Terminales ligeros

Componentes físicos El hardware es el conjunto de componentes que integran la parte material de una computadora, es decir, los componentes tangibles del sistema. Podemos dividirlo en componentes y periféricos: • Los componentes son todos aquellos elementos que forman parte del computador y que se encuentran en la torre de los ordenado- res de sobremesa. Entre ellos encontramos el disco duro, la placa base, la tarjeta gráfica, etcétera. • Los periféricos son los elementos ajenos al sistema que ofrecen funcionalidad al mismo, como el teclado, el ratón o la impresora. Es necesario que tanto los componentes como los periféricos se comu- niquen para que todo funcione correctamente. En las computadoras actuales, se sigue la llamada arquitectura de Von Neumann. Sistemas operativos monopuesto 11 Como se puede observar en la imagen, el ordenador consta de dos ele- mentos principales: la CPU y la memoria. La CPU es el cerebro del ordenador, su función es realizar las operacio- nes con los diferentes datos. Se compone de dos partes: • La unidad de control (UC): se encarga de buscar las instrucciones en la memoria principal, interpretarlas y ejecutarlas. • La unidad aritmético-lógica (ALU): se encarga de ejecutar las di- ferentes operaciones entre los datos almacenados en los registros de la CPU. Como se puede ver en la imagen, también hay dos tipos de memoria denominadas memoria principal y secundaria. Las características más importantes que las definen son su capacidad, velocidad y coste por bit. Se establece una jerarquía de memorias en función de ellas En esta imagen se puede observar que las memorias más cercanas a la CPU tienen menos capacidad, pero son más rápidas. Esto ocurre porque la velocidad de acceso disminuye cuanto mayor es la capacidad de la memoria. Por otro lado, se puede separar esta pirámide en dos grandes escalones: el primero estaría formado por los tres niveles superiores (memoria interna) y los otros dos niveles formarían la memoria externa. MEMORIA INTERNA MEMORIA EXTERNA REGISTROS DE PROCESO DISCO DURO MEMORIA CACHÉ VELOCIDAD COSTE POR BIT CAPACIDAD COPIAS DE SEGURIDAD MEMORIA RAM Tema 1. Caracterización de los sistemas operativos, tipos y aplicaciones 12 Registros del procesador Los registros son aquellos tipos de memoria con poca capacidad que tienen una alta velocidad de acceso. Esto se debe a que continuamente están almacenando los datos de las instrucciones que el procesador tiene que ejecutar. Por ello, es una memoria volátil. Memoria caché La memoria caché se encarga de almacenar los datos más usados por el procesador. Es muy útil para reducir el tiempo de acceso y agilizar el procesamiento de la CPU. Cuando el equipo requiere un dato, este se almacena en la memoria caché, que es más rápida que la memoria principal. Es por esto que, en los accesos siguientes, la CPU comprueba primero si se encuentra disponible en ella. Memoria RAM Al igual que los registros, este tipo de memorias también son volátiles. Además, se consideran una extensión de la memoria caché. Cuando el procesador busca un dato que no encuentra en la memoria caché, Una memoria volátil es aquella que pierde la información cuando se corta la corriente. L1 Datos L1 Instrucciones L2 Datos L2 Instrucciones L3 La memoria principal o memoria RAM es aquella que almace- na todas las instrucciones para que la CPU las ejecute. La memoria caché se divide en niveles, los cuales se denominan L1, L2 y L3 (aunque este último no se encuentra en todos los tipos de procesadores). Los datos se almacenan en uno de estos niveles dependien- do de la frecuencia que tengan. Atención Sistemas operativos monopuesto 13 comprueba si se encuentra en esta memoria, ya que son de acceso más rápido que el disco. Cuando la memoria RAM se llena, el disco duro destina una parte de su capacidad a cumplir con sus funciones. En este caso, el usuario detecta que el ordenador se ha ralentizado porque los programas tardan en responder. Además, las memorias RAM pueden ser estáticas o dinámicas, y su principal diferencia es la necesidad de refresco: mientras que las me- morias estáticas mantienen los datos siempre que estén alimentadas, las dinámicas pueden perder la información en cualquier momento. Esto tiene un inconviente, ya que no se puede acceder a la información mientras se está actualizando. Interconexión de la CPU La comunicación de la CPU con el resto de unidades funcionales se reali- za a través de los buses. Existen tres tipos: • Bus de datos: canal de comunicación por el que se intercambian los datos entre la CPU y el resto de los componentes del sistema. • Bus de direcciones: canal que se encarga de transportar las direc- ciones de memoria desde la CPU a la memoria principal. • Bus de control: canal por el que se transportan las órdenes de la CPU. Componentes lógicos Un bus es un canal de comunicación físico por el que se transmi- te la información. Según la RAE, el software es el “conjunto de programas, instruc- ciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora”. Tema 1. Caracterización de los sistemas operativos, tipos y aplicaciones 14 Se clasifica según su función: • Software de aplicación: aquellos programas orientados al usuario final como, por ejemplo, las aplicaciones ofimáticas o los videojuegos. • Software de programación: aquellos programas que ayudan a crear nuevo software. Son los editores de lenguajes de programa- ción, los compiladores, los intérpretes o los entornos de desarrollo integrado (IDE). • Software de sistema: programas que se encargan de ocultar la complejidad del hardware tanto al programador como al usuario final. Son los sistemas operativos y las diferentes herramientas de optimización y diagnóstico. El sotfware base A diferencia del software de aplicación, el software de sistema propor- ciona control sobre el hardware. Entre los diferentes tipos de este software, se debe destacar la BIOS. Se trata de un firmware que se encuentra almacenado en un circuito inte- grado de la placa base. Cuando encendemos el PC, es el primer programa que se ejecuta. Además, al estar integrada en la placa base, tanto la inter- faz gráfica como su menú son diferentes para cada una. También cambia la tecla con la que podemos acceder cuando encendemos el ordenador. En las placas antiguas, la BIOS carece de interfaz gráfica. Cuando ac- cedemos a ella, encontramos una pantalla con texto y las opciones a modificar, las cuales pueden seleccionarse únicamente con el teclado. El software base o software de sistema es aquel que sirve para controlar e interactuar con el sistema operativo. Un firmware es un software que maneja físicamente al hardware. Para + info Sistemas operativos monopuesto 15 No obstante, hoy en día las BIOS se han modernizado y han aña- dido una interfaz gráfica que permite utilizar tanto el teclado como el ratón. De esta forma, se ha aumentado la usabilidad de este firmware. Este tipo de BIOS se denomina UEFIBIOS. La diferencia principal es que este tipo de BIOS es independien- te del sistema operativo, mientras que las BIOS tradicionales pueden tener características asociadas a la ejecución de dicho sistema. Además, estas últimas solo soportan sistemas operativos de 16 bits (como puede ser MSDOS o Windows 95), mientras que las actuales soportan tanto los de 32 como los de 64 bits. Otra de las características que añade la UEFI frente a la BIOS es la posibilidad de configurar el Secure Boot. Esto permite la ejecución de programas certificados desde un pendrive antes de arrancar el sistema operativo, mientras que las BIOS originales permiten cualquiera de estos programas. Por otro lado, las UEFI- BIOS agilizan el arraque del sistema operativo. Las funciones de la BIOS son: