TEMA 24 Informatica v5

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MATERIAS TÉCNICOCIENTÍFICAS TEMA 24. INFORMÁTICA Introducción a la informática. Funciones y fases de un proceso de datos. El ordenador y sus unidades de entrada, cálculo y salida. Concepto de programa y tipos. Concepto del sistema operativo y sus funciones. Almacenamiento Almacenamiento de la información: Concepto de fichero.

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[ TEMA 24 - INFORMÁTICA ]

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[TEMA 24 - INFORMÁTICA]

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1. INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA El término “Informática” se creó en Francia hacia el año 1962 bajo la denominación “Informatique ”, y procede de la combinación de las palabras “information” y “automatique”. No obstante en Sudamérica, se suele utilizar más la palabra "computación", más cercano a la expresión anglosajona de "Computer Sciences" (CS) o ciencias de la computación. El primer instrumento que se utilizó para facilitar las operaciones de cálculo de las transacciones comerciales que se realizaban en la época fue el ábaco, inventado por los chinos y utilizado por los romanos en el siglo IV a. C. En el año 1642 Blaise Pascal diseñó una máquina automática para realizar sumas y restas de números. El sistema estaba compuesto por un conjunto de ruedas dentadas que al girar permitían obtener el resultado la operación. Junto con la máquina de Gotfried, podrían considerarse precursoras de las actuales calculadoras. Posteriormente, en 1675 el barón Von Leihniz utilizando el mismo sistema construyó una máquina capaz de realizar las cuatro operaciones básicas: suma, resta, multiplicación y división. Otras de las fases del desarrollo histórico de los ordenadores fue la tarjeta perforada; en 1745 el francés Joseph M. Lacguard, diseño un método que utilizaba los agujeros de unas tarjetas para proporcionar datos de entrada a su máquina analítica. El ingenio ideado por Charles Babbage es el que puede considerarse como precursor de los actuales ordenadores electrónicos. En 1812 desarrolló un aparato llamado “maquina diferencial”, para efectuar automáticamente cálculos sencillos utilizados en las tablas logarítmicas y trigonométricas. La primera máquina que se construyó capaz de realizar cálculos fue creada por el doctor Herman Hollerith. Su funcionamiento era de tipo electromecánico, utilizando impulsos eléctricos y el movimiento de ruedas mecánicas. Las máquinas electromecánicas, se fueron perfeccionando hasta llegar a la construcción por Howart H. Aiken de lo que se puede denominar el primer ordenador (con ruedas de contador, relés, embragues electromecánicos…), el MARK-I (Universidad de Harvard, 1944). El primer ordenador electrónico fue el ENIAC, construido en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica, por John W. Mauchly y John Presper Eckert en 1945;, era capaz de realizar 5.000 sumas por segundo, pesaba 30 Tm, utilizaba 18.200 válvulas, ocupaba 140 m2 y tenía un consumo medio de 150.000 W. Evidentemente necesitaba un potente equipo de refrigeración.. Desde entonces no ha dejado de evolucionar con resultados sorprendentes, hasta el punto de que en la actualidad no hay sector de la sociedad que no esté influenciado por sus aplicaciones. Existen muchas y muy diversas definiciones de lo que es la informática, pero, probablemente, la más acertada fue la del ingeniero informático francés Philipe Dreyfus: “La informática es la técnica del tratamiento automático de los conocimientos y comunicaciones del hombre”.

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Una definición legal del término informática es la enunciada en el artículo 1 del Decreto 2880/1970, de 12 de septiembre, que fue el que creó la Comisión Interministerial de Informática, que señala: “Se entenderá por informática el conjunto de técnicas y métodos necesarios para la utilización de los equipos de proceso de datos.” Por tanto, se define la informática como “el conjunto de conocimientos, científicos y técnicos, que se ocupan del tratamiento de la información por medios automáticos, principalmente mediante equipos electrónicos de procesos de datos”. La informática incluye, en su acepción más general la teoría, fabricación y uso de los ordenadores. Es un conjunto de técnicas y métodos que permiten la puesta en funcionamiento de los dispositivos físicos, llamados a lo largo del tiempo de diferentes formas: calculadores, computadores, ordenadores, sistemas informáticos, etc. La aplicación de la informática en el mundo moderno afecta a todas sus actividades: científicas, administrativas, sociales y artísticas. Esto es lo que hace de la informática una técnica que rompe con el resto de las técnicas conocidas, las cuales sólo son aplicables en una actividad determinada. La informática se sustenta en tres pilares básicos que se verán un poco más adelante, los cuales son: • El elemento físico (hardware): son los aparatos informáticos propiamente dichos, es decir, el ordenador y sus periféricos, o sea, todo lo que se conecta a su unidad central. Ej.: El disco duro, el teclado o un pendrive USB son ejemplos de hardware. lógico (software ): son las instrucciones adecuadas a cada caso, para conseguir tratar los datos y obtener la información que se precisa. A este conjunto de órdenes relativas a un proceso concreto lo denominaremos programa. El sistema operativo, un programa de contabilidad o un videojuego son muestras de software. • El elemento

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El elemento humano ( personal informático)

APLICACIONES DE LA INFORMÁTICA En los últimos tiempos el tratamiento de la información, con la incorporación de los ordenadores cada vez más potentes y baratos, influye prácticamente en todas las actividades humanas: - Aplicaciones en las administraciones Públicas. - Aplicaciones en educación. - Aplicaciones en el mundo laboral. - Aplicaciones científicas. - Aplicaciones de gestión empresarial, etc. El tratamiento racional de la información no es objetivo privativo de la informática; de hecho, todas las técnicas y ciencias del saber humano incluyen en su planteamiento el tratamiento racional de la información de que se ocupan. Lo que da a la informática entidad propia es tener como objetivo directo el tratamiento racional y automático de la información. 1.1. CONCEPTOS GENERALES Antes de empezar a hablar de los elementos y detalles relacionados con el mundo de la Informática, conviene definir algunos de sus conceptos más importantes: CENFOPOL

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El ordenador o computador Desde el punto de vista informático, el elemento físico utilizado para el tratamiento de la información es el computador, computadora, ordenador o PC (del inglés, personal computer ). Es una máquina electrónica dotada de una memoria de gran capacidad y de métodos de tratamientos de la información, que puede resolver problemas aritméticos y lógicos gracias a la utilización automática de programas almacenados en ella.

Se puede decir que un ordenador es capaz de realizar cuatro tareas fundamentales: - Recibir información: recoge los datos suministrados. - Almacenar información: puede guardar los datos y resultados de sus operaciones. - Procesar información: realiza cálculos y operaciones a partir de los datos proporcionados. - Proporcionar información: devuelve la información solicitada. Para que una computadora pueda procesar datos necesita realizar una transformación física de los mismos con el fin de poder manejarlos lógicamente. Esto quiere decir que nuestras palabras u órdenes no podrían ser comprendidas por estos cerebros electrónicos si no fuesen transformadas en impulsos eléctricos más fácilmente reconocibles y manejables para estas máquinas. El ordenador detecta la presencia o no de tensión eléctrica sobre determinados puntos de sus circuitos, consiguiendo dar interpretación a todo tipo de órdenes y datos, componiendo sucesivas cadenas de ceros (0) (no presencia de tensión) y unos (1) (presencia de tensión). Es como un interruptor de la luz que deja pasar o no la corriente eléctrica: el estado encendido se representa por un 1 y el apagado por un 0. Esta “traducción” interna utilizando un sistema numérico basado en la utilización de ceros y unos se fundamenta en el álgebra de Boole, sustentada en el sistema binario, y es el que emplean todos los ordenadores en el mundo. Se clasifican en función de una serie de actividades como tamaño, velocidad de procesamiento, etc. Bajo el criterio de las señales que manejan, nos encontramos con ordenadores analógicos, que aprovechan la similitud matemática entre las interrelaciones físicas de determinados problemas y emplean circuitos electrónicos o hidráulicos para simular el problema físico; digitales, que resuelven los problemas realizando cálculos y tratando cada número dígito por dígito, e híbridos, los cuales manipulan los dos tipos de señales. Atendiendo al criterio de potencia de cálculo, tenemos supercomputadoras, mainframes u ordenadores de empresa para uso con un considerable número de terminales, minicomputadoras y microcomputadoras o PC’s. La información Vemos con frecuencia que los términos dato e información son utilizados como sinónimos; sin embargo, desde el punto de vista de la informática, no es lo mismo disponer de datos que disponer de información. Los datos se pueden considerar como la materia prima de la información; una vez procesados por el ordenador, éste nos los devuelve en forma de información tratada adecuadamente.

La información es el elemento que hay que tratar y procesar cuando se ejecuta un programa en un PC, y se define como “conocimiento adquirido como consecuencia del análisis de unos datos mediante un proceso determinado”. Por tanto, existirá información cuando se da a conocer algo que se desconoce. El objeto de la informática es la información, y su fin es conseguir tal información de forma precisa para ponerla en el momento oportuno a disposición de las personas adecuadas, como ayuda para la toma de decisiones. En la era de la información, dado que muchas decisiones han de ser precisas y rápidas, hizo necesario el que los procesos de tratamiento GUARDIA CIVIL - MATERIAS TÉC NICO-C IENTÍFICAS

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de los datos hubiera que automatizarlos, naciendo así el concepto de Informática como ciencia que estudia la obtención de información por medios automáticos. Al conjunto de operaciones que se realizan sobre una información se le denomina tratamiento de la información . Estas operaciones siguen una división lógica que se representa del siguiente modo: INFORMACIÓN DE ENTRADA – PROCESO – INFORMACIÓN DE SALIDA (RESULTADOS) Entrada: Conjunto de operaciones cuya misión es tomar los datos del exterior y enviarlos a la computadora. Mediante los dispositivos de entrada los datos se codifican para que el ordenador pueda procesar la información correctamente. Para ello, a través del teclado, del scanner, de los dispositivos de voz, etc. se transmite la información que se desee a la computadora. Proceso: Conjunto de operaciones que elaboran los datos de entrada para obtener los resultados, y consiste en una combinación adecuada de operaciones de tipo aritmético y lógico. Salida: al conjunto de operaciones que proporcionan los resultados y los distribuyen adecuadamente.

Para todo lo expuesto, suele utilizarse el ordenador, que como indicamos, “ es una máquina capaz de seguir instrucciones programadas para la modificación y manipulación de datos, es decir, para el tratamiento de la información”. 1.2. LA EVOLUCIÓN DE LOS ORDENADORES Con diferentes criterios para elegir la época temporal que define a cada una de las generaciones —etapas que diferencian estas máquinas de manera sustancial—, optamos por presentar la siguiente clasificación por considerarla la más extendida:

a.- Primera generación (1941-1952 ): Los ordenadores se construyen con válvulas de vacío y relés electrónicos, lo que determinaba un tamaño considerable, y diseñados con la mirada puesta en los campos militar y científico como posibles usuarios de sus equipos. Las velocidades de los procesos eran del orden de milisegundos como máximo. La computadora Z3, creada por Konrad Zuse, fue la primera máquina programable y completamente automática, características usadas para definir a un computador. Destacar también el Eniac o el Univac. b.- Segunda generación (1952-1964): Los transistores y diodos sustituyen a las válvulas y relés; son mucho más pequeños, desprenden menos calor y se averían menos, lo que hace que los ordenadores vayan reduciendo su tamaño y haciéndose cada vez más fiables. En lugar de cableado, aparecen los circuitos impresos. Comienzan a desarrollarse los lenguajes de bajo nivel (muy cercanos al hardware del ordenador, siendo necesario conocer a fondo la arquitectura de la máquina para la que se va a programar.), tales como COBOL y FORTRAN. A finales de este periodo se construyó el ordenador UNIVAC II y el IBM 705 —primer ordenador en emplear memorias de núcleos de ferrita—. CENFOPOL



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c.- Tercera generación (1964- 1970): Se utilizan de modo creciente los circuitos integrados (microchip), donde en un mismo módulo se incluyen muchos componentes electrónicos. Su característica principal es la atención dedicada al software. Los equipos son cada vez más pequeños y baratos, ampliándose el campo de los posibles compradores. Comienzan a estandarizarse la utilización de los lenguajes de programación para crear software o lenguajes de alto nivel (más comprensibles para el programador) como BASIC o PASCAL. El ordenador tipo de esta generación es el IBM 360. d.- Cuarta generación (1970 en adelante): Sus innovaciones más destacadas son la utilización de memorias de semiconductores, los microprocesadores de 32y 64 bits (de simple, doble y cuádruple núcleo), y el desarrollo total de periféricos y de los lenguajes humanizados, muchísimo más cercano al usuario del ordenador. Aparecen los lectores de nuevos soportes de información, como los CD-ROM y DVD-ROM. La utilización de circuitos con mayor nivel de integración, la bajada de los precios y el continuo aumento de prestaciones y servicios generalizan la difusión del ordenador. Las capacidades de almacenamiento y memoria son gigantescas, cada vez en menor espacio físico, sin que ello suponga un estancamiento en el proceso de desarrollo, al revés, éste progresa día a día cada vez más. El uso masivo de ordenadores en la empresa y en los hogares genera la necesidad de comunicarlos, provocando la aparición de ámbito local o bien de ámbito mundial como Internet.

2. FUNCIONES Y FASES DE UN PROCESO DE DATOS Una vez que toda la información es recibida por la persona, debe tratarse esa información con la aplicación de los ordenadores, de ahí el nombre de “proceso de datos“, definido como las técnicas empleadas para proveer de la información correcta a la persona adecuada en el momento oportuno . Por tanto, si de forma general se entiende como proceso al conjunto de actividades o procedimientos que modifican un producto de entrada, logrando otro diferente a su terminación, por extensión, se puede decir que proceso de datos es la acción de planificar una serie de procedimientos o actividades sobre un conjunto de datos de entrada a fin de obtener una determinada información , que ya es útil por sí misma. Fases de un proceso de datos Hemos visto que el ordenador mantiene una pauta de funcionamiento siempre repetitiva, o, lo que es lo mismo, para obtener información realiza siempre los mismos pasos. Cualquiera que sea el método de proceso de datos utilizado, se pueden distinguir seis fases. Los datos deberán ser obtenidos y llevados a un punto central para su procesamiento. Esta llegada de datos es lo que conocemos por “entrada “. Para hacer que el proceso sea más fácil y rápido los datos se clasifican y con aquél, mediante las operaciones necesarias, los datos son convertidos en información significativa. Después esta información es recogida en un archivo, para su custodia o para GUARDIA CIVIL - MATERIAS TÉC NICO-C IENTÍFICAS

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ser procesada en un futuro. Una vez completada la información se procederá a su salida. Todos los pasos detallados estarán sometidos a un control que asegure el tratamiento. Tras esta breve explicación, exponemos: a.- Fase de Entrada Es la transferencia de cualquier dato, desde un medio externo, al ordenador, llevada a efecto mediante los periféricos de entrada. Se refiere a la recogida de información y su preparación hasta su entrada en el proceso. Los datos están recogidos inicialmente en documentos originales, los cuales se denominan genéricamente “comprobantes “. Con las técnicas de codificación se ahorra tiempo en la entrada de datos, tiempo en el acceso posterior a los mismos, espacio en el almacenamiento, se evitan errores. b.- Fase de clasificación La clasificación no sólo facilita el posterior proceso de los datos capturados, si no también proporciona una mayor velocidad en la consecución del trabajo, lo que se traduce en un menor coste. c.- Fase de proceso Se llama proceso al conjunto de operaciones necesarias para ejecutar un programa, o sea, su puesta en funcionamiento en el PC. En su desarrollo se van leyendo las instrucciones del programa instalado en la memoria; por ello, el proceso va sufriendo una serie de modificaciones a medida que avanza en la ejecución de ese programa. Los datos de entrada son sometidos a cálculos sencillos, comparaciones básicas y normalmente se obtienen los resultados. Al estado que en cada momento se encuentra el desarrollo del programa se le llama vector de estado; por tanto, es cambiante, mientras que el programa es fijo y único para ese proceso. d.- Fase de archivo Una vez que la información que hemos procesado queremos guardarla en el ordenador, la archivaremos para su conservación y posterior utilización. e.- Fase de salida Cuando el proceso y archivo se terminan, se generarán los informes necesarios para darles salida. La información presentada en estos informes y que el ordenador nos facilita por los distintos periféricos de salida, es el objetivo buscado en el proceso de datos. f.- Fase de control Incluye todas aquellas actividades destinadas a prevenir y detectar errores. Esta fase es independiente del control que el propio equipo realiza sistemáticamente de su funcionamiento. Para otros autores, las etapas de un proceso de datos son tres: Captura (o toma), que consiste en la obtención y valoración de los mismos. Procesamiento: es el conjunto de acciones a que se someten los datos introducidos a fin de obtener la información deseada. Salida, que es la traslación de la información obtenida a algún tipo de soporte que permita su utilización posterior. • •

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3. EL ORDENADOR Y SUS UNIDADES DE ENTRADA, CÁLCULO Y SALIDA 3.1. El ORDENADOR En el campo de la tecnología de la Información, los ordenadores son el vehículo para el tratamiento automático de los datos, esto implica, que en primer lugar pueden aceptar y luego almacenar los datos a fin de que estén listos y en disposición de ser tratados. CENFOPOL



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Por tanto el ordenador podemos considerarlo como un dispositivo que capta y acepta datos de entrada, lleva a cabo unas operaciones o cálculos sobre los datos de acuerdo con algún programa o secuencia previamente establecida y nos proporciona el resultado como una salida o acción. O bien podemos definirlo como una maquina digital electrónica para el tratamiento de la información . Los ordenadores están controlados por un programa almacenado, se define como un conjunto de instrucciones que van a controlar el funcionamiento del ordenador. Dependiendo de su aplicación, los ordenadores funcionan por lotes (consiste en la ejecución del programa, donde es preciso finalizar la ejecución de un grupo antes de iniciar la ejecución del que le sigue) y por tiempo real (de una sola unidad principal se recibe información en varios terminales de la misma). La configuración de un equipo o, lo que es lo mismo, su potencia y conjunto de unidades periféricas, vendrá marcada por las necesidades a cubrir. 3.1.1. Arquitectura del ordenador La disposición de las distintas unidades o bloques de que consta un ordenador son los siguientes: - Uno o varios dispositivos de ENTRADA de la información exterior. - La UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (CPU). - Uno o varios dispositivos de SALIDA de la información proporcionada por el proceso.

A.- INPUT O UNIDAD DE ENTRADA: Toda la información que procede del exterior llega al ordenador a través del INPUT. Nos proporciona el medio para que podamos introducir o escribir en la CPU programas, datos o informaciones exteriores. B.- LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO O CPU. Podemos considerarlo como el elemento básico de trabajo en el centro del ordenador, ya que controla todas sus actividades a la vez que suministra la capacidad de llevar a cabo los cálculos. Es el cuerpo principal del equipo informático al englobar los circuitos principales que conforman este “cerebro artificial”. Dichos circuitos se hallan instalados sobre la placa base, siendo el microprocesador o chip el más importante de todos ellos; de hecho, la capacidad de un ordenador viene determinada inicialmente por las características de éste. En un microordenador, el microprocesador contiene los circuitos lógicos que permiten realizar las diversas actividades de cálculo y controla el funcionamiento de todas las unidades funcionales. Tradicionalmente se considera que la CPU consta de las siguientes unidades: 1.- LA MEMORIA CENTRAL, PRINCIPAL O INTERNA. Actualmente, la memoria se trata como un elemento independiente. Es el lugar donde se almacenan los programas o la secuencia de instrucciones que la CPU indica sobre lo que tiene que hacer. Aquí se escriben los datos que hay que procesar almacenándose hasta que tengan que ser utilizados. Podemos decir que es un dispositivo electrónico donde se almacenan datos susceptibles de consulta casi instantánea. Su tamaño es limitado y en ella se pueden almacenar tanto instrucciones referentes a un programa determinado como otras ejecutadas puntualmente. La memoria se utiliza para introducir datos desde el exterior y dejarlos registrados, por tanto en la memoria se puede: a.- Introducir información. b.- Extraer la información. GUARDIA CIVIL - MATERIAS TÉC NICO-C IENTÍFICAS

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La unidad básica de información que se transmite de o hacia la memoria se denomina “ palabra”. Cada palabra es un conjunto ordenado de elementos básicos de información o bits. La memoria está dividida en celdas elementales de igual número de bits. Cuando se graba o escribe una celda con un dato o instrucción, la información que poseía anteriormente se sustituye por la introducida, por tanto vemos que la escritura en la memoria es destructiva, hecho que no ocurre con la lectura que no se destruye. Los registros son soportes temporales de la información que circula por el ordenador o pequeña memoria unitaria, una celda elemental, que puede recibir información, conservarla temporalmente o transmitirla a otro lugar del ordenador, según sean las órdenes del CPU. La memoria central se compone a su vez de cuatro tipos de memorias diferentes, que sirven para realizar diversas funciones: A.- Memoria ROM o convencional (Read Only Memory ). La memoria ROM viene incorporada a la placa base y en ella se encuentran almacenados los datos necesarios para el funcionamiento básico del ordenador: este proceso se conoce también con el nombre de rutina de arranque. Al encender el PC, el microprocesador la utiliza para dar inicio a la BIOS, que básicamente es un programa que posee las instrucciones adecuadas para guiar a la computadora durante el arranque. Es una memoria de lectura solamente, los datos que aquí se contienen son permanentes y no pueden borrarse o modificarse. Algunas ROM son programables, es decir, parte de la información que contienen puede cambiarse por el usuario a fin de realizar cambios en la BIOS para mejorar su funcionamiento; por tanto, necesita estar alimentada constantemente. Para ello se utiliza una pila que actúe como fuente de alimentación. Esta pila funciona mientras el ordenador está apagado y utiliza la alimentación de la red para recargarse cuando el ordenador está conectado. La BIOS es el elemento encargado de establecer la conexión entre el hardware y el software. Cuando se enciende el ordenador hay que establecer cuáles son los recursos disponibles y donde se encuentra el software del Sistema Operativo. Estas funciones las realiza la BIOS (Subrutinas Básicas de Entrada/Salida) a partir de cierta información que está almacenada de forma permanente en la placa base. La BIOS está dividida en varios chips que se reparten entre los distintos elementos hardware del ordenador: - La ROM BIOS es la BIOS del sistema. Se trata de un chip que se encuentra en la placa base y que contiene un pequeño programa de arranque que chequea los recursos disponibles. También contiene las rutinas de E/S que permiten al procesador comunicarse con el exterior mediante el mecanismo de las interrupciones. - La RAM CMOS es la parte configurable de la BIOS. Contiene información básica sobre algunos recursos del sistema que son susceptibles de ser modificados, como el disco duro. Esta información es almacenada en una RAM con tecnología CMOS (bajo consumo) con alimentación por una pila que se encuentra en la placa base. B.- Memoria RAM (Random Access Memory ). Es una memoria de acceso al azar o aleatorio. Suele denominarse también memoria de lectura / escritura, ya que en ella se puede leer o escribir información indistintamente, así como borrar, volver a escribir información, etc. CENFOPOL



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En la RAM se guarda distinto tipo de información, desde los procesos temporales como modificaciones de archivos, hasta las instrucciones que posibilitan la ejecución de las aplicaciones que tenemos instaladas en nuestro PC. Por tal motivo, es utilizada constantemente por el microprocesador, que accede a ella para buscar o guardar temporalmente información referente a los procesos que se realizan en la computadora. Es una memoria dinámica, lo que indica la necesidad de "recordar" los datos cada pequeño periodo de tiempo, para impedir que ésta pierda la información. Eso se llama refresco. Cuando se pierde la alimentación, es decir, no tiene corriente eléctrica, la memoria pierde todos los datos; por ello se la denomina volátil. "Random Access", acceso aleatorio, indica que cada posición de memoria puede ser leída o escrita en cualquier orden. La diferencia fundamental que existe entre la memoria RAM y la ROM radica en la velocidad, ya que la ROM al tratarse de un tipo de memoria secuencial necesita recorrer todos los datos hasta hallar la información que está buscando, mientras que la RAM trabaja de manera aleatoria, lo que hace que acceda a la información específica de manera directa. Este factor hace que la velocidad de la RAM sea notablemente superior. Asimismo, la capacidad de ésta es mayor a la de la memoria ROM, y a diferencia de esta última, la RAM no viene integrada a la placa base, lo que permite que el usuario pueda expandir la cantidad de memoria RAM de su PC. La frase memoria RAM se utiliza frecuentemente para referirse a los módulos de memoria que se usan en los ordenadores personales y servidores. c.- Memoria PROM. Es una memoria programable sólo de lectura. Son de tipo ROM, suministradas vírgenes para que el usuario las programe según el trabajo que desarrolle, pero una vez escrito su contenido, es inalterable. d.- Memoria EPROM. Es una memoria reprogramable sólo de lectura. Son memorias de tipo PROM, que pueden borrarse y volverse a grabar. e.- Memoria CACHÉ o Ram Caché. Es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad. Integrada en el procesador, su cometido es almacenar los datos provisionales de una operación en proceso, y a los que éste accede continuamente, por lo que para un rendimiento óptimo es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible. Para completar la memoria principal se suelen utilizar una serie de dispositivos que permiten almacenar datos y poseen, además la ventaja, de poder ser transportados para consulta en otros ordenadores; es la llamada memoria secundaria, configurada por unidades de almacenamiento, como discos compactos tipo CD-ROM, DVD-ROM o Blue Ray, soportes de almacenamiento masivo USB, tipo flash drive o discos duros. La capacidad de una memoria es el número máximo de informaciones que puede llegar a contener. Se expresan habitualmente por potencias de dos: 1.024, 4.096,… 65.536 bytes. La unidad convenida de capacidad hasta no hace mucho era Kilobyte (KB), que representa 1.024 unidades de información. El progreso constante en la integración de circuitos y la miniaturización hacen que la capacidad de las memorias aumente progresivamente, igual que su tecnología, encontrando el Giga (1024 MB) y el Tera (1024 GB). GUARDIA CIVIL - MATERIAS TÉC NICO-C IENTÍFICAS

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2.- LA UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA (unidad de cálculo del ordenador). Se denomina Unidad Aritmético-Lógica (UAL) o ALU ( Arithmetic Logic Unit ) a la unidad incluida en la CPU encargada de realizar operaciones aritméticas (sumas, divisiones) y lógicas (como igual a, menor que, mayor que) sobre datos o información que provienen de la memoria principal y que pueden estar almacenados de forma temporal en algunos registros de la propia unidad. 3.- LA UNIDAD DE CONTROL. Como su nombre indica, es la parte de la CPU que se encarga de controlar la ejecución de los procesos. Para efectuar un cierto proceso se requieren de un conjunto de instrucciones a seguir, las cuales son proporcionadas a través de un programa almacenado en la Memoria Principal. La Unidad de Control se descompone en cuatro unidades funcionales: el reloj, para realizar las tares con arreglo a una secuencia ordenada de operaciones en el tiempo; los registros, lugar donde se guardan los datos e instrucciones de un programa mientras se trabaja con ellos; el codificadordescodificador , unidad funcional que permite a la Unidad de Control la transformación de los datos del sistema de codificación en que se encuentren almacenados al sistema de numeración interno binario que utiliza el PC en su memoria central o viceversa; y los contadores, registros con una función muy específica, que es la de variar su contenido, aumentando o disminuyendo en una determinada cantidad, como por ejemplo, para general las direcciones de memoria central a las que desea acceder. C.- OUTPUT O UNIDAD DE SALIDA. Muestra al usuario los datos una vez que han sido procesados. Hay otros elementos que pueden considerarse como unidades de entrada/salida, ya que cumplen las dos funciones de entrada y salida, como por ejemplo, el módem o un monitor táctil. 3.1.2. Unidades El sistema binario, a grandes rasgos, es un lenguaje que se reduce a realizar ‘operaciones binarias’, a manejar la información en términos de 0 y 1 (encendido/apagado), que se corresponden con los «bits».

La mayoría de los códigos numéricos empleados por los ordenadores, están basados en el sistema binario de numeración que sólo emplea los dígitos 0 y 1, que por representar un dígito binario se denomina en nuestra disciplina “ bit”, nomenclatura recogida del inglés por contracción de la palabras “ binary digit “. La información que los ordenadores manejan o almacenan, aunque ante los ojos del usuario final sean gráficos, caracteres, sonidos, etc.… para el ordenador es lo mismo, todo está codificado a nivel BIT (Unidad mínima de información capaz de almacenar un ordenador) el cual puede tomar los valores lógicos 0 y 1 (correspondientes a que existe magnetismo, electricidad o no), como se ha dicho anteriormente. El BYTE u octeto es la cantidad de información que puede codificarse en 8 bits; representa por tanto 28= 256 valores distintos, el cual es la principal unidad de medida de la información almacenada o tratada en un ordenador. Los ‘bytes’ son 256 representaciones del sistema binario (de 00000000 a 11111111) que equivalen a otros tantos caracteres que son los habituales para el manejo de cualquier tipo de información. El código internacional más extendido es el ‘ American standard code for information interchange’ (ASCII). CENFOPOL



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Los múltiplos de esta unidad son los que se muestran seguidamente:

MAGNITUD SÍMBOLO EQUIVALENCIA 1 byte 1 Kilobyte 1 Megabyte 1 Gigabyte 1 Terabyte 1 Petabyte

B Kb Mb Gb Tb Pb

8 bits 1024 Bytes 1024 Kilobytes 1024 Megabytes 1024 Gigabytes 1024 Terabytes

La tabla anterior indica la correspondencia exacta entre unas magnitudes y otras, 1 Kilobyte es igual a 210 = 1.024 bytes. Sin embargo, en la práctica el valor 1.024 se suele aproximar a 1.000 para facilitar las operaciones. Cuando se introducen textos en un ordenador a través de los dispositivos de entrada, los caracteres se codifican con un código binario asignando una combinación de bits determinada a cada carácter. BIT BYTE

Unidad mínima e independiente de información digital (0, 1) Unidad mínima de información con sentido propio

un carácter

A estas unidades de capacidad cabe añadir las de velocidad (frecuencia), cuya unidad de medida es el Megahercio o Mhz. que mide la velocidad con la que el microprocesador es capaz de transferir y/o procesar datos por segundo. 3.2. LOS PERIFERICOS: UNIDADES DE ENTRADA Y DE SALIDA Todo equipo de proceso de datos está compuesto por la Unidad Central del Proceso (CPU) y las unidades periféricas, dispositivos físicos que siendo ajenos a ella, se encuentran conectados y realizan la función de comunicación con el mundo exterior, en ambos sentidos, de entrada y de salida. Para que la CPU pueda controlarlos, necesita un software específico denominado programa controlador o driver.

Los denominados buses son la vía de comunicación para los datos, direcciones y señales de control en la estructura de un ordenador. Su misión es direccionarlos, tanto desde la CPU hacia los periféricos o viceversa, como entre los distintos elementos de la misma. Llamamos puertos a los conectores que permiten la unión del equipo con los dispositivos externos, existiendo puertos serie, paralelos, PS/2, USB, para juegos o MIDI, Firewire (i-Link) o las inalámbricas (WiFi). Para periféricos de audio y video se utilizan conectores minijack, RCA, S/PDIF, VGA, salida TV, DVI, HDMI, entre otros. Forman parte del hardware y así tenemos: 3.2.1.- Unidades o periféricos de entrada Son aquellas unidades que su función es introducir información en el ordenador, bien de forma instantánea, es decir, conforme se van escribiendo o leyendo los datos, bien por bloques, donde la carga de información se efectúa por paquetes, desde las unidades de almacenamiento o memorias auxiliares. Así, los dispositivos de entrada más usuales son:

Teclado: Permite introducir texto en el ordenador. Consiste en un conjunto de teclas alineadas de igual forma que las de una máquina de escribir. El usuario, por medio del teclado, envía instrucciones y datos al ordenador y demanda respuesta que el ordenador envía por medio de una pantalla o monitor. •


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Podemos distinguir 4 partes en un teclado: a.- Teclado principal: Contiene los caracteres alfabéticos, numéricos y especiales, como en una máquina de escribir convencional con alguno adicional. Hay teclados que también incluyen aquí caracteres gráficos. b.- Teclado numérico: es un teclado semejante al que utilizaban las calculadoras. c.- Teclado de desplazamiento del cursor : Permiten desplazar el cursor a izquierda, derecha, arriba y abajo, borrar un carácter o parte de una línea. d.- Teclas de funciones : Cuyas funciones son definibles por el usuario o por un programa. e.- Teclas de funciones locales: Controlan funciones propias del terminal, como impresión del contenido de imagen cuando el ordenador está conectada a una impresora. Ratón o Mouse: Accesorio manual que, cuando se mueve sobre una superficie, dirige un elemento apuntador (flecha) sobre la pantalla. De dos tipos: mecánicos (constituido por una bola que puede girar libremente, y se acciona haciéndola rodar sobre una superficie plana) y ópticos (llevan un sistema de emisión óptico basado en un LED para determinar el posicionamiento mediante reflejo y captura en un sensor o los más modernos que utilizan un rayo laser). •

Lectores de caracteres ópticos: Son aquellos que introducen información en el ordenador a través de documentos escritos en papel que en su superficie llevan impresos caracteres, barras o marcas predefinidas, y que pueden ser detectados por estos dispositivos especiales. Ejemplo: talones o cheques bancarios, productos farmacéuticos, artículos de supermercados, quinielas, exámenes de respuesta múltiple, etc. •

Micrófono: Introduce en el ordenador sonidos que posteriormente se pueden modificar. •

Escáner: Sirve para digitalizar imágenes; es decir, produce una imagen en el monitor igual a la imagen partida (dibujo, fotografía). Cuando se escanea una imagen, el ordenador la convierte en un mapa de bits que es posible retocar posteriormente utilizando programas de imágenes. Sin embargo, si se escanea un texto, el ordenador no lo reconocerá como tal y no será posible modificarlo, a no ser que se disponga de un programa de reconocimiento óptico de caracteres (OCR). •

Existen, por otra parte, dispositivos que permiten capturar lo datos que provienen de unidades de almacenamiento. En la actualidad, los más utilizados son los lectores de discos ópticos CD-ROM y DVDROM, unidades de disco Duro o Rígido (Hard Disc Drive o HDD) internos o externos, lectores de tarjetas de memoria, memorias flash o sistemas de almacenamiento en línea, mediante discos rígidos remotos o servidores. CENFOPOL



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3.2.2.- Unidades de Salida Son aquellas unidades cuya función es sacar fuera del ordenador la información o datos de la CPU, podemos distinguir las siguientes unidades de salida:

Monitor: Se trata simplemente de la pantalla incorporada al ordenador y que es similar a la de un televisor. Las más antiguas son de tipo CRT o tubo de rayos catódicos. Actualmente se utilizan pantallas TFT o LCD. Su gran desventaja con respecto a otros periféricos es que muestra la información de forma temporal, perdiéndose cuando apagamos. •

Existen bastantes características a tener en cuenta con respecto a la pantalla. Dos de las más importantes son el color y los gráficos. Por gráficos entendemos cualquier otro símbolo que no sean letras o números. Son los que permiten representar cantidades, dibujos, tablas comparativas, juegos de mesa o imágenes. El control del monitor se lleva a cabo a través de la tarjeta de vídeo. Actualmente las pantallas comúnmente utilizadas son las de 15”, 17”, o 19” en función de la calidad de su imagen puede ser de alta, media y baja resolución, aunque ya se hallan disponibles formatos superiores y de ancho especial. Impresoras: Una impresora es un mecanismo que imprime la información suministrada por el ordenador en papel. Es el elemento de salida por excelencia de un ordenador, conectada a la CPU y controlada por ella. La capacidad de escritura de una impresora se medirá en líneas por minuto y caracteres por minuto. •

En cuanto a los tipos, en función de su método de impresión, podemos establecer: 1.- Impresoras de chorro de tinta : que dirige, en minúsculas gotas, sobre el papel. 2.- Impresoras láser : la impresión se realiza mediante la técnica de las maquinas fotocopiadoras que dirigida por un láser proporciona una calidad difícilmente superable. 3. Otros tipos, como matriciales o de agujas, de impacto, térmicas, matriz de puntos, etc. Plotter o trazador de imagen: Es una especie de rotulador movido por el ordenador. Podemos controlar su movimiento para dibujar diagramas, gráficos y representaciones gráficas, impresión de planos, etc. •

El rotulador tiene un movimiento vertical, horizontal o diagonal. Es el periférico por excelencia para la impresión de gráficos Altavoces: Reproducen sonidos. Ya sea el interno que incorpora todo PC, como otros auxiliares.

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3.2.3.- Unidades de entrada y de salida Podemos diferenciar:

Módems y routers: Consisten en una pequeña “caja negra” que permite transmitir la información desde el ordenador a través de la línea telefónica de modo similar a un teletipo. Permite el intercambio de información con otros ordenadores. Un módem es el equipo que sirve para modular y demodular la señal, y se conecta directamente a la línea de alta velocidad ADSL, mientras que un router sirve para conectar dos redes entre sí y generalmente más de un solo ordenador mediante reglas un poco más complejas como filtros o redireccionamientos. •


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Unidades de disco: Son aquellas que graban y leen la información mediante discos duros, disquetes magnéticos, dispositivos de almacenamiento USB, grabadora de discos ópticos CD-ROM, DVD-ROM… •

El disco duro o rígido (Hard disk, HD, HDD) es un dispositivo de almacenamiento permanente que conserva la información aun con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital; es donde en la mayoría de los casos se encuentra almacenado el sistema operativo de la computadora. Dentro de la carcasa hay una serie de platos metálicos recubiertos por una película magnética apilados girando a gran velocidad (rpm). Sobre los platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. La información se escribe/lee en estos discos que rotan y que están. Poseen diversas capacidades de almacenamiento, que cada vez es más elevada y que actualmente llega a más de 500 Gb.

Pista(A), Sector (B), Sector de una pista (C), Clúster (D)

Los componentes de un disco rígido son: 

 



 

Plato: Cada uno de los discos que hay dentro del disco duro. Cara: Cada uno de los dos lados de un plato. Cabeza de lectura/escritura: Son los elementos que se encargan de leer o escribir los datos de los discos magnéticos internos del disco duro. Son similares a los brazos de los tocadiscos. Pistas del disco: Finas sendas concéntricas donde se almacenan los datos. Un giro completo del disco describe una pista. Las pistas se subdividen en sectores o clústeres. Sectores: Cada una de las divisiones de una pista. Cilindros: Son el conjunto de pistas de los distintos discos internos que coinciden verticalmente. Son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).

Pantallas táctiles: Son pantallas sensibles al tacto, con pulsar directamente con el dedo sobre la pantalla, obedece órdenes. •

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4. CONCEPTO DE PROGRAMA. TIPOS. 4.1. SISTEMAS OPERATIVOS. SOFTWARE DE SISTEMA Son el primer software que debe instalarse en el ordenador. Hacen posible que el ordenador funcione, controlan los dispositivos hardware y establecen las condiciones para que el resto del software, generalmente programas de aplicación, pueda ser utilizado.

El programa de un ordenador lo podemos definir como la secuencia de pasos o instrucciones, escritos en un determinado lenguaje de ordenador y que indican el trabajo concreto a realizar. Por eso, un ordenador es algo completamente inútil sin un programa, sin un conjunto de instrucciones que controlen su funcionamiento. Las instrucciones de un programa no se colocan al azar, sino que siguen un orden determinado por el método utilizado para resolver nuestro problema. A este método lo llamamos algoritmo. Los programas están divididos en rutinas. Una rutina es un subconjunto del conjunto de instrucciones que conforman el programa. Cada una de las rutinas de un programa realiza una determinada función dentro del mismo. La realización de un trabajo por parte de un equipo presupone el de un programa adecuado. La mayoría de las veces ocupará diferentes tareas cada una a resolver por un programa concreto. Al ejecutar un programa, éste comienza a ser un ente dinámico, no estático, y ya constituye un proceso. Cada programa es introducido, desde una unidad de entrada y almacenado en la Memoria Principal, donde la unidad de control pasará a recogerlo, instrucción por instrucción. Dentro de las fases del programa tenemos la fase de montaje, de pruebas y de explotación. Al conjunto de programas destinados a solucionar los diferentes trabajos de un problema generalmente específico es lo que se conoce con el nombre de “sistema”. 4.2. SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica. Un programa de ordenador se escribe siguiendo unas reglas de codificación que, en su conjunto, reciben el nombre de lenguaje, compuesto por un conjunto de palabras unidas en base a un conjunto de normas. Al conjunto de palabras escritas bajo una determinada norma se le denomina sentencia o instrucción.

Dependiendo del nivel de complejidad y para quién estén diseñados (más orientado al ordenador o al usuario) se distinguen tres tipos de lenguajes de programación: a.- Lenguajes de bajo nivel: Se llaman así porque están muy cercanos al hardware del ordenador. Es necesario conocer a fondo la arquitectura de la máquina para la que se va a programar. El primer lenguaje de este tipo que se utilizó fue el lenguaje máquina , que consiste en un conjunto de instrucciones en binario, es decir, con ceros y unos, con los cuales se le indican al equipo las órdenes que debe seguir. Este lenguaje es muy complicado para el programador, y para ayudarle nació el lenguaje ensamblador , que utiliza una abreviatura de cada instrucción en binario, de forma que sea más fácil recordarla. Sigue siendo necesario tener unos conocimientos exhaustivos del hardware. b.- Lenguajes de alto nivel : Por el contrario, son de uso mucho más fácil, ya que están más cerca del lenguaje natural del programador (inglés), que del hardware del ordenador. En ellos un solo comando o instrucción puede equivaler a millares en código máquina, y para utilizar estos lenguajes no es necesario conocer a fondo el ordenador. Algunos de estos lenguajes son: ADA, Basic, Cobol, Fortran, Pascal, C, Visual C, Visual C++, Java, HTML, XML, GUARDIA CIVIL - MATERIAS TÉC NICO-C IENTÍFICAS

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Visual Basic, PHP, etc. Los programas creados con estos lenguajes necesitan ser traducidos a lenguaje máquina (ceros y unos) para que puedan ser entendidos por el ordenador. c. Intérpretes y Compiladores . El programador escribe su programa en alguno de los lenguajes de alto nivel mediante secuencias de instrucciones. El intérprete toma el programa creado con el lenguaje de alto nivel llamado programa fuente y lo va traduciendo y ejecutando instrucción a instrucción. La ventaja que tiene es que si el programa tiene errores permitirá al programador corregirlos sobre la marcha y continuar la ejecución. El inconveniente es que cada vez que se desea ejecutar el programa es necesario volver a traducirlo. El compilador primero traduce todas las instrucciones del programa fuente y crea un programa traducido a lenguaje máquina llamado programa objeto . La ventaja que tiene es que el programa objeto podrá ser ejecutado tantas veces como desee el usuario sin tener que realizar más traducciones. 4.3. SOFTWARE DE APLICACIÓN Es el conjunto de programas que utilizan los usuarios para trabajar con el ordenador. Están creados con lenguajes de programación y se ejecutan sobre un determinado sistema operativo. Actualmente existen multitud de paquetes de programas de aplicación a los ordenadores; estos paquetes de software se pueden clasificar en:

Diseño Gráfico y autoedición: Especialmente creados para el diseño y creación de material publicitario, de dibujo técnico y artístico: AutoCad, Photoshop, CorelDraw, Publisher… • Bases de datos: Programa empleado para almacenar, diseñar y estructurar datos según criterios y necesidades del usuario. Ejemplo: Access, Filemaker, Paradox… • Hojas de cálculo: Permite presentar datos, analizarlos y hacer cálculos o presentarlos en forma de gráficos, como Excel, Quatro Pro, Lotus 123… • Procesador de textos: Crea, edita, almacena e imprime documentos, siendo capaz de realizar múltiples operaciones que facilitan la presentación de un texto, incluidas imágenes (numerar páginas, comprobar ortografía, alinear, tamaño y tipo de letra, etc.): Wordperfect, Word, Open Office… • Paquetes integrados: Reúnen en una sola aplicación las cuatro anteriores, haciéndolas totalmente compatibles sin mayor preparación del usuario. Son ejemplos de paquetes integrados Suite Corel WordPerfect Office, MS Office, OpenOffice.org... • Herramientas informáticas: Norton Internet Security, Tune Up Utilities, Mozilla Firefox... •

Puede hacerse otra clasificación del software, en función de su licencia de utilización. Así, tenemos software propietario ( software cerrado, donde el dueño controla su desarrollo y no divulga sus especificaciones), shareware (de evaluación), software de demostración (no 100% funcional), software libre (que se puede usar, copiar, distribuir y modificar libremente), software freeware (de uso libre y gratuito, pero que no incluye archivos fuentes). 5. CONCEPTO DEL SISTEMA OPERATIVO Y SUS FUNCIONES

Conocido también como software de sistemas, podemos definir el sistema operativo como lo que supervisa y controla la ejecución de nuestro programa cuando lo introducimos en nuestro ordenador, o como el conjunto de programas necesarios para una mínima comunicación eficaz de la máquina con el usuario. Un sistema operativo es un programa o conjunto de programas que controla el hardware de un ordenador y gestiona los recursos de que dispone éste. Actúa como intermediario entre el usuario y el hardware, con propósito de proporcionar un entorno en el cual el usuario pueda ejecutar programas. CENFOPOL



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Son el primer software que debe instalarse en el ordenador, haciendo posible que éste funcione; igualmente controla los dispositivos hardware y establecen las condiciones para que el resto del software, generalmente programas de aplicación, pueda ser utilizado. Las funciones y complejidad del sistema operativo varían según la clase de las funciones del sistema del ordenador. Las grandes máquinas de aplicación general tienen programas de sistema operativo muy grandes y sofisticados que supervisan y controlan los trabajos de muchos usuarios. Por otro lado los ordenadores personales y los microordenadores pequeños, tienen la función de servirnos de ayuda a la hora de desarrollar programas y facilitarnos las operaciones de entrada y salida. Un ordenador puede considerarse como un conjunto de recursos que proporcionan una serie de facilidades como entrada / salida, tratamiento de la información y almacenamiento masivo. El sistema operativo puede considerarse como el encargado de gestionar estos recursos. El sistema operativo tiene dos tipos de órdenes: internas y externas. Las internas son aquellas, que podríamos definir como comandos. Las externas necesitan de su archivo para poderse ejecutar. Por tanto podemos definir el sistema operativo como el programa o conjunto de programas que controla el hardware de un ordenador y gestiona los recursos de que dispone de éste, de acuerdo a ciertos objetivos preestablecidos . Se denomina interfaz de usuario al modo en que establece la comunicación con el usuario, y comprende todos los puntos de contacto entre el operador y el equipo. El diseño de la interfaz es crítico para el manejo del PC: hay algunas muy bien diseñadas que incorporan controles intuitivos y de fácil manejo, en cambio existen otras que no se entienden bien y el usuario no acierta a manejarlas correctamente sin estudiar un manual o recibir formación. 5.1. OBJETIVOS DEL SISTEMA OPERATIVO a.- Gestionar y administrar eficientemente los recursos hardware (procesador, memoria y periféricos) a los distintos programas o tareas.

b.- Proporcionar una interfaz de usuario (MMI por sus siglas en inglés) sencilla, con el fin de reducir la complejidad del equipo, fácil de asimilar por el usuario. c.- Asegurar la estabilidad del equipo en su funcionamiento. 5.2. FUNCIONES El sistema operativo cumple varias funciones: •

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Administración del procesador: el S.O. administra la distribución del procesador entre los distintos programas por medio de un algoritmo de programación. El tipo de programador depende completamente del sistema operativo, según el objetivo deseado. Gestión de la memoria de acceso aleatorio: se encarga de gestionar el espacio de memoria asignado para cada aplicación y para cada usuario, si resulta pertinente. Cuando la memoria física es insuficiente, el sistema operativo puede crear una zona de memoria en el disco duro, denominada " memoria virtual ", que permite ejecutar aplicaciones que requieren una memoria superior a la memoria RAM disponible en el sistema. Sin embargo, esta memoria es mucho más lenta. Gestión de entradas/salidas: permite unificar y controlar el acceso de los programas a los recursos materiales a través de drivers (administradores periféricos o de entrada/salida). Gestión de ejecución de aplicaciones: se encarga de que las aplicaciones se ejecuten sin problemas asignándoles los recursos que éstas necesitan para funcionar. Esto significa que si una aplicación no responde correctamente puede "sucumbir".


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Administración de autorizaciones: se ocupa de la seguridad en relación con la ejecución de programas garantizando que los recursos sean utilizados sólo por programas y usuarios que posean las autorizaciones correspondientes. Gestión de archivos: gestiona la lectura y escritura en el sistema de archivos, y las autorizaciones de acceso a archivos de aplicaciones y usuarios. Gestión de la información: El S.O. proporciona cierta cantidad de indicadores que pueden utilizarse para diagnosticar el funcionamiento correcto del equipo.

5.3. COMPONENTES DEL SISTEMA OPERATIVO El sistema operativo está compuesto por un conjunto de paquetes de software que pueden utilizarse para gestionar las interacciones con el hardware. Estos elementos se incluyen por lo general en este conjunto de software, y son: El núcleo, que representa las funciones básicas del sistema operativo, como por ejemplo, la gestión de la memoria, de los procesos, de los archivos, de las entradas/salidas principales y de las funciones de comunicación. El intérprete de comandos , que posibilita la comunicación con el sistema operativo a través de un lenguaje de control, permitiendo al usuario controlar los periféricos sin conocer las características del hardware utilizado y la gestión de las direcciones físicas. El sistema de archivos , que permite que los archivos se registren en una estructura arbórea. •

•

•

5.4. CLASIFICACIÓN Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma: • Multiusuario: permite que dos o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. • Multiprocesador: • Multitarea:

soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.

permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.

• Multitramo:

permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.

• Tiempo

Real: son sistemas diseñados para funcionar en entornos con limitaciones de tiempo, respondiendo a las entradas inmediatamente.

•

Sistemas fijos: diseñados para funcionar en equipos pequeños, como PDA ( asistentes personales digitales), tablets o dispositivos electrónicos con autonomía reducida, y poseedores de una característica esencial como es su avanzada administración de energía y su capacidad de funcionar con recursos limitados. Ej. iOS, Windows Mobile.

Existen varios tipos de sistemas operativos, definidos según sus aspectos técnicos, gráficos, tipo de usuario o licencia: a) Mac OS b) WINDOWS c) LINUX d) SOLARIS e) BSD, etc. 6. ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN: CONCEPTO DE FICHERO 6.1. CONCEPTO DE FICHERO Podemos definir el fichero como una colección de datos relacionados entre sí y sometidos a una organización estricta en registros y campos. Se llama registro al conjunto de todos los datos de un mismo sujeto u objeto, y campo a cada una de las partes de información que se nos suministra. CENFOPOL



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Un registro puede contener varios datos y cada registro de un fichero tiene la misma estructura que los demás. Los datos individuales ocupan campos dentro de los registros; el campo puede tener una longitud fija o variable. El término longitud de campo se refiere al número máximo de caracteres que puede albergar aquel. La organización de un fichero depende de dos factores: del uso que se le va a dar, y de factores cualitativos, como la volatilidad (expresa el número de registros que se dan de baja o alta en un periodo determinado), volumen o tamaño (se mide en bytes), crecimiento (indica el tamaño de un fichero) o actividad (mide el porcentaje de registros a los que acceder en el proceso normal del fichero). La forma más común de identificar un registro, es eligiendo un campo dentro del registro, el cual que puede ser de diferentes tipos (numérico, alfanumérico, fecha, lógico) y que, a su vez, pueden estar compuestos de subcampos, también de diferentes tipos. En el caso de los ficheros informáticos, también existe un apartado a través del cual podemos conseguir el resto de la información: se le llama campo clave. La única restricción sobre las claves es que cada registro del fichero debe tener una clave diferente y, por lo tanto, no se puede repetir en ningún otro registro del fichero; en este caso los campos se denominan clave primaria, clave secundaria, etc. Los ficheros residen en memoria secundaria (disco duro, disquete, CD-ROM o DVD) u otras memorias auxiliares; dentro de ellos la información se subdivide en: carácter, bit, registro, bloque y campo. El bit como ya hemos expuesto en el tema es la unidad más elemental de información, el carácter o byte es el símbolo elemental para representar datos, el registro es el cómputo de datos que constituye la unidad de tratamiento del sistema, el bloque es el registro físico y el campo será el lugar físico de almacenamiento destinado a contener una información independiente. Como los ficheros suelen ser muy voluminosos solo se pueden llevar a la memoria principal partes de ellos para poder procesarlos. La cantidad de información que es transferida entre el soporte en el que se almacena el fichero y la memoria principal del ordenador en una sola operación de lectura/grabación recibe el nombre de registro físico o bloque. Normalmente en cada operación de lectura/grabación se transfieren varios registros del fichero, es decir un bloque suele contener varios registros. Al número de registros que entran en un bloque se le conoce con el nombre de factor de blocaje, y a esta operación de agrupar varios registros en un bloque se le llama bloqueo de registros . Es frecuente llamar volumen a los soportes de almacenamiento de datos que utiliza el ordenador, y también es normal que dentro de un volumen se puedan almacenar varios ficheros, por lo que se habla de que éste sería un volumen multifichero. En algunas ocasiones, los ficheros que se utilizan en grandes empresas son tan grandes que no entran en un único soporte, y se hace necesario almacenarlos en varios. A estos ficheros se les denomina multivolumen. Cualquier dispositivo de almacenamiento actual puede contener decenas de miles de archivos de todo tipo, incluidos los archivos que creamos los usuarios (textos, imágenes, etc.). Si accedemos a nuestro disco duro y obtenemos una lista con decenas de miles de archivos, difícilmente encontraremos nuestros archivos. GUARDIA CIVIL - MATERIAS TÉC NICO-C IENTÍFICAS

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Por otro lado, el sistema tendrá que elaborar una lista enorme lo cual es poco eficiente. Parece más razonable disponer de un sistema que nos permita organizar, estructurar y ordenar los miles de archivos de nuestras memorias secundarias. Es justamente lo que hacen las carpetas o directorios. Cada carpeta tendrá su nombre y contendrá una lista de archivos. Es responsabilidad del usuario gestionar las carpetas, es decir crearlas, asignarle un nombre, borrarlas, copiarlas, moverlas, etc. Queda a criterio del usuario los archivos que guardamos en cada una. Ejemplo: En la carpeta “Documentos” guardamos los archivos de texto; en “Programas”, las aplicaciones; en “Música”, los archivos de audio.

La existencia de miles de carpetas y archivos crea estructuras arbóreas enormes que es la forma de mostrar todos los directorios de una unidad de almacenamiento. La raíz suele ser el directorio raíz , el cual se descompone en nodos, los subdirectorios. Windows representa el árbol de carpetas mediante su explorador de carpetas. ¿Cómo saber dónde se encuentra dentro del árbol, una carpeta o archivo determinado? En realidad cada archivo y carpeta están localizables en el árbol de directorios mediante su camino, ruta o pathname. Se define como el camino único e irrepetible que hay que seguir por el árbol, para llegar a un determinado fichero o carpeta. 6.2. CLASIFICACIÓN DE LOS FICHEROS Atendiendo a su uso y tiempo de vida, tendremos:  Permanentes: que van a ser utilizados en más de un tratamiento o proceso porque contienen información que permanece con el paso del tiempo y que va a ser actualizada, cuando sea necesario. Dependiendo de la frecuencia con que se actualizan los datos que contiene este tipo de ficheros se pueden clasificar, a su vez, en constantes (con información consultada con cierta frecuencia, pero normalmente con pocas inclusiones nuevas y variaciones de registros); maestros (con frecuencia de actualización o puesta al día elevada); e históricos (con información sobre situaciones ya pasadas y que fueron reflejadas, en su momento, en ficheros de constantes o de situación, reflejando su evolución en el tiempo).  Archivos de movimientos: también llamados ficheros de transacciones, porque se utilizan para actualizar los ficheros permanentes, almacenando en cada registro una operación que supone el cambio de alguno de los datos que contiene el fichero permanente. Son usados provisionalmente para las altas, bajas y modificaciones del resto de archivos. Cuando se termina una operación determinada, se vuelcan en el archivo principal y se destruyen, o se guardan como un histórico.  Archivos de trabajo, de maniobra o temporales: se utilizan para almacenar provisionalmente resultados intermedios que serán utilizados posteriormente en el mismo proceso, o en un proceso diferente. La vida de estos ficheros termina en el momento en que finaliza, el proceso para el que fueron creados. CENFOPOL


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Ficheros de control: Son ficheros que contienen información que va a controlar la ejecución de los programas.

6.3. CONCEPTOS DE ORGANIZACIÓN Y MODO DE ACCESO El término organización de ficheros se aplica a la forma en que se colocan los datos contenidos en los registros sobre el soporte informático durante su grabación. Existen dos formas básicas de organización de ficheros: secuencial y relativa. En la organización secuencial los registros se van grabando unos a continuación de los otros, en el orden que se van dando de alta, mientras que en la organización relativa los registros se graban en las posiciones que les corresponda según el valor que guarden en el campo clave.

El modo de acceso se refiere al procedimiento que se tiene que seguir para poder situarse en un registro determinado para poder hacer una operación de lectura o grabación del mismo. El modo de acceso puede ser secuencial o directo: en el modo de acceso secuencial para llegar a un registro es necesario pasar por todos los anteriores, mientras que en el modo de acceso directo se puede llegar directamente a un registro conociendo únicamente el valor del campo clave. Al modo de acceso directo se puede llegar de varias formas: 1) Por la posición que ocupa el registro dentro del fichero coincide con el contenido de la clave. 2) Calculando la posición que ocupa el registro en el fichero mediante una transformación del contenido del campo clave (acceso aleatorio). 3) Mediante el uso de tablas de índices. La localización de un registro se hace buscando en la tabla de índices el valor del campo clave y obtenemos la posición en que está grabado el registro dentro del fichero (acceso indexado). 6.4. OPERACIONES CON FICHEROS Las operaciones que se pueden hacer con los ficheros pueden utilizar todos los registros del fichero o solo una parte de ellos. Entre las distintas operaciones que utilizan todos los registros de los ficheros se encuentran: 

Creación. Consiste en la grabación, por primera vez, sobre un soporte de los registros de un fichero.



Apertura y cierre. Para poder hacer cualquier operación con los registros de un fichero tiene que estar abierto. En el tiempo que no se utilizan los datos que almacena el fichero debe permanecer cerrado para evitar que se deteriore la información que almacena. Para empezar a trabajar con los datos de un fichero la primera operación que tenemos que hacer es abrirlo, y cuando terminemos de trabajar con él, cerrarlo.



Ordenación o clasificación. Consiste en cambiar el orden en que están grabados los registros del fichero en el soporte. Los registros se ordenan según el contenido de uno o más campos en forma ascendente o descendente. En el primer caso el primer registro es el que tiene el menor valor en el campo utilizado para clasificar los registros, y en el segundo caso, el primer registro contendrá, en el campo utilizado para clasificar los registros, el valor más alto de todos los registros del fichero. A estos datos de búsqueda se les denomina claves de ordenación .



Duplicado o copiado. Esta operación consiste en crear un nuevo fichero idéntico a uno ya existente. Es muy recomendable realizarla, por si en alguna ocasión se inutiliza un fichero, y así poder recuperarlo a partir de la copia de seguridad.


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

Fusión o mezcla . Consiste en obtener, de dos ficheros ordenados por un mismo campo y con la misma estructura, otro fichero que contenga todos los registros de ambos y que se mantenga ordenado por el mismo campo.



Partición. Consiste en dividir un fichero en dos o más, de acuerdo con alguna condición que han de cumplir los registros.



Reorganización. Con esta operación reestructuramos el soporte contenedor del archivo, tratando de rellenar todos los huecos existentes con las operaciones anteriores.



Borrado. Consiste en la eliminación de todo el fichero. Esta operación puede realizarse de dos formas: prohibiendo de un modo definitivo el acceso al fichero, de modo que no se pueda leer o escribir en él, o bien, destruyendo la información referente al fichero que está grabada en el soporte que lo contiene.

Además de estas operaciones en las que se ven afectados todos los registros del fichero se pueden realizar otras operaciones en las que sólo se utilicen una parte de los registros. En estas operaciones será necesario, primero, localizar el registro o los registro con los que queremos trabajar y luego realizar la operación. Las operaciones más utilizadas de este tipo son las de: 

Actualización o mantenimiento. Esta operación consiste en mantener actualizados los datos almacenados en los registros del fichero, tecleando nuevos datos cuando se conocen, modificando datos ya existentes o eliminando otros que ya no se necesitan.

Las operaciones de actualización se conocen con los nombres de: - Altas: consiste en añadir nuevos registros al fichero. - Bajas: mediante la que se eliminan registros del fichero, borrando su contenido, o simplemente, prohibiendo el acceso a los datos que contiene. - Modificaciones: consiste en cambiar el contenido de uno o más campos de un registro del fichero. 

Recuperación. Consiste en acceder a la información almacenada en los registros del fichero para poder ser consultada. Las operaciones de recuperación más utilizadas son:

- Consultas: radica en acceder a uno o varios registros para ver el contenido de todos sus campos o solo parte de ellos. Normalmente este tipo de operación da como resultado una salida por pantalla de los datos que queremos consultar. - Listados: se diferencia de la consulta en la forma, en que se presenta la información que se consulta. En este caso la salida de la información será en papel, por la impresora en forma de lista ordenada.

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TEMA 24 Informatica v5

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