ha convertido en el estándar para las tarjetas de expansión en las placas base.Soporta dispositivos de entrada/salida de alta velocidad,como las tarjetas de vídeo e interfaces de discos duros. Es capaz de transferir datos a 132 MB/s,frente a los 5 MB/s del bus ISA. La longitud de la ranura es más corta. Suele haber de 4 a 5 ranuras PCI en una placa base y son de color blanco.Otra ventaja importante del bus PCI es la capacidad
de configuración automática o Plug-and-Play, que ofrece instalaciones y configuraciones sencillas de manejar

3.- El bus AGP
El bus AGP (siglas inglesas de «puerto acelerado de gráficos») se utiliza sólo para un tipo de tarjeta de expansión:la tarjeta de vídeo. Sólo admite una. Se desarrolló principalmente para mejorar las aplicaciones de gráficos en 3D.La principal ventaja es que el chipset al que se conecta
el bus AGP ofrece a la tarjeta AGP un acceso rápido a la memoria principal.

Conversión entre sistemas

SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas empleados para la representación de datos numéricos.Hay cuatro tipos:

1.- Sistema decimal (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)

2.- Sistema Binario (0,1)

3.- Sistema Octal (0,1,2,3,4,5,6,7,)

4.- Sistema Hexadecimal (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)

CONVERSIÓN ENTRE SISTEMAS

- Cualquier sistema al sistema decimal

Se pasa mediante el Teorema Fundamental de la Numeración.



Donde i es la posición que ocupa el dígito

EJEMPLO: Pasar el nº binario 1011 a decimal

1011=(1*2^3)+(0*2^2)+(1*2^1)+(1*2^0)=11

- Sistema decimal a cualquier sistema

Se realizan divisiones sucesivas por la base (cualquiera que sea).La unión del último cociente y todos los restos escritos en orden inverso será el nº convertido.

EJEMPLO 1:Pasar 25 (decimal) a Binario

25=11001

EJEMPLO 2:Pasar 925 a Octal

925=1635

Si el número es decimal se separa la parte entera de la decimal.Con la parte entera se opera como siempre y con la parte decimal se realiza lo mismo pero con multiplicaciones.El nº final será la unión de los resultados.

- Del sistema binario al Octal y viceversa

Se agrupan los dígitos de tres en tres de izquierda a derecha y se sustituyen por su equivalente en el sistema octal y viceversa.

- Del Sistema binario al hexadecimal y viceversa

Al igual que la conversión binario-octal-binario,se agrupan los dígitos de cuatro en cuatro y se sustituyen por su equivalente en hexadecimal

- Conversión entre los sistemas octal/hexadecimal

Se realiza un paso intermedio, primero se pasa de hexadecimal a binario y luego de binario a octal y viceversa.