COLEGIO DE EDUCACION PROFECIONAL TECNICA DEL ESTADO DE NAYARIT CONALEP PLANTEL TEPIC 169

MATERIA: Manejo de Sistemas Operativos.

NOMBRE Y NÚMERO DE LA EVIDENCIA:

MATRICULA: 111690002-6.

NOMBRE: Marmolejo Pasillas Magali Lizett.

GRADO: III.

GRUPO: “F”

CARRERA: Informática.

AULA: 13

NOMBRE DEL MAESTRO: Benjamín Medina Ramírez.

OBJETIVO DE LA EVIDENCIA:

FECHA DE PETICION DE LA EVIDENCIA:

FEHA DE ENTREGA DE LA EVIDENCIA: 30-AGOSTO-2012

INTRODUCCION:

Este documento se trata de mencionar las definiciones, ejemplos e imágenes de informática, sistema informático, hardware y software, información y características, sistema operativo, sus sistemas operativos más comunes como son Windows, Linux, Ubuntu etc. También de los dispositivos de entrada y salida, sistemas de numeración, conversiones, multitareas, multiusuario, diferentes sistemas de numeración como son decimal, octal, hexadecimal, el código ascci, código ebcddic y medidas de información como los bytes, terabytes, bits, kilobits y sus equivalencias.

INDICE

Punto A; Descripción de un sistema Informático:…………………………6

Componentes físicos: HARDWARE 7

Memoria 7

Direccionalidad de la memoria 8

Espacio direccionadle 8

Características de la memoria 8

Tipos de memoria 9

Dispositivos adicionales 10

Memoria caché 10

Unidad central de proceso. EL microprocesador. 11

Registros 11

Unidad de control 12

Unidad aritmético-lógica 13

Repertorio o juego de instrucciones 14

Procesadores risc y cisc 15

Coprocesador matemático 16

Buses 16

Unidades de entrada/salida o periféricos 18

ADAPTADORES, INTERFACES o controladores 18

Monitor 19

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Tipos de tarjetas gráficas 20

Teclado 21

Ratón 23

Impresora 24

Plotter 25

Scanner 25

Modem 25

Tarjetas de comunicaciones 26

Adaptadores de red 26

OTROS PERIFÉRICOS 27

COMPONENTES LÓGICOS (DATOS Y SOFTWARE) 28

Sistemas de numeración 29

Una red de computadoras 29

REDES 30

Clasificación de las redes 31

Características de las redes 34

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B Identificación de sistemas operativos: …………………………..…35

Sistemas Operativos- Procesadores: 36

Sistemas Operativos de redes: 36

Procesadores. 37

Multitarea 38

Multiusuario 38

C. Manejo de sistemas de modificación. ……………………………………..39

Sistema binario 39

Octal 39

Sistema numérico hexadecimal 39

Cambio de base n a base 10 40

Representación geométrica de los números reales 41

Razones para el uso del sistema binario: 41

Representación alfanumérica: 42

ASCII 43

EBCDIC 44

5

D. Medición de la información…………………..…………………………………..44

Unidades de medición 45

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Punto A; Descripción de un sistema Informático:Un sistema informático como todo sistema, es el conjunto de partes interrelacionadas, hardware, software y de recurso humano (humanware) que permite almacenar y

procesar información. El hardware incluye computadoras o cualquier tipo de dispositivo electrónico inteligente, que consisten en procesadores, memoria, sistemas de almacenamiento externo, etc. El software incluye al sistema operativo, firmware y aplicaciones, siendo especialmente importante los sistemas de gestión de bases de datos. Por último el soporte humano incluye al personal técnico que crean y mantienen el sistema (analistas, programadores, operarios, etc.) y a los usuarios que lo utilizan.

Informática: El vocablo informática proviene del alemán informatik acuñado por Karl

Steinbuch en 1957. Pronto, adaptaciones locales del término aparecieron en francés, italiano, español, rumano, portugués y holandés, entre otras lenguas, refiriéndose a la aplicación de las computadoras para almacenar y procesar la información. Es una contracción de las palabras information y automatic (información automática). En lo que hoy día conocemos como informática confluyen muchas de las técnicas, procesos y máquinas (ordenadores) que el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia para apoyar y potenciar su capacidad de memoria, de pensamiento y de comunicación. En el Diccionario de la lengua española de la Real Academia Española se define informática como:

Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.1

Informática: El término “informática” proviene de la fusión de los términos “Información” y “autoMATICA”. La informática es una ciencia que estudia el tratamiento automático de la información. Como definición formal, se puede

usar la siguiente:

“Ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información como soporte de los conocimientos y comunicaciones humanas , llevado a cabo mediante elementos automáticos , así como el conjunto de técnicas , métodos y máquinas aplicadas a dicho tratamiento“ .

La Real Academia Española de la Lengua nos da la siguiente definición:

“Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de computadoras electrónicas”.

De esta última definición podemos deducir que hay tanto una ciencia informática como unas técnicas informáticas.

Sistema informático: Sistema de procesamiento de la información vasado en ordenadores.

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Hardware: El equipo físico que compone el sistema se conoce con la palabra inglesa “hardware”, que en castellano se puede traducir como “soporte físico”. Es el conjunto de dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables... que componen el ordenador. Son entes palpables, que podemos tocar.

Software: Para que el sistema trabaje, necesita que le suministren una serie de órdenes que indiquen qué es lo que queremos que haga. Estas órdenes se le suministran por medio de programas. El software o “soporte lógico” está compuesto por todos aquellos programas necesarios para que el ordenador trabaje. El software dirige de forma adecuada a los elementos físicos o hardware.

Componentes físicos: HARDWARE

El ordenador no está formado por un solo bloque, sino que lo forman diferentes partes encargadas cada una de ellas de una labor muy específica dentro de todo el conjunto.

Hay una parte del ordenador que le sirve para comunicarse con el exterior, es decir, para recibir y emitir información. Son las unidades de entrada salida, unidades periféricas o simplemente periféricos.

Otra parte fundamental es la memoria, que se encarga de memorizar las instrucciones, datos y resultados.

La tercera parte fundamental es la unidad central de proceso (U.C.P. o C.P.U.), que se divide en dos partes: una parte que controla todo el proceso (unidad de control, U.C.) y otra parte en la que se realizan las operaciones aritméticas y lógicas que ordene la U.C. (es la unidad aritmético lógica, U.A.L. o A.L.U. ).

Memoria

La Memoria Principal o Memoria Central es el dispositivo que sirve para almacenar los programas (instrucciones) que se quieran ejecutar (cuando haya que cargar el programa) y para almacenar los datos, los cálculos intermedios y los resultados (cuando el programa ya se esté ejecutando).Es decir, almacena todo aquello que ha de ser procesado por la CPU. La CPU puede traer y llevar datos directamente desde y hacia la memoria.

La posibilidad de que en dos momentos diferentes estén dos programas diferentes en la memoria es lo que permite que un misma máquina pueda servir para trabajos distintos (ordenadores de propósito general).

Sólo los datos almacenados en la memoria son procesables por la CPU. Los datos que estén contenidos en algún dispositivo de almacenamiento externo deben ser previamente introducidos a la memoria, por medio de una unidad periférica.

La cantidad de memoria usada para almacenar el programa dependerá de la complejidad del mismo (número de instrucciones que lo formen) y del tamaño de los datos que se quieren procesar en el programa.

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Direccionalidad de la memoria

La memoria se puede comparar con los buzones que hay en los portales de los edificios. Están dispuestos en forma matricial, o sea en filas y columnas; cada uno de los buzones es una unidad de almacenamiento y está identificada por un código de piso y puerta al que corresponde.

En la memoria cada uno de estos buzones se corresponde con una celda de memoria o posición de memoria. Estas celdas tienen un tamaño (número de bits que pueden almacenar) siempre igual para cada sistema. A cada celda de memoria se le asigna un indicativo, que llamaremos dirección de la celda (un número) que la identifica y permite referenciarla por su posición dentro del conjunto total de celdillas que componen el total de la memoria. Para leer o escribir información en una determinada celda será preciso identificarla mediante su dirección de celda. Como suele ser el propio ordenador quien maneja continuamente los números que representan las direcciones, estas direcciones se expresan en binario (que es el sistema con el que trabaja el ordenador). Para mayor comodidad humana, se pueden representar en hexadecimal.

El número de bits (unidad binaria básica de información) que componen una celdilla elemental de memoria, la unidad mínima direccionadle, lo que llamamos posición de memoria, depende de la construcción electrónica del diseño de cada ordenador. Hoy día predomina el empleo de la longitud de 8 bits (1 byte) para posición elemental de memoria.

Otra cosa distinta, que no hay que confundir, es la longitud de bits que son abarcados como operando de una instrucción. Es un dato muy importante porque limita el valor máximo que puede llegar a tener un operando dentro del ordenador. Al conjunto de bits que forman un campo de memoria que contiene un operando de una instrucción de la máquina se le llama palabra.

Espacio direccionadle

En cualquier ordenador existirá un espacio direccionarle. Es el intervalo de direcciones que pueden ser utilizadas por el microprocesador. El espacio direccionarle está limitado por el tamaño del bus de direcciones y éste a su vez depende del diseño del microprocesador.

De forma general, la cantidad de memoria máxima que puede direccionar el microprocesador será de 2n bytes, siendo n el número de líneas del bus de direcciones; para un bus de direcciones de 20 líneas, tendríamos 220 bytes = 1.048.576 bytes = 1.024 Kb = 1 Mb.

Características de la memoria

Algunas de las características fundamentales de las memorias (de cualquier tipo) son las siguientes:

Volatilidad.

Se dice que la información almacenada en una memoria es volátil siempre y cuando corra el riesgo de verse alterada en el caso que se produzca algún fallo de suministro de energía eléctrica (memorias de bi estables). No son volátiles aquellas en las que la información, independientemente o no que exista algún fallo en el fluido eléctrico, permanece inalterada.

Tiempo de acceso.

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Es el tiempo que transcurre desde el instante en que se lanza la operación de lectura en la memoria y el instante en que se dispone de la primera información buscada.

En la memoria principal este tiempo es, en principio, independiente de la dirección en la que se encuentre la información a la que queremos acceder.

Capacidad.

Número de posiciones de memoria de un sistema (número de informaciones que puede contener una memoria).

La capacidad total de memoria será un dato esencial para calibrar la potencia de un ordenador. La capacidad de la memoria la mediremos en múltiplos de byte (8 bits): Kilobytes (1024 bytes) y Megabytes (1024 Kilobytes).

Caudal.

Número máximo de informaciones leídas o escritas por unidad de tiempo.

Tipos de memoria

Dentro de la memoria principal, existen dos divisiones, en función de las posibilidades de lectura/escritura o solamente lectura: RAM y ROM.

Memorias RAM (Random Access Memory), memoria de acceso aleatorio o directo; esto quiere decir que el tiempo de acceso a una celda de la memoria no depende de la ubicación física de la misma (se tarda el mismo tiempo en acceder a cualquier celda dentro de la memoria). Son llamadas también memorias temporales o memorias de lectura y escritura. En este tipo de memorias leemos y escribimos a voluntad. Para escribir no hace falta el borrado previo de las posiciones a grabar. Es la memoria destinada a contener los programas cambiantes del usuario y los datos que se vayan necesitando durante la ejecución de dichos programas. Es la memoria perfectamente flexible y reutilizable. Su inconveniente radica en la volatilidad al cortarse el suministro de corriente: si se pierde la alimentación eléctrica, la información presente en la memoria se pierde. Por este motivo los datos y programas que el sistema debe mantener permanentemente para su funcionamiento no se almacenan en memoria de tipo RAM.

La memoria RAM se llama también memoria de usuario, por ser la memoria con la que trabaja el sistema para ejecutar los programas encargados.

Cuando se hace referencia a la capacidad de memoria de un ordenador se está hablando de la memoria RAM del sistema.

Memorias ROM (Read Olí Memory), memoria de solo lectura, llamadas también memorias residentes o permanentes. Son memorias que sólo permiten la lectura y no pueden ser reescritas. Su contenido viene grabado en origen por el fabricante de la computadora y no puede ser cambiado nunca. No es volátil, los datos almacenados permanecen aunque desaparezca el fluido eléctrico. Por lo demás funciona exactamente igual que la memoria RAM, pudiendo contener datos y código de programas. Debido a estas características, se usa para almacenar información vital para el funcionamiento del sistema. La gestión del proceso de arranque, el chequeo inicial del sistema, carga del sistema operativo y diversas rutinas de control de dispositivos de entrada/salida suelen ser las tareas encargadas a los programas grabados en ROM. Estos programas forman la llamada BIOS (o ROM-BIOS) (Basic Input Output System). Junto a la BIOS se encuentra el chip de CMOS donde se almacenan los valores que determinan

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la configuración hardware del sistema, como tipos de unidades, parámetros de los discos duros, fecha y hora del sistema... esta información no se pierde al apagar el ordenador. Estos valores se pueden modificar por medio del SETUP.

La memoria ROM constituye lo que se ha venido llamando Firmware, es decir, el software metido físicamente en hardware. De cara a los fines del usuario es una memoria que no sirve para la operación de su programa, sólo le aporta mayores funcionalidades (mayor “sabiduría”) del equipo.

Existen tipos especiales de memorias ROM en las cuales la información no ha sido grabada durante el proceso de fabricación:

Memorias PROM (Programable ROM), llamadas ROM's programables, son memorias de tipo ROM pero suministradas vírgenes para que el usuario programe su contenido en función del trabajo que le interese desarrollar en su equipo y una vez grabadas se convierten en ROM a todos los efectos. Se usan mucho para grabar constantes que dependen de cada usuario particular pero que son totalmente permanentes una vez definidos sus valores; por ejemplo un conjunto particular de símbolos convencionales o un alfabeto específico no estándar.

Memorias EPROM (Erasable PROM), llamadas PROM´s reprogramables, son del mismo tipo y finalidad que las PROM pero con la posibilidad de borrar su contenido en un momento determinado y reutilizarlas para contener otro programa distinto. Para ello la memoria dispone de una “ventana” de cuarzo a través de la cual mediante un fuerte rayo ultravioleta se puede borrar el contenido y protceder como si se tratara de una PROM virgen pendiente de grabar por primera vez.

Dispositivos adicionales

Dentro del subsistema de memoria además de la memoria propiamente dicha, existen una serie de dispositivos adicionales como:

el registro de contenido de memoria (RCM): contendrá el valor que será escrito en una operación de escritura o el dato leído después de una operación de lectura.

el registro de dirección de memoria (RDM): contendrá la dirección de la celda que será accedida, tanto para escritura como para lectura.

la unidad de control de memoria (UCM): se encarga de controlar las operaciones que deben realizarse en el subsistema de memoria a instancias de las señales de control enviadas por la UC de la CPU.

Memoria caché

Un tipo importante de memoria es la memoria caché. Funcionalmente, la memoria caché es igual a la memoria principal. Sin embargo, físicamente en el ordenador es un componente distinto (no es imprescindible que esté en los ordenadores). Se puede definir como una memoria rápida y pequeña, situada entre la memoria principal y el procesador, especialmente diseñada para contener información que se utiliza con frecuencia en un proceso con el fin de evitar accesos a otras memorias (principal), reduciendo considerablemente el tiempo de acceso al ser más rápida que el resto de la memoria principal.

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Cuando el procesador lee datos o las almacenas en la memoria principal, los datos también se almacenan en la memoria caché. Si el microprocesador los necesita de nuevo, los lee de la caché y no de la principal. Al ser ésta muy rápida la velocidad se incrementa dramáticamente.

La cantidad de memoria caché en un ordenador que disponga de esta memoria es bastante menor que la cantidad de memoria principal (no caché), y además la caché es bastante más cara.

Unidad central de proceso. EL microprocesador.

La unidad central de proceso o CPU es el verdadero motor de un ordenador. Se encarga de realizar las tareas fundamentales:

Operaciones aritméticas

Direccionamiento de Memoria

Gestión de instrucciones

Control del transporte de los datos a través de los buses.

La CPU es el elemento principal de un sistema computarizado. Si hacemos un símil entre un ordenador y el cuerpo humano, la CPU hará el papel del cerebro: atender las solicitudes, mandar y hacer controlar la ejecución.

Un microprocesador es un circuito integrado o chip que contiene a la CPU y un conjunto de patillas. Su tamaño es algo menor que el de una caja de cerrillas. Los ordenadores equipados con microprocesadores se suelen conocer con el nombre de microordenadores, que son los ordenadores de pequeño tamaño y elevada capacidad que estamos acostumbrados a ver. Generalmente los términos CPU y microprocesador se usan indistintamente.

En los microordenadores, es común referirse a la CPU identificándola con la carcasa del ordenador (Ej.: “no hace falta que traigas el teclado ni la pantalla, sólo la CPU”). Aunque esta acepción es usada con frecuencia y sirve como identificativo de toda la circuitería interna que se encuentra dentro de la carcasa del ordenador, no es correcta. Físicamente la CPU o microprocesador es el circuito integrado o chip al que nos referíamos anteriormente. Este chip se instala en la placa madre del ordenador y está conectado al resto de los componentes (Memoria, controladores de dispositivos, etc.) a través de los buses.

La CPU está compuesta por varios subsistemas. Principalmente son dos: la unidad aritmético lógica (ALU) y la unidad de control (UC). Otro componente muy importante son los registros. Comenzaremos viendo estos últimos:

Registros

Los procesadores no suelen operar casi nunca directamente sobre la memoria principal. Coger los datos a operar directamente de la memoria principal sería lo ideal pero técnicamente sería muy caro de construir y seguramente muy lento. Resulta mucho más conveniente que los operando sobre los cuales va a actuar el procesador sean traspasados previamente a unas pequeñas memorias auxiliares fijas y ultra rápidas. Estas memorias de altísima velocidad destinadas a memorizar los datos esenciales de cada instante del proceso se llaman registros, y están situados dentro del propio procesador. El tamaño de los registros suele ser el mismo que el bus de datos.

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En cada procesador concreto habrá un número determinado de ellos, según los usos específicos que se tengan previstos. Estos usos pueden ser, por ejemplo, los siguientes:

instrucción que se esté ejecutando primer operando de la instrucción que se esté ejecutando segundo operando de la instrucción que se esté ejecutando resultado de la operación Información que será utilizada para calcular la dirección de memoria a la que se quiere acceder.

Información sobre la situación en la que ha quedado la CPU después de la ejecución de una instrucción (por ejemplo: resultado de la última comparación efectuada)

información que permita controlar el funcionamiento de la CPU.

dirección de la siguiente instrucción a ejecutar (es una dirección de memoria)

Los registros constituyen el nexo entre la CPU y la memoria. Los operandos sobre los cuales se aplica una instrucción deberán ser transportados previamente a los correspondientes registros desde la memoria principal y el resultado obtenido en el registro de resultado deberá transportarse a la ubicación deseada de la memoria principal.

Unidad de control

La unidad de control dirige todas las actividades del ordenador. Actúa como el corazón del sistema, enviando impulsos eléctricos (señales de control) para secuenciar (poner en orden) y sincronizar (marcar el tiempo) el funcionamiento de los restantes componentes.

Para alcanzar la sincronización de todo el sistema, la UC tiene un componente denominado reloj, que se describe a continuación:

Reloj

El microprocesador está conectado a una oscilador que genera impulsos (señales eléctricas) igualmente espaciados en el tiempo (a intervalos constantes de tiempo), y que se suele conocer como reloj. Estos impulsos forman una señal, que permite regular los instantes exactos en los que debe comenzar y finalizar el trabajo de un componente.. Esta será emitida por el reloj a una determinada frecuencia base. La frecuencia se mide en megahercios (MHz o millones de ciclos por segundo). El microprocesador recibe dicha señal y la divide para obtener otra señal con la frecuencia a la que el microprocesador es capaz de trabajar. Esta nueva señal marca el ritmo con el cual se ejecutan todas las tareas.

Por ejemplo, el 8088 funciona a 4,77 Mhz, que es un tercio de la frecuencia base del reloj que usa, que es de 14,31818 Mhz.

Los más modernos microprocesadores alcanzan velocidades de cientos de MHz (300 Mhz alcanza el Pentium II, es decir, 300x106 Hz, lo que significa que el reloj genera 300 millón de pulsos por segundo, lo que suponiendo que cada instrucción a realizar por el microprocesador necesitara un ciclo de reloj, se podrían realizar 300 millones de instrucciones por segundo).

Decodificador

Otro componente de la UC es el decodificador. El decodificador tiene como misión recibir el código de la operación a realizar y traducirla (decodificarla) en el conjunto de señales de control necesarias para llevarla a cabo. El funcionamiento del decodificador se basa, en los modernos microprocesadores, en la llamada lógica microprograma da. La interpretación de un código de instrucción se traduce en la ejecución de un microprograma que define los pasos elementales a

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realizar para ejecutar la instrucción deseada. El microprograma está almacenado en una zona de memoria denominada memoria de control.

Registros de la UC

Hay que señalar la presencia dentro de la UC de varios registros. Aunque su número y su misión pueden variar en gran medida entre diferentes microprocesadores, de alguna manera siempre deben existir por lo menos dos:

el registro Contador de Programa

el registro de instrucciones

El primero de ellos, también conocido como PC (Program Counter) o IP (Instrucción Pointer) almacena la dirección de la próxima instrucción a ejecutar.

El segundo, también conocido como IR (Instruction Register), almacena el código de la operación que está siendo ejecutada en un momento dado.

Por cada instrucción del programa que está siendo ejecutada por el sistema, la UC recorre una serie de etapas que se dividen en dos fases:

Fase de búsqueda e interpretación:

El objetivo de esta fase obtener el código de la siguiente instrucción a ejecutar y que se encuentra almacenada en la memoria principal. Los pasos a grandes rasgos son:

Recobrar la instrucción de la memoria del ordenador. La instrucción a recobrar se encuentra en la dirección señalada por el registro IP. El código de la instrucción leída pasa al RI donde será decodificada.

Interpretar el código de la instrucción. La instrucción que después de obtenida se guarda en el IR, pasa a través del decodificador el cual genera las señales de control asociadas al código de la instrucción

Se incrementa el IP en uno y así se apunta a la siguiente instrucción a ejecutar.

Fase de ejecución propiamente dicha:

Durante el ciclo de ejecución la instrucción interpretada es ejecutada enviando a cada componente las señales de control generadas. Los pasos son:

Se obtienen los datos implicados en la instrucción si es necesario

Se ejecuta la instrucción

Unidad aritmético-lógica

La unidad aritmético-lógica es la parte del microprocesador que realiza los cálculos y las operaciones con los datos indicados en las instrucciones. Podríamos llamarla “calculadora” si únicamente realizase operaciones aritméticas, pero como es capaz de realizar operaciones del varios tipos es mejor llamarla unidad aritmético-lógica para destacar que es capaz de realizar operaciones lógicas. Estas operaciones lógicas que la ALU puede realizar son, en realidad, la simple aplicación de unas reglas simples de comparación de dos datos. Pueden establecerse

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comparaciones de igual, mayor que, menor que, menor o igual que y mayor o igual que. Usando estos tipos de instrucciones el ordenador podrá simularle comportamiento lógico humano y adoptar actuaciones diferentes frente a situaciones diferentes. Pero esto no es inteligencia automática o inteligencia artificial: debe ser el programa realizado por el programador el que contemple convenientemente el uso de estas instrucciones para simular la capacidad de decisión que la inteligencia comporta.

La ALU posee una circuitería que le proporciona la capacidad de realizar estas operaciones aritméticas y lógicas con los datos. El conjunto de operaciones que puede llevar a cabo la ALU están concebidas y fijadas durante su diseño. en el caso de una ALU elemental, ésta podrá: sumar, restar, realizar operaciones lógicas (Y, O, NO) y relacionales (=, >, <, >=, <=, <>). El resto de operaciones se realizarán a partir de las operaciones elementales, por ejemplo multiplicar dos números se haría mediante una sucesión de sumas.

Podemos hacer un símil entre un ordenador y una orquesta dirigida por un director de orquesta. Toda la orquesta compondría el hardware del sistema. El director de orquesta actuaría como el microprocesador: su labor es leer una serie de instrucciones (partitura) y enviar órdenes al resto de la orquesta para que ésta “funcione”. Los músicos y sus instrumentos funcionarían como elemento periféricos: reciben órdenes del microprocesador y actúan en consecuencia. La partitura del director sería el programa, que está almacenado en la memoria del ordenador: sin tal partitura, la orquesta no hace nada. La labor del director es ir tomando las instrucciones escritas en la partitura y dar las órdenes correspondientes a los músicos. El director no haría nada por iniciativa propia: solamente lee la partitura y actúa en consecuencia.

En el símil anterior de la orquesta, quizás la parte que más adecuadamente se ajuste a la labor del director de orquesta es la unidad de control: no toca ningún instrumento, pero su batuta es la que hace que cada instrumento intervenga en el momento oportuno. Para marcar los intervalos precisos de tiempo de las actividades de todos los dispositivos que que controla, la unidad de control dispone - también a semejanza de un directo de orquesta- de un cadenciómetro para lograr la sincronización. En un microprocesador esta labor la lleva a cabo el reloj.

Repertorio o juego de instrucciones

La potencia de un microprocesador dependerá de su velocidad en la ejecución de las instrucciones pero también del tipo, variedad y riqueza de operaciones que sea capaz de realizar. Cada microprocesador dispone de un repertorio de instrucciones propio, que se conoce como juego de instrucciones del microprocesador. Este juego depende de la circuitería interna con la cual ha sido diseñado. La programación íntima y verdadera del procesador debe hacerse usando ese juego de instrucciones de que de la máquina concreta con la que estemos trabajando. Afortunadamente, existen lenguajes de programación que nos evitan tener que aprender el lenguaje de cada máquina particular.

Dentro del repertorio completo de instrucciones del microprocesador existirán un conjunto asociado a las distintas operaciones que puede realizar la ALU. Cuando la UC identifica un código de instrucción que indica una determinada operación de la ALU, generará las señales oportunas para activar la operación correspondiente dentro de la ALU.

El formato general de las instrucciones que son ejecutadas por el microprocesador se ajusta al formato:

<Código de operación> <Operando 1> <Operando 2>

Pueden existir operaciones que solo contengan un operador o incluso ninguno.

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Supongamos un microprocesador que puede realizar la siguiente operación:

Sumar el contenido de un registro con un determinado valor y guardar el resultado en el propio registro.

Consideremos que el código de dicha operación es 0011. El registro se llamará A, y el valor a sumar es 2. La instrucción que debería recibir el microprocesador para sumar el contenido de A con el valor 2 es:

0011 0010 (código de operación, y primer y único operando)

Al entrar en un ciclo de búsqueda la UC extraerá desde la posición de memoria señalada por IP el código de la siguiente instrucción a ejecutar. Al recibir el código de instrucción 0011 se enviarán las señales de control necesarias para:

Hacer llegar los operandos implicados en la suma a la ALU (contenido del registro A, y valor 0010)

Indicarle a la ALU que debe realizar una operación de SUMA.

Almacenar el resultado de la suma efectuada en el registro A

Estas señales son una simplificación de todas las señales elementales que habrían de ser generadas.

La popularización de los microordenadores comenzó en los años 70 con el ordenador Apple II, sin embargo su impacto comercial comienza cuando IBM lanza en 1981 su ordenador personal PC (“Personal Computer”) basado en el microprocesador 8088 de Intel. A este lanzamiento le siguieron otros muchos fabricantes: Compaq, ALR, Olivetti, Tandom, Hewlett-Pakard, etc... Desde entonces la evolución ha sido continua en la aparición de nuevos microprocesadores y modelos de microordenadores cada vez más potentes y veloces. Hoy en día prácticamente todos los fabricantes de ordenadores comercializan ordenadores personales. Se puede decir en comparación con la industria del automóvil, que los ordenadores personales vienen a ser los utilitarios de la Informática.

Actualmente la mayor parte de los microordenadores están basados en dos grandes familias de microprocesadores: la Intel y la Motorola. La familia Intel (8088, 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium) es la base de todos los ordenadores IBM y compatibles (PC, XT, AT, PS/2, 386, 486, Pentium). La familia Motorola (68000,68010, 68020, 68030, 68040) es la base de los ordenadores Apple Macintosh.

Son especialmente populares los ordenadores de tipo PC. A este tipo de ordenadores están orientadas la mayoría de las descripciones presentes en este tema.

Procesadores risc y cisc

Existen en la actualidad dos grandes tendencias en la construcción de procesadores. Éstas se diferencian esencialmente en las características de su repertorio de instrucciones.

Los procesadores CISC (Complex Instruction Set Computer) tienen un repertorio con un número de instrucciones alto (200-300); estas instrucciones además son más complejas que las de RISC, con lo que la circuitería necesaria para decodificación y secuenciación también aumenta, y la velocidad del proceso disminuye. Como ventaja, tenemos que se necesitan menos instrucciones para ejecutar una tarea. Además, el formato de las instrucciones es bastante variable (es decir, hay bastantes

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formatos). Además, el diseño hace que el procesador tenga que realizar constantes accesos a memoria.

Este tipo de procesadores es en el que se basan los PC´s.

Los procesadores RISC (Reduced Instruction Set Computer) tienen características opuestas a los CISC. Su juego de instrucciones es más reducido (menos de 128), y las instrucciones son más sencillas (con lo que se necesitarán más instrucciones para ejecutar una tarea). El formato de instrucciones es fijo (o serán pocos formatos), con lo que el control del hardware es más sencillo y se facilita la colocación de las instrucciones en la memoria, lo que implica que los accesos a la memoria se aceleren. Por otra parte, estos accesos a memoria son menos frecuentes ya que el procesador posee un mayor número de registros.

Estos procesadores son los que están presentes en las estaciones de trabajo. Como ejemplos podemos citar los procesadores ALPHA de Digital Equipment, y los SuperSPARC y MicroSPARC de Sun Microsystems y Texas Instruments.

Relacionada con los conceptos RISC y CISC está la técnica pipeline; esta técnica consiste en dividir la ejecución de la instrucción en bloques independientes que se ejecutan en paralelo. Es más eficiente para los procesadores RISC, aunque también se implementa en CISC.

Coprocesador matemático

También conocido como procesador numérico, es otro microprocesador adicional que se puede incorporar a los microordenadores. Su objetivo es descargar de las operaciones aritméticas al procesador principal (no lo sustituye, sino que colabora con él). Los coprocesadores matemáticos realizan directamente las operaciones con números reales y con algunas funciones (seno, coseno, tangente, potencias del número e...). La presencia del coprocesador matemático en un ordenador es importante siempre que se vayan a efectuar cálculos matemáticos (manejo de números reales) y para otras tareas como el trabajo con gráficos (lags funciones trigonométricas son necesarias para realizar las operaciones). No obstante, el coprocesador no es un elemento imprescindible para un ordenador;: si éste no está presente, las operaciones las realizará el procesador principal (con menos eficiencia).

Los coprocesadores matemáticos de la familia Intel son el 8087, 80287 y 80387. Esta familia también cuenta con microprocesadores con coprocesador matemático incorporado en el mismo chip, como es el caso del microprocesador 80486 DX. Los de la familia Motorola son el 68881 y el 68882.

Buses

Un bus se puede definir como una línea de interconexión portadora de información, constituida por varios hilos conductores ( en sentido físico) o varios canales o líneas (en sentido de la lógica de transmisión), por cada una de las cuales se transporta un bit de información. El número de líneas que forman los buses (ancho del bus) es fundamental: Si un bus está compuesto por 16 líneas, podrá enviar 16 bits al mismo tiempo (paralelamente); por el contrario, si el bus tiene 32 líneas podrá enviar 32 bits en el mismo tiempo.

En la familia de los ordenadores personales, los buses interconexionan toda la circuitería interna. Cuando un dato pasa de un componente a otro, viaja a lo largo de este camino para alcanzar su destino. Es decir, los distintos subsistemas del ordenador intercambian datos gracias a los buses.

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Podemos distinguir principalmente tres categorías de buses:

Bus de datos. Sirve para transmitir información entre el microprocesador, la memoria y los periféricos. Por él circulan los datos y las instrucciones. Tiene tantas líneas como bits se transmiten en paralelo (una para cada bit). El flujo es de doble sentido y a mayor número de bits paralelos mayor podrá ser la velocidad de transmisión que consigamos.

El ancho de este bus (nº de bits que puede transmitir simultáneamente en paralelo) es una medida de la potencia del microprocesador. Este bus es como una autopista de datos electrónicos y cuanto más ancho sea, más datos podrán moverse al mismo tiempo.

El ancho del bus de datos es así una de las características más importantes del microprocesador. Cuando decimos que un microprocesador es, por ejemplo, de 16 bits, nos estamos refiriendo al ancho de su bus de datos.

Bus de direcciones. Es utilizado por el microprocesador para señalar la celda de memoria (o el dispositivo de E/S) con el que se quiere operar. El tipo de operación será de lectura o de escritura y los datos implicados viajarán por el bus de datos.

Por él circula la expresión binaria de la dirección de memoria a la cual el microprocesador quiere acceder. Tiene sentido de flujo unidireccional desde el microprocesador hacia la memoria. Una vez localizados los datos pedidos, su transmisión hacia el microprocesador (o hacia donde sea) se hará a través del bus de datos.

Si queremos leer el valor de una celda de memoria, se selecciona la celda en concreto escribiendo su dirección en el bus de direcciones y se recibe su contenido a través del bus de datos.

Los dispositivos de E/S intercambian la información con el microprocesador mediante los puertos de E/S. Cada puerto está asociado con un determinado dispositivo y tiene una dirección que lo identifica.

El ancho de este bus también es una medida de la potencia del microprocesador, ya que determina la cantidad de memoria a la que éste puede acceder, es decir, la cantidad de espacio direccionarle. El espacio de direcciones es el rango de valores distintos que el microprocesador puede seleccionar. Si únicamente tuviéramos un bus de direcciones de dos líneas, entonces sólo se podrán enviar 4 direcciones: 00, 01,10, 11. En general, la cantidad máxima de direcciones disponibles será 2n, siendo n el número de líneas del bus de direcciones.

Bus de control. Por él circulan las señales que marcan las interrelaciones entre los distintos componentes del procesador. Es de doble sentido de flujo.

Sirve para transportar las señales que se encargan de dirigir el correcto funcionamiento del sistema: Señales de reloj, alimentación, interrupciones, etc. Mediante las señales de control se gestiona el correcto funcionamiento y la sincronización de las tareas a realizar por los distintos subsistemas.

También podemos hacer otra clasificación de los buses, según el criterio de su situación física: buses internos y buses externos. El primero de ellos mueve datos entre los componentes internos del microprocesador, mientras que el segundo se utiliza para comunicar el micro y otras partes, como periféricos y memoria.

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De todo lo dicho anteriormente podemos concluir que las características a valorar en un procesador serán:

Ancho del bus de datos (se mide en bits)

Ancho del bus de direcciones (se mide en bits)

Velocidad de reloj a la que trabaja (se mide en Megahercios)

Repertorio de instrucciones.

Rendimiento global del microprocesador. Da una medida de la cantidad de instrucciones que el microprocesador puede llevar a cabo en una unidad de tiempo (un segundo). Esta magnitud se mide en M.I.P.S. (millones de instrucciones por segundo).

Unidades de entrada/salida o periféricos

Tal y como hemos presentado un ordenador, un periférico sería cualquier unidad del sistema, excepto la unidad central de proceso y la memoria principal.

Los periféricos son una serie de dispositivos que permiten al ordenador comunicarse con el exterior, bien sea para tomar datos o para mostrar información, o bien para almacenar, de forma permanente, grandes cantidades de información.

Según el sentido del flujo de información, tendremos los siguientes tipos de periféricos:

Periféricos de entrada: Establecen un flujo de información desde el exterior del ordenador hacia éste.

Periféricos de salida: Establecen un flujos de información desde el interior del ordenador hacia el exterior.

Periféricos de entrada/salida: Pueden establecer el flujo de información en ambos sentidos: desde el exterior al interior del ordenador o al revés.

Estamos diciendo que la información se transmite desde/hacia el interior del ordenador. Cuando se produce una operación de entrada de información, la información irá desde el exterior hasta la CPU. Lo que ocurre es que la CPU no es un elemento pensado para almacenar información (solo podría almacenarla en alguno de sus registros, pero éstos no son muy numerosos). De hecho, cuando se introduce información en el ordenador, esta información pasará por algún registro de la CPU, pero su destino final será la memoria principal del ordenador, que sí es un elemento cuyo principal cometido es almacenar información.

En las operaciones de salida de información ocurre lo mismo: la información pasará de la memoria principal a algún registro de la CPU, y desde ahí irá hacia el exterior por medio del periférico.

ADAPTADORES, INTERFACES o controladores

Toda la transferencia de información entre el ordenador y el mundo exterior se realizar a través de los periféricos. La manera en que la información se transfiere es controlada por la CPU. Para auxiliar a la CPU en esta labor, existen unos dispositivos intermedios llamados “adaptadores”, “controladores” o “interfaces de entrada/salida”, que comunican a la CPU con el periférico. La misión del interface es hacer de intermediario entre el mundo exterior, representado por el

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periférico, y la CPU del ordenador. es decir, la interface de entrada/salida se encarga de transformar la información, representada en el formato utilizado por el ordenador, en información inteligible por el periférico y viceversa.

Además, la interface de entrada/salida se encarga de acoplar la velocidad de trabajo del ordenador (normalmente muy rápida) con la del periférico (muy baja), ya que, al tener los periféricos partes mecánicas, su velocidad de entrada/salida de datos es muy inferior a la velocidad de entrada/salida de datos de la CPU.

La razón de ser del interface es debido a que en la mayoría de los casos es necesario transformar las características de la información almacenada en los dispositivos, para adaptarlas a las del ordenador a la que están conectados, y viceversa. Con esto se consigue realizar sin errores la transmisión de la información en un sentido y otro. El adaptador o interface realiza la corrección de cualquier incompatibilidad de información entre los periféricos y el ordenador.

Existe una gran variedad de adaptadores. Aunque todos ellos realizan las mismas funciones, los fabricantes han pretendido introducir en el mercado los de fabricación propia. Esto ha generado incompatibilidad entre diferentes ordenadores del mismo tipo.

La transmisión entre periféricos y ordenador se realiza mediante un conjunto de reglas y procedimientos a seguir para el intercambio de la información entre dispositivos, equipos o sistemas diferentes. Estas reglas o procedimientos reciben el nombre de protocolo y en la actualidad se han normalizado por el organismo ISO.

Los controladores se añaden al sistema mediante unas extensiones reservadas en la arquitectura del sistema para incorporar nuevos componentes hardware. Estas extensiones se denominan ranuras de expansión o slots de expansión, y son unos zócalos longitudinales donde se instalan las “tarjetas” para aumentar las prestaciones de un ordenador. Existen varios tipos de slots dependiendo del número de bits que transmitan. Cada tipo de tarjeta se conectará a un slot del mismo tipo.

Monitor

El proceso de visualización de datos es posible gracias al sistema de vídeo del ordenador. Un sistema de vídeo consta del monitor, tarjeta gráfica y programa controlador.

El monitor visualizar la información que se genera en el programa que se ejecute en el ordenador. Está controlado por la tarjeta gráfica. El tamaño del monitor viene dado por la longitud de la diagonal de la pantalla. Los habituales son de 14, 15, 17, 20 y 21 pulgadas.

El ordenador manda informaciones a la tarjeta de vídeo, y el monitor transforma esas informaciones en un rayo electrónico que ilumina la pantalla en un punto. Esto todavía no conduce a la formación de una imagen completa, sino tan solo contribuye a la formación de un minúsculo punto luminoso (PIXEL). La imagen del monitor constará de muchos de esos puntos. El rayo electrónico se moverá desde la esquina superior izquierda de la pantalla hasta la inferior derecha, siguiendo un movimiento horizontal y otro vertical. De esta forma crea consecutivamente uno tras otro todos los puntos de la pantalla que son necesarios para crear una imagen completa, a partir de señales que envía la tarjeta de vídeo. Para que el primer punto permanezca visible mientras el rayo electrónico está iluminando al último, la parte interior de la pantalla está recubierta por una capa de numerosísimas partículas fosforescentes, que tienen como misión prolongar durante un cierto tiempo la iluminación que les ha sido transferida. En el momento en que se ha conseguido una imagen completa, el rayo electrónico vuelve a posicionarse en la esquina superior izquierda para enviar un nuevo impulso de iluminación.

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Se conoce como frecuencia de barrido vertical o frecuencia de refresco de pantalla al número de veces por segundo que el rayo electrónico recorre la pantalla. La frecuencia de refresco de imagen en monitores de PC usuales se encuentra entre 50 y 70 Hertzios (Hz). Esto significa que la imagen completa se construye de 50 a 70 veces por segundo. Cuanto más elevada sea la frecuencia, más tranquila aparecerá la imagen. El ojo humano es capaz de registrar del orden de 25 imágenes por segundo y por tanto se muestra demasiado perezoso para darse cuenta de forma notable de esta sucesión de repetición de la imagen. El trabajo con la pantalla resulta mucho menos cansado en el supuesto de un monitor de 70 Hz.

Existen dos técnicas de barrido: los monitores “no entrelazados” barren todas las líneas horizontales sin saltarse ninguna. Los monitores “entrelazados” barren una línea de cada dos, barriendo en la siguiente pasada las líneas saltadas.

El programa controlador o driver es el elemento software encargado de la comunicación entre los programas de aplicación y la tarjeta gráfica. Estos controladores relacionan el formato del programa principal con el que maneja el procesador gráfico.

La tarjeta gráfica es interface hardware que controla el monitor. Actúa como punto de conexión entre el monitor y el procesador. Los elementos que componen una tarjeta gráfica son:

Conexión con el PC: parte de la tarjeta que se insertará en el slot del ordenador.

Conector para el monitor: sirve para enviar la información de la tarjeta al monitor; consiste en un “enchufe” especial de 15 pins.

Memoria de pantalla: los tipos de memorias que puede contener una tarjeta gráfica son:

ROM (ROM de vídeo). Contienen los juegos de caracteres, gráficos y numéricos y los formatos para la conversión de formato ASCII a patrones de puntos.

DRAM (RAM dinámica). Es la más general y es “mono tarea” (sólo puede leer o escribir datos al mismo tiempo, ya que sólo dispone de un puerto de comunicaciones.

VRAM (RAM de vídeo). Es más veloz, porque dispone de dos puertos de comunicaciones para permitir lectura y escritura simultáneas.

En los últimos tiempos han comenzado a usarse otros tipos de RAM, como EDO RAM, WRAM, SGRAM y RAMBUS, que ofrecen mejoras en los tiempos de acceso y mayor velocidad de transferencia.

Controladora de vídeo: reproduce total o parcialmente el contenido de la memoria de pantalla en intervalos periódicos de tiempo.

Tipos de tarjetas gráficas

Medida (adaptador monocromo)

Los primeros PC´s fabricados por IBM fueron previstos con una conexión para el monitor que no tenía capacidad gráfica. Disponía de una memoria de pantalla de 4 Kb y solo podía registrar datos alfanuméricos. Como cualquier otro adaptador de monitor de PC , era capaz de llenar una pantalla con 25 líneas de 80 caracteres cada una. No puede trabajar con colores.

Hgc (hercules graphics card, tarjeta gráfica hercules)

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Lanzada en 1982, es la primera tarjeta que aparece con posibilidades gráficas. Tiene dos modos de funcionamiento: el modo texto del MDA (pero con una matriz de puntos por signo de 8x16) y un modo gráfico con resolución de 720 x 340. Tampoco podía trabajar con colores.

La memoria de la pantalla se aumenta hasta 64 Kb. La frecuencia de cambio de imagen es de 50 Hz.

Cga (color graphics adapter, adaptador de gráficos a color)

Esta tarjeta hizo aparecer el color en el mundo de los PC's. Su memoria de pantalla es tan sólo de 16 Kb. En el modo texto trabaja como la MDA (forma cada carácter con una matriz de puntos de 8x8), mientras que en modo gráfico puede trabajar con una resolución de 160x100 con 16 colores, de 320x200 con 4 colores, o de 640 x 200 en 2 colores. Como se ve, a más colores más escasa es la resolución.

Ega (enhanced graphics adapter, adaptador de gráficos mejorado)

Esta tarjeta puede trabajar en modo texto y gráfico; en este último es capaz de representar 16 colores de una paleta de 64, y una resolución de 650x350 puntos. En modo texto la matriz de caracteres es de 14x8 puntos. Su alta resolución le permite representar 80 caracteres en 25 o 42 líneas. la memoria de pantalla es de 256 Kb.

VGA (video graphics array, adaptador de gráficos de vídeo)

Puede trabajar en modo texto y modo gráfico y ofrece una resolución de 640x480 puntos con 16 colores.

SuperVGA's, ExtraVGA's, VGA's ampliados o VGA's extendidos

Estos controladores son capaces de trabajar con resoluciones de 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200... y de manejar 256, 32.768, 65.536 o 16.777.216 colores.

Teclado

Hoy por hoy, el dispositivo principal de introducción que le sirve al usuario como medio de comunicación con el ordenador sigue siendo el teclado, si bien en entornos gráficos es casi imprescindible además el uso de un ratón. Desde siempre ha sido considerado como parte fija del ordenador, por ejemplo las antiguas consolas y terminales, pero para aumentar la comodidad y eficacia se separó del mismo, aunque manteniéndose unido a través de un cable.

No todos los teclados se adaptan a cualquier ordenador. Esto proviene del tipo de ordenador, en el cual IBM marcó las diferencias.

El teclado pc/xt

Los primeros PC de IBM que se lanzaron al mercado lo hicieron con un teclado albergado en una pesada carcasa metálica. Estaban equipados con un total de 83 teclas exactamente. A diferencia de los teclados usuales de hoy en día, no disponían de indicadores LED que anunciasen el status de las teclas Núm. Lock, Caps Lock y Scroll Lock. Las teclas de función desde F1 hasta F10 se localizaban en dos filas verticales en el lado izquierdo del teclado. La tecla Esc se encontraba en el campo de letras y números en la esquina superior izquierda al lado del 1.

El teclado pc/at

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En los ordenadores de la clase AT desarrollados posteriormente por IBM se llevó a cabo una ligera modificación por parte de IBM, pero dentro de la misma carcasa. La situación de la mayoría de las teclas se conservó sin modificaciones. Las teclas numéricas, de control del cursor y las de cálculo se agruparon en un bloque aparte, que se colocó en el margen derecho del teclado. Además fue albergada allí una segunda tecla Intro. Pero tampoco se disponía de indicadores LED para el status del teclado.

El teclado at ampliado

Partiendo del teclado antes descrito, el teclado AT, se llevó a cabo nuevamente una importante ampliación que sí modificó de forma esencial el mismo. El número de teclas de función se aumentó de 10 a 12, a la vez que fueron albergadas en línea horizontal en la parte superior del teclado. A la izquierda de esta línea se albergó la tecla Esc y a la derecha se instalaron tres adicionales de función fija (Imp. Pont, Bloq Despl y Pausa). Entre el teclado alfanumérico y el numérico se albergaron 10 teclas adicionales (las cuatro direcciones del cursor, Insertar, Suprimir, Inicio, Fin, Avanzar Página y Retroceder Página)

Algunas teclas se encontraban repetidas para posibilitar un uso más flexible. Por esto es por lo que el teclado ampliado para AT recibió el nombre de MF (Multi Function). Una ampliación muy útil fue la instalación de LED's para el estado del teclado.

El teclado de Windows 95

Con la llegada de Windows 95, Microsoft ha diseñado un nuevo teclado, el cual a parte de ser un teclado estándar AT, añade unas teclas específicas con determinadas tareas propias de este sistema operativo.

El código de teclas (scan code)

Cada vez que una tecla es pulsada, se transmite un determinado código de tecla desde el procesador del teclado a la CPU. Esta traduce el código de teclas en el símbolo correspondiente. Es por lo que es posible desarrollar diferentes dispositivos de teclado para distintos idiomas, y siempre conservando las mismas teclas.

Las distintas clases de teclados no sólo se diferencian en lo referente a sus teclas, sino también en lo que se refiere al código de teclas. Así, por ejemplo, el teclado del XT envía al apretar la tecla de espacio el código de teclas 57 a la CPU, mientras que el teclado AT mandaría el código 61. Así podemos deducir fácilmente que los teclados no son intercambiables directamente entre distintos tipos de PC.

Los ordenadores actuales, independientemente de la clase a la que pertenezcan, disponen todos de teclados del tipo MF (con o sin las teclas de Windows 95) .Un pequeño interruptor casi siempre situado en la base de la carcasa del teclado, hace que el teclado se adapte a un XT o a un AT.

Teclados especiales

Actualmente existen en el mercado teclados especiales que disponen, a parte de funciones de teclado “normales”, de un Trackboard integrado. Un Trackboard integra en el teclado las funciones propias del ratón. Se trata en este caso de un teclado MF completo, en cuya carcasa se encuentra adicionalmente instalada una bola que puede girar libremente. El trackboard tiene la misma utilidad que un dispositivo de ratón, es decir, el cursor se mueve libremente sobre la

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pantalla siguiendo las indicaciones del Trackball. Tres teclas adicionales simulan las teclas del ratón.

Por último, indicar que al conjunto de monitor más teclado se le suele conocer como consola.

Ratón

El uso del ratón facilita enormemente el trabajo, especialmente en entornos gráficos. El ratón forma parte de la categoría de dispositivos periféricos de entrada y actúa como puntero.

La mayoría de los ratones trabajan mecánicamente (ratón mecánico). En su parte inferior se encuentra instalada una bola de acero recubierta de goma. Al mover el ratón sobre una superficie, el movimiento de rotación de la bola se transmite a los discos de codificación a través de dos bolas de acero. El movimiento de estos discos de codificación es captado por los registradores ópticos y transmitidos a la electrónica del ratón. Allí serán finalmente traducidos los valores de movimiento en señales en serie, y serán a continuación transmitidos a través de un bus a la CPU. Un programa de configuración previamente cargado y residente en la memoria recibe los datos de movimiento del ratón en unidades Mickey (1/100 pulgadas).

A diferencia del ratón mecánico, el ratón óptico no necesita estar físicamente conectado al ordenador mediante un cable. Todos los ratones tienen en común dos o tres teclas de ratón en su parte superior.

Impresora

La impresora es un periférico de salida, por medio del cual transferimos los datos al papel.

En principio cualquier impresora puede ser instalada en cualquier PC compatible, suponiendo que los dos aparatos dispongan de la conexión adecuada. La conexión de la impresora se realiza sin problemas con un cable Centronics en paralelo de los que habitualmente se encuentran disponibles en el mercado.

No obstante, pueden surgir numerosos problemas a la hora de realizar la adaptación de la impresora. Pero en la mayoría de los casos se trata de un problema de colaboración entre el programa de aplicación y la impresora. No es el ordenador el que se tiene que adaptar a la impresora o viceversa, sino que es el programa de aplicación el que se tiene que adaptar ahí la impresora.

Impresora matricial

Estas impresoras componen cada signo a imprimir a través de una matriz de puntos. Cuanto más compactos estén colocados estos puntos de impresión, más legible resultará la resolución de la imagen impresa.

En el mercado podemos encontrar impresoras con diferente número de agujas: 9, 18, 24, 48… Cuantas más agujas se tengan, menos reconocibles son cada uno de los puntos y en consecuencia el signo impreso se hace más nítido y legible (mayor calidad cuanto mayor número de agujas).

Para mejorar el resultado final de la imagen escrita, un gran número de impresoras ofrecen el denominado modo NQL (Near Letter Quality). Con este sistema, cada signo se imprime dos veces, pero no superpuesto, sino ligeramente desplazado. Mediante este sistema se consigue una mayor densidad de puntos. Sin embargo, la repetición de la impresión hace que se emplee más tiempo.

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Impresora de chorro de tinta

Otra técnica de impresión es el sistema de chorro de tinta, el cual se diferencia del anterior sobre todo en lo que se refiere a su trabajo silencioso; es decir, que prácticamente trabaja sin ruido. También la velocidad de impresión es en este caso más elevada, y lo mismo ocurre con la calidad de impresión. Además no se precisa cinta de impresión. El cabezal de impresión no se pone en ningún momento en contacto con el papel; en realidad se imprimen minúsculas gotitas de tinta al papel a presión, a través de pequeños tubos accionados por impulsos eléctricos. De esta forma una pequeña cantidad de tinta sale a fuerte velocidad, y prácticamente se seca cuando se pone en contacto con el papel.

Como inconvenientes de esta técnica de impresión podemos decir que no se pueden usar papeles de calco, y que no se puede usar cualquier papel si queremos una impresión de calidad. El papel ha de ser muy absorbente pero no muy basto para que la tinta no se corra.

Impresión térmica

Es una técnica de impresión menos extendida. Se basa en el sistema de termo reacción y la técnica de transferencia térmica. Las impresoras térmicas exigen un papel especial que libera color a través de una reacción química que se produce en presencia de calor. La materia colorante del papel térmico, al reaccionar con el calor producido por el cabezal de la impresora, crea la imagen de impresión. Estas impresoras no necesitan ningún tipo de cinta y la impresión que se produce es extremadamente silenciosa. Suministran una impresión muy nítida con un negro intenso. El gran inconveniente es que no son recomendables para importantes volúmenes de papel debido fundamentalmente a su elevado coste.

A parte de las impresoras que acabamos de comentar, que funcionan por termo reacción, se ofrecen en el mercado impresoras de transferencia térmica, que emplean papel normal. Con esta técnica de impresión la materia colorante se encuentra no en el papel, sino en una cinta especial. Tampoco resulta una impresión demasiado económica.

Un inconveniente decisivo de los productos de impresión realizados con impresoras térmicas consiste en el hecho de que la impresión resultante no es resistente a la luz. Además las hojas impresas son sensibles también al calor. Por efecto de un calor elevado podría darse el caso de que la impresión desapareciera.

Impresoras de margarita

Emplean el mismo principio de impresión que las máquinas de escribir de margarita. Los caracteres de impresión (típicamente 96) se encuentran albergados en un pequeño disco que gira hasta conseguir la posición adecuada. A continuación, un martillo golpea el carácter contra la cinta, llevando el símbolo al papel.

La velocidad de impresión es mucho más lenta que en las vistas hasta ahora, pero la impresión ofrecida es precisa y nítida. Otro inconveniente es el elevado ruido que provocan.

Impresoras láser

Es la de más aceptación en la actualidad, junto con las impresoras de chorro de tinta. Ofrece gran variedad de tipos de escritura, un nivel de ruido mínimo y una elevada rapidez en el trabajo.

Utilizan básicamente la misma técnica de impresión que las fotocopiadoras. La impresión no es línea a línea, sino por páginas. Esto le obliga a disponer de una memoria de trabajo lo

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suficientemente grande. Las representaciones gráficas fácilmente ocupan varios Mbyte, mientras las matriciales debido a su técnica de impresión por líneas, necesitan solamente un buffer de unos pocos Kbyte.

El color se lleva al papel mediante carboncillo (tóner), que es incinerado a continuación. La luz y el calor de un láser crean la imagen de impresión. Una característica más importante de estas impresoras es que el texto y los gráficos se elaboran e imprimen conjuntamente. La calidad de impresión es muy alta y también lo es la velocidad.

Un grupo especial entre las impresoras láser lo constituyen los denominados láseres PostScript. Bajo este concepto se entiende un lenguaje de impresión de páginas. A través de este lenguaje, los contenidos de cada página no son enviados a la impresora en forma de matriz de puntos, sino en forma de gráfica vectorial. Mientras que la impresora en el sistema convencional recibe del ordenador cada uno de los puntos a imprimir, con este lenguaje se puede comunicar a la impresora instrucciones del tipo “imprime un círculo con centro en el centro de la página, 5 cm de radio y 2 mm de grueso de línea”.

Tableta digitalizadora

En una tableta digitalizadora representaremos dibujos del mismo modo que en una mesa de dibujo. Los movimientos del lápiz de dibujo se traducen en informaciones digitales que se envían al ordenador a través de un cable serie. De esta forma el dibujo puede ser almacenado de forma completa en disquetes o discos duros y posteriormente podrá ser cargado y modificado.

Scanner

Para poder llevar datos ya existentes (como por ejemplo textos o gráficos que ya se encuentran impresos) a un soporte informático (para poder por ejemplo mezclarlos con otros datos o continuar elaborándolos) podemos usar un scanner, que leerá la información y la introducirá en el ordenador.

Plotter

Es un periférico de salida con el que se pueden representar dibujos. Lo específico de los plotters es que se consigue una precisión extremadamente elevada en la representación gráfica.

A diferencia de las impresoras, el papel no se conduce siempre en el mismo sentido, sino que es capaz de avanzar y retroceder.

La aplicación principal de los plotters se encuentra sobre todo en las estaciones de diseño asistido por ordenador (CAD) en las cuales se crean dibujos técnicos, construcciones arquitectónicas y croquis con la ayuda de programas especiales, que posteriormente serán impresos.

Modem

El módem, que sirve para la transmisión de datos a distancia, puede actuar tanto como dispositivo de entrada como de salida. Con un módem es posible enviar y recibir datos de un ordenador a través de una línea telefónica o de cualquier otro tipo de transmisión de datos. Pueden estar integrados en tarjetas de expansión internas, o ser externos (conectados a través de un puerto y cable serie).

Módem significa MOdulador/DEModulador. Esencialmente su función es la de convertir los datos digitales generados por el ordenador, en información analógica que puede discurrir por la línea

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telefónica. El módem receptor a su vez debe volver a digitalizar la información que le llega para transmitirla al PC al que esté conectado.

Tarjetas de comunicaciones

Los elementos que se van a describir dentro de este apartado entrarían más dentro de la clasificación de conexiones que en la de periféricos, ya que sirven de conexión entre un periférico externo y el ordenador.

Puerto paralelo

A veces denominado puerto de impresoras, ya que su función principal consiste en la transmisión de datos a una impresora mediante un cable de impresora en paralelo (Centronics).

La denominación de puerto paralelo proviene del hecho de que esta conexión realiza transmisión de datos en paralelo (8 bytes simultáneamente).

Puerto serie

Se diferencia fundamentalmente del paralelo en que la transmisión se realiza bit a bit consecutivamente. Por lo tanto la transmisión será más lenta.

En principio el puerto serie estaba pensado para hacer posible la transmisión de datos mediante un módem. Más tarde se idearon otros dispositivos periféricos, tales como ratones, impresoras…

Adaptadores de red

Los adaptadores de red, tarjetas de red o tarjetas de comunicaciones son unas extensiones especializadas en la conexión del PC con una red de ordenadores.

Unidades de disco

Existen varios tipos, en función del soporte: unidades de disquetes, unidades de discos duros, unidades de CD-ROM… Actualmente han alcanzado cierta popularidad las unidades ZIP y también han aparecido en el mercado las unidades lectoras de DVD.

Los discos son gestionados por un controlador de disco, que es un dispositivo electrónico que transforma las órdenes del ordenador en movimientos de la unidad de disco. Este controlador hará las funciones propias de interface que ya se han comentado.

Por ejemplo, en el caso de los discos duros, la controladora efectuará la conexión entre la unidad de disco duro y el bus de datos. Para ello, fundamentalmente se ocupará de:

Traducir los datos del “emisor” a una forma comprensible para el “receptor” (TRADUCTOR DE DATOS)

Reglamentar la secuencia de tiempo de emisión y recepción (SEMÁFORO DE DATOS)

Y además tendrá que ser rápido y corregir las deficiencias de lectura.

En la actualidad los dos modelos de controladoras que se reparten el mercado son las IDE y las SCSI.

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OTROS PERIFÉRICOS

Aquí podríamos añadir muchos otros dispositivos como micrófonos, altavoces, lectores de códigos de barras, joysticks, pantallas de cristal líquido, lápices ópticos,… y también otros cuyo uso va disminuyendo o ya no se usan, como las cintas magnéticas, unidades lectoras de tarjetas perforadas…

Documentación

La documentación es una parte muy importante del sistema. Se entiende por documentación tanto los manuales del sistema, como los contratos de venta o alquiler del mismo, o la relación de puestos de mantenimiento y venta de componentes del sistema.

El hardware viene documentado por los manuales técnicos, que especifican las características físicas del sistema: dimensiones, peso, alimentación eléctrica, etc.

Asimismo, el software ha de estar documentado mediante los correspondientes manuales del sistema operativo y sus utilidades, así como los manuales de todos los lenguajes que incluye el sistema.

Una buena documentación debe permitir al propietario del sistema llevar a cabo las siguientes funciones:

Comprobar que el sistema recibido se encuentra en perfecto estado y con todos los componentes hardware y software que lo integran.

El correcto aprendizaje y utilización del sistema por parte del usuario no informático.

La facilidad de adiestrarse en una utilización global e intensiva del sistema, por parte del personal especializado.

La especificación de las futuras ampliaciones a que puede verse sometido el sistema, tanto desde el hardware como desde el software.

Para ello la documentación ha de incluir las siguientes partes:

Una lista completa de los números de serie, versión revisión de todo el hardware y software suministrado.

Un manual del usuario escrito de forma accesible.

Un manual de mantenimiento del sistema por parte del personal no informático.

Una breve explicación del uso de todas las partes del sistema (teclado, pantalla, lectoras de disco, etc.) y de todo el software suministrado. Estas explicaciones deben estar escritas de forma clara y concisa.

Esquemas de todos los circuitos internos del ordenador, especificando los componentes utilizados.

Listados fuente del Sistema Operativo.

Explicación de la estructura del sistema operativo, sus subrutinas y puntos de llamada.

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Manuales de todos los lenguajes soportados por el ordenador, incluyendo mapas de memoria para cada compilador o ensamblador.

Especificaciones de las modificaciones a realizar en el sistema para la ejecución de ciertos programas.

Una completa relación de todos los mensajes de error, su causa y su solución.

Todos los manuales y escritos presentados han de estar perfecta y profundamente indexados.

Relaciones de todos los lustradores de ampliaciones para el sistema, tanto para el hardware como para el software.

3. COMPONENTES LÓGICOS (DATOS Y SOFTWARE)

3.1 DATOS

La palabra datos proviene del latín datum (plural data) que significa “lo que se da”, en el sentido de “lo que acontece”. El diccionario de la Real Academia de la Lengua Española dice que los datos son: “antecedentes necesarios para llegar al conocimiento exacto de una cosa o para deducir las consecuencias legítimas de un hecho”.

Los datos suelen ser magnitudes numéricas directamente medidas o captadas, pero también pueden ser nombres o conjuntos de símbolos; o valores cualitativos; o frases enteras, premisas, imágenes, sonidos, colores…

Los datos, la información, se representan mediante secuencias de símbolos. Por ejemplo, en nuestra vida diaria representamos las palabras mediante letras tomadas de nuestro alfabeto. Éste es simplemente uno entre los muchos alfabetos existentes. Una misma letra puede tener sonidos diferentes según el idioma que se esté usando, y una palabra con sentido en un idioma puede carecer de él. Además, los símbolos que empleamos para representar los números son los dígitos del 0 al 9. Existen otros sistemas como el heredado de los romanos, que es más difícil de usar.

Si pensamos en el párrafo anterior, vemos que lo que ocurre es que en base a un alfabeto cualquiera que establecemos por un acuerdo cultural, podemos representar cualquier información compuesta de palabras y cantidades numéricas, y así el que lee entenderá al que escribe.

Un alfabeto no es más que un conjunto, fijado por acuerdo cultural, de símbolos elementales en base a los cuales se forma la información. Es importante recalcar la arbitrariedad de cualquier alfabeto porque si la informática ha logrado el tratamiento automático de la información con máquinas, ha sido gracias a este concepto. No es necesario que el alfabeto que usa una maquina en su interior sea el mismo que el que utiliza el hombre que la ha construido y la maneja, basta con que la traducción de los símbolos internos a los externos o viceversa se efectúe de una manera cómoda, y a ser posible (y lo es) automáticamente por la propia máquina.

Cuando una información que originalmente venía representada en un alfabeto A1 es transcrita a un segundo alfabeto A2, se dice que ha sido codificada. Así, se puede definir un código como una representación unívoca de las informaciones de tal forma que a cada una de éstas se le asigna una combinación de símbolos determinada. Un ejemplo clásico es el código Morse empleado en los inicios de la telegrafía.

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Cuando los símbolos a codificar (alfabeto A1) son transcritos a secuencias de un alfabeto (alfabeto A2) que sólo tiene dos símbolos, diremos que tenemos un sistema de codificación binaria. Estos sistemas son especialmente importantes en informática, pues son los que se usan habitualmente. El motivo para usar un alfabeto de tan sólo dos símbolos es de tipo técnico, como ya veremos.

3.1.1 sistemas de numeración

Nuestro sistema de numeración habitual es de base 10 (o decimal), es decir:

Existen 10 dígitos (0, 1,…, 9) posibles en cada posición del número.

Numerando de derecha a izquierda los dígitos de un número, empezando con el cero, el valor (peso) de posición del dígito n es 10n.

Por ejemplo, 1234 en base 10 quiere decir:

1×103 + 2×102 + 3×101 + 4×10

Para indicar explícitamente que el número 1234 está en base 10, lo representaremos así: 1234(10.

Lo que hemos dicho hasta ahora del sistema decimal se puede resumir diciendo que es un sistema de numeración posicional, lo que quiere decir que el valor de una cifra depende de la posición en la que se encuentre. Es decir, un número x estará formado por un conjunto de cifras, del siguiente modo:

x = xk xk-1….x1 x0 x-1…x-j

El subíndice indica la posición. Según este subíndice, cada posición tiene un peso. Los elementos xk los llamamos coeficientes.

Llamando b a la base de numeración, tenemos la siguiente fórmula general (que nos da el valor decimal de un número en cualquier base b):

Una red de computadoras,

también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas

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electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.1

Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el costo general de estas acciones.2 Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos.

La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.3

REDES:

Conjunto de técnicas, conexiones físicas y programas informáticos empleados para conectar dos o más ordenadores o computadoras. Los usuarios de una red pueden compartir ficheros, impresoras y otros recursos, enviar mensajes electrónicos y ejecutar programas en otros ordenadores.

Una red tiene tres niveles de componentes: software de aplicaciones, software de red y hardware de red. El software de aplicaciones está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos de bases de datos, de documentos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de información o de uso de recursos a otras computadoras, llamadas servidores, que controlan el flujo de datos y la ejecución de las aplicaciones a través de la red. Otro tipo de software de aplicación se conoce como "de igual a igual" (peer to peer). En una red de este tipo, los ordenadores se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin utilizar un servidor como intermediario. Estas redes son más restringidas en sus capacidades de seguridad, auditoría y control, y normalmente se utilizan en ámbitos de trabajo con pocos ordenadores y en los que no se precisa un control tan estricto del uso de aplicaciones y privilegios para el acceso y modificación de datos; se utilizan, por ejemplo, en redes domésticas o en grupos de trabajo dentro de una red corporativa más amplia.

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El software de red consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes. Los protocolos indican cómo efectuar conexiones lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de paquetes a través de la red física y minimizar las posibilidades de colisión entre paquetes enviados simultáneamente.

El hardware de red está formado por los componentes materiales que unen las computadoras. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables estándar o de fibra óptica, aunque también hay redes sin cables que realizan la transmisión por infrarrojos o por radiofrecuencias) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otras computadoras. La información se transfiere en forma de dígitos binarios, o bits (unos y ceros), que pueden ser procesados por los circuitos electrónicos de los ordenadores.

Clasificación de las redes

Una red puede recibir distintos calificativos de clasificación en base a distintas taxonomías: alcance, tipo de conexión, tecnología, etc.

Por alcance

Red de área personal, o PAN (Personal Área Network) en inglés, es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

Red inalámbrica de área personal, o WPAN (Wireless Personal Área Network), es una red de computadoras inalámbrica para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella. El medio de transporte puede ser cualquiera de los habituales en las redes inalámbricas pero las que reciben esta denominación son habituales en Bluetooth.

Red de área local, o LAN (Local Área Network), es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización. No utilizan medios o redes de interconexión públicos.

Red de área local inalámbrica, o WLAN (Wireless Local Área Network), es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como alternativa a las redes de área local cableadas o como extensión de estas.

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Red de área de campus, o CAN (Campus Área Network), es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc. Tampoco utiliza medios públicos para la interconexión.

Red de área metropolitana (metropolitan área network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus, pero aún así limitado. Por ejemplo, un red que interconecte los edificios públicos de un municipio dentro de la localidad por medio de fibra óptica.

Redes de área amplia, o WAN (Wide Área Network), son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc.

Red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Área Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

Red de área local virtual, o VLAN (Virtual LAN), es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física. Este tipo surgió como respuesta a la necesidad de poder estructurar las conexiones de equipos de un edificio por medio de software,11 permitiendo dividir un conmutador en varios virtuales.

Por tipo de conexión

Medios guiados

El cable coaxial se utiliza para transportar señales electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes; los cuales están separados por un material dieléctrico que, en realidad, transporta la señal de información.

El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes. Dependienta de la red se pueden utilizar, uno, dos, cuatro o más pares.

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

Medios no guiados

Véanse también: Red inalámbrica y 802.11.

Red por radio es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de la red.

Red por infrarrojos, permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de rayos infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala. No disponen de gran alcancen y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.

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Red por microondas, es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. Los protocolos más frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo); el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a; el IEEE 802.11n que permite velocidades de hasta 600 Mbps; etc.

Por relación funcional

Cliente-servidor es la arquitectura que consiste básicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta.

Peer-to-peer, o red entre iguales, es aquella red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí.

Por tecnología

Red Point-To-Point es aquella en la que existe multitud de conexiones entre parejas individuales de máquinas. Este tipo de red requiere, en algunos casos, máquinas intermedias que establezcan rutas para que puedan transmitirse paquetes de datos. El medio electrónico habitual para la interconexión es el conmutador, o switch.

Red broadcast se caracteriza por transmitir datos por un sólo canal de comunicación que comparten todas las máquinas de la red. En este caso, el paquete enviado es recibido por todas las máquinas de la red pero únicamente la destinataria puede procesarlo. Los equipos unidos por un concentrador, o hub, forman redes de este tipo.

Por topología física

Topologías físicas de red.

Véase también: Topología de red.

La red en bus se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.

En una red en anillo cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera.

En una red en estrella las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.

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En una red en malla cada nodo está conectado a todos los otros.

En una red en árbol los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.

En una red mixta se da cualquier combinación de las anteriores.[cita requerida]

Por la direccionalidad de los datos

Simplex o unidireccional: un equipo terminal de datos transmite y otro recibe.

Half-duplex, en castellano semidúplex: el método o protocolo de envío de información es bidireccional pero no simultáneo bidireccional, sólo un equipo transmite a la vez.

Full-duplex, o dúplex,: los dos equipos involucrados en la comunicación lo pueden hacer de forma simultánea, transmitir y recibir.

Por grado de autentificación

'Red privada: una red privada se definiría como una red que puede usarla solo algunas personas y que están configuradas con clave de acceso personal.[cita requerida]

Red de acceso público: una red pública se define como una red que puede usar cualquier persona y no como las redes que están configuradas con clave de acceso personal. Es una red de computadoras interconectados, capaz de compartir información y que permite comunicar a usuarios sin importar su ubicación geográfica.[cita requerida]

Por grado de difusión

Una intranet es una red de ordenadores privados que utiliza tecnología Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales.

Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.

Por servicio o función

Una red comercial proporciona soporte e información para una empresa u organización con ánimo de lucro.

Una red educativa proporciona soporte e información para una organización educativa dentro del ámbito del aprendizaje.

Una red para el proceso de datos proporciona una interfaz para intercomunicar equipos que vayan a realizar una función de cómputo conjunta.

Características de las redes

Las redes de computadoras nos permiten interactuar entre 2 o más dispositivos entre sí a través de un medio físico que se conoce como “cable” o también puede ser por medios inalámbricos.

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Principalmente usados para la compartición de recursos.

Y pueden encontrar mucha más información si buscan un poco.

Ahora bien de forma general podemos decir que las características de una red serian:

Compartición de archivos: Fue la razón principal para tener una red. Para que se cumpla se requiere de un directorio compartido que pueda ser accesado por muchos usuarios de la red, junto a toda la lógica asociada para que más de una persona no realice cambios conflictivos a un archivo al mismo tiempo.

Compartición de impresoras: Con esto reducimos el número de impresoras en la organización. Se hace necesario el uso de colas de impresión para que las impresiones se lleven a cabo y de forma automática enviar los trabajos en espera en dicha cola.

Servicios de aplicación: Así como se pueden compartir archivos o carpetas en una red, se pueden compartir aplicaciones, las más comunes son aplicativos de contabilidad. Si se requiere por ejemplo de instalar algún programa en diversas computadoras de la red, en lugar de ir colocando el CD-ROM en cada una, se puede tener una carpeta con el contenido del mismo y ejecutar el instalador desde cada equipo.

Correo electrónico: Es un recurso bastante valioso y que incluso muchas organizaciones no lo aprovechan al máximo. No solamente es útil para las comunicaciones internas sino también para las externas.

Acceso remoto: Se usa principalmente para acceder desde el exterior a los recursos de la red interna. Los usuarios la utilizan para ver sus archivos, correo electrónico ya sea que se encuentren de viaje, desde su hogar, etc.

Por supuesto no son las únicas, pero las que más se usan hoy en día. Si se encuentra dentro de una organización y su red no está operando como debiera, busque replantearse si es lo que necesita, necesita que sea reparada, modificada o ampliada. Las redes bien implementadas pueden ser de gran ayuda y utilidad para la organización y con gusto se le puede asesorar para su mejora.

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B Identificación de sistemas operativos:

Definición:

Sistemas Operativos- Procesadores:

Las netbook es el mercado de Intel y sus procesadores ATOM- Los teléfonos móviles es el mercado de los procesadores ARM- Los sistemas operativos para móviles: Android, Symbian, iPhone OS y Palm OS corren en procesadores ARM- Windows Mobile corre bajo procesadores ATOM- Ubuntu Linux corre bajo procesadores ATOM y ahora en ARM(Ubuntu 9.04)- Ubuntu puede ejecutarse en cualquier móvil con procesador ARM (Ubuntu corriendo en un Nokia N97)- Android está basado en GNU/Linux- Android quiere llegar al mercado de las netbook

Sistemas Operativos de redes:

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El sistema operativo de red permite la interconexión de ordenadores para poder acceder a los servicios y recursos. Al igual que un equipo no puede trabajar sin un sistema operativo, una red de equipos no puede funcionar sin un sistema operativo de red. Si no se dispone de ningún sistema operativo de red, los equipos no pueden compartir recursos y los usuarios no pueden utilizar estos recursos.

Dependiendo del fabricante del sistema operativo de red, tenemos que el software de red para un equipo personal se puede añadir al propio sistema operativo del equipo o integrarse con él.

NetWare de Novell es el ejemplo más familiar y famoso de sistema operativo de red donde el software de red del equipo cliente se incorpora en el sistema operativo del equipo. El equipo personal necesita ambos sistema operativos para gestionar conjuntamente las funciones de red y las funciones individuales.

El software del sistema operativo de red se integra en un número importante de sistemas operativos conocidos, incluyendo Windows 2000 Server/Professional, Windows NT Server/Workstation, Windows 95/98/ME y Apple Talk.

Cada configuración (sistemas operativos de red y de los equipos separados, o sistema operativo combinando las funciones de ambos) tiene sus ventajas e inconvenientes. Por tanto, nuestro trabajo como especialistas en redes es determinar la configuración que mejor se adapte a las necesidades de nuestra red.

Es un componente software de una computadora que tiene como objetivo coordinar y manejar las actividades de los recursos del ordenador en una red de equipos. Consiste en un software que posibilita la comunicación de un sistema informático con otros equipos en el ámbito de una red.

Procesadores.

El término "procesador" puede referirse a los siguientes artículos:

Microprocesador informático o simplemente procesador, un circuito integrado que contiene todos los elementos de la CPU.

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CPU, el elemento que interpreta las instrucciones y procesa los datos de los programas de computadora.

Graphics Processing Unit o Unidad de Procesamiento Gráfico, es un procesador dedicado a procesamiento de gráficos o coma flotante. Es el elemento principal de toda tarjeta gráfica.

Physics processing unit o Unidad de Procesamiento Físico es un microprocesador dedicado, diseñado para manejar cálculos físicos.

Procesador digital de señal (DSP), un sistema digital generalmente dedicado a interpretar señales analógicas a muy alta velocidad.

Front end processor es un pequeño computador que sirve de a un computador host como interfaz para un número de redes.

Data Processor es un sistema que procesa datos.

Procesador de textos, un software informático destinado a la creación y edición de documentos de texto.

Procesador de audio analógico, un aparato frecuentemente utilizado en los estudios de grabación y estaciones de radio.

Procesador de alimentos, un electrodoméstico de cocina también llamado multiprocesador.

La multitarea es la característica de los sistemas operativos modernos de permitir que

varios procesos sean ejecutados al mismo tiempo, compartiendo uno o más procesadores.

La palabra multiusuario se refiere a un concepto de sistemas operativos, pero en ocasiones también puede aplicarse a programas de computadora de otro tipo (ej. aplicaciones de base de datos) e incluso a sistemas de cómputo. En general se le llama multiusuario a la característica de un sistema operativo o programa que permite proveer servicio y procesamiento a múltiples usuarios simultáneamente, estrictamente es pseudo-simultáneo (tanto en paralelismo real como simulado).

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C. Manejo de sistemas de modificación.Código DecimalEl código decimal es el código que utilizan los ordenadores para trabajar en base diez, y está compuesto por los números del 0 al 9. Cada instrucción o interpretación lógica del ordenador se reduce a un código integrado sólo por esos números.

El sistema binario, en matemáticas e informática, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es el que se utiliza en las computadoras, debido a que trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo cual su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0).

El sistema numérico en base 8 se llama octal y utiliza los dígitos 0 a 7.

Para convertir un número en base decimal a base octal se divide por 8 sucesivamente hasta llegar a cociente 0, y los restos de las divisiones en orden inverso indican el número en octal. Para pasar de base 8 a base decimal, solo hay que multiplicar cada cifra por 8 elevado a la posición de la cifra, y sumar el resultado.

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Es más fácil pasar de binario a octal, porque solo hay que agrupar de 3 en 3 los dígitos binarios, así, el número 74 (en decimal) es 1001010 (en binario), lo agruparíamos como 1 / 001 / 010, después obtenemos el número en decimal de cada uno de los números en binario obtenidos: 1=1, 001=1 y 010=2. De modo que el número decimal 74 en octal es 112.

En informática a veces se utiliza la numeración octal en vez de la hexadecimal, y se suele indicar poniendo 0x delante del número octal. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Sin embargo, para trabajar con bytes o conjuntos de ellos, asumiendo que un byte es una palabra de 8 bits, suele ser más cómodo el sistema hexadecimal, por cuanto todo byte así definido es completamente representable por dos dígitos hexadecimales.

El sistema numérico hexadecimal o sistema hexadecimal (a veces abreviado como Hex, no confundir con sistema sexagesimal) es un sistema de numeración que emplea 16 símbolos. Su uso actual está muy vinculado a la informática y ciencias de la computación, pues los computadores suelen utilizar el byte u octeto como unidad básica de memoria; y, debido a que un

byte representa   valores posibles, y esto puede representarse como

que, según el teorema general de la numeración posicional, equivale al número en base

16  , dos dígitos hexadecimales corresponden exactamente —permiten representar la misma línea de enteros— a un byte.

En principio, dado que el sistema usual de numeración es de base decimal y, por ello, sólo se dispone de diez dígitos, se adoptó la convención de usar las seis primeras letras del alfabeto latino para suplir los dígitos que nos faltan. El conjunto de símbolos sería, por tanto, el siguiente:

Se debe notar que A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 y F = 15. En ocasiones se emplean letras minúsculas en lugar de mayúsculas. Como en cualquier sistema de numeración posicional, el valor numérico de cada dígito es alterado dependiendo de su posición en la cadena de dígitos, quedando multiplicado por una cierta potencia de la base del sistema, que en este caso es 16. Por ejemplo: 3E0A16 = 3×163 + E×162 + 0×161 + A×160 = 3×4096 + 14×256 + 0×16 + 10×1 = 15882.

El sistema hexadecimal actual fue introducido en el ámbito de la computación por primera vez por IBM en 1963. Una representación anterior, con 0–9 y u–z, fue usada en 1956 por la computadora Bendix G-15.

El valor de cada cifra que forma un número depende de la posición que ocupa.

Ejemplo: En el número 252, el primer 2 y el último 2 no significan lo mismo: el primero representa doscientos y el segundo dos.

          3.1 Cambio de base n a base 10

Se usa el principio del valor relativo y que cada lugar representa una potencia de la base. Por ejemplo:

1B027(16 = 7 + 2 · 16 + 0 · 162 + 11 ·163 + 1 · 164 = 110631

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Representación con números decimales:

http://www.youtube.com/watch?v=ctJtPPoi23g&feature=player_detailpage

Representación geométrica de los números reales

A los números reales se les suele representar (o ubicar) en un eje, es decir, en una recta en la cual hay

Un punto fijo 0 llamado origen, una unidad de longitud convencional y un sentido.

Si a partir del origen marcamos la unidad de longitud consecutivamente en el sentido del eje, obtendremos una sucesión de puntos cuya distancia al origen es, respectivamente, 1; 2; 3; : : :; (estos

Puntos representan a los números naturales).

0 1 2 3

Los simétricos de estos puntos con respecto al origen, es decir, los puntos que se obtienen al marcar repetidamente la unidad de longitud en el sentido contrario al del eje, representan a los números negativos.

-3 -2 -1 0 1 2 3

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Razones para el uso del sistema binario:

Para serte sincero, lo que he leído, es que mejor que nuestro sistema de base 10, sería mejor el de base 12 en la medida de que 12 tiene más divisores que 10 lo que lo haría un sistema de numeración más versátil, no obstante, la fuerza de la costumbre, desde épocas remotas en que nos apoyábamos en los dedos de las manos para las sumas(y muchos todavía), y el sistema métrico decimal, y mucho de lo que soporta la ciencia está escrita en base 10, por ello la resistencia al cambio ha persistido...

Respecto al sistema binario, la ventaja es la simplicidad de los elementos a operar, ceros y unos, y además, el gran valor que tiene este sistema es que los sistemas de computación trabaja con lenguaje de bajo nivel... sistema binario... por ello, en lo que tiene que ver con rl software y los computadores, el sistema de base dos es el mejor, pero para la actividad "humana" como tal, sería muy agotador trabajar "a mano" este sistema por que unos relativamente pequeños numerales del sistema decimal, serían astronómicos en el binario...

Representación alfanumérica:

Sirve para representar información de tipo texto. En los años 50, se definieron sistemas de codificación empleando 6 bits por carácter. Ello permitía representar hasta 64 caracteres distintos: 26 letras (A...Z), 10 números (0 ...9), los símbolos de puntuación (. , ; :,...), y 28 caracteres especiales (+ - *).Ejemplos de estos sistemas son el Fiel data, X.3 y el BCDIC.Sin embargo, la necesidad de representar letras mayúsculas y minúsculas, así como de tener caracteres para control de periféricos, han dado lugar a códigos de 7 bits, como el ASCII (significa Americana Standard Coded Interchange Information), y de 8 Bits, como el EBCDIC (significa Extended Binary Coded Interchange Code), introducido por IBM 360 en el año 1964. En la actualidad se está popularizando cada vez más el ASCII extendido, que emplea 8 bits para incluir letras acentuadas, la ñ, caracteres semigráficos y otros muchos símbolos.

El sistema numérico en base 36 se llama sistema alfanumérico y utiliza para su representación los símbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z. Recibe este nombre dado que los símbolos que utiliza para su representación concuerdan con la definición computacional tradicional de carácter alfanumérico; hay que tener presente que los caracteres alfabéticos utilizados corresponden al alfabeto latino con la supresión de la letra Ñ.

El sistema alfanumérico, en el contexto de la informática, no es una buena alternativa respecto de

sistemas como el binario, el hexadecimal o cualquier otro en base  . Esto se debe a que una palabra de cierto tamaño   puede tener un manejo más intuitivo por los humanos si se escribe

en base   o bien usando varias bases   tales que su producto sea . Así, la palabra (1111)2 puede ser sintetizada como (F) 16 usando sólo un carácter hexadecimal. Claramente, no

existe   natural que permita que , por lo que el sistema alfanumérico no puede usarse para este propósito.]. Por otro lado, el sistema alfanumérico puede ser una alternativa respecto de otros sistemas de bases menores a la hora de numerar o identificar los objetos de un conjunto, ya que una misma cantidad se puede representar con una cadena de símbolos más corta. Un ejemplo de esto puede ser su uso en la asignación de números de patente - ignorando la supresión de ciertos símbolos o palabras a causa de motivos visuales o de otra índole - u otro tipo de palabra alfanumérica identificadora a un objeto cualquiera. De este modo, el número de patente asignado a un vehículo puede ser (RT5183)36 en lugar de su equivalente decimal más largo y difícil de memorizar

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(1681530483)10.El principio anterior puede extenderse, utilizando otros sistemas como el base64, pero que pueden resultar menos intuitivos de emplear por humanos debido a la existencia simultánea de caracteres alfabéticos mayúsculos o minúsculos y otros caracteres de relleno cuando la cantidad de caracteres alfabéticos es insuficiente.

ASCII

(acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange — Código Estándar Estadounidense para el Intercambio de Información), pronunciado generalmente[áski] o [áscci] , es un código de caracteres basado en el alfabeto latino, tal como se usa en inglés moderno y en otras lenguas occidentales. Fue creado en 1963 por el Comité Estadounidense de Estándares (ASA, conocido desde 1969 como el Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales, o ANSI) como una refundición o evolución de los conjuntos de códigos utilizados entonces en telegrafía. Más tarde, en 1967, se incluyeron las minúsculas, y se redefinieron algunos códigos de control para formar el código conocido como US-ASCII.

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El código ASCII utiliza 7 bits para representar los caracteres, aunque inicialmente empleaba un bit adicional (bit de paridad) que se usaba para detectar errores en la transmisión. A menudo se llama incorrectamente ASCII a otros códigos de caracteres de 8 bits, como el estándar ISO-8859-1 que es una extensión que utiliza 8 bits para proporcionar caracteres adicionales usados en idiomas distintos al inglés, como el español.

ASCII fue publicado como estándar por primera vez en 1967 y fue actualizado por última vez en 1986. En la actualidad define códigos para 33 caracteres no imprimibles, de los cuales la mayoría son caracteres de control obsoletos que tienen efecto sobre cómo se procesa el texto, más otros 95 caracteres imprimibles que les siguen en la numeración (empezando por el carácter espacio).

EBCDIC 

(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) es un código estándar de 8 bits usado por computadoras mainframe IBM. IBM adaptó el EBCDIC del código de tarjetas perforadas en los años 1960 y lo promulgó como una táctica customer-control cambiando el código estándar ASCII.

EBCDIC es un código binario que representa caracteres alfanuméricos, controles y signos de puntuación. Cada carácter está compuesto por 8 bits = 1 byte, por eso EBCDIC define un total de 256 caracteres.

Existen muchas versiones ("codepages") de EBCDIC con caracteres diferentes, respectivamente sucesiones diferentes de los mismos caracteres. Por ejemplo al menos hay 9 versiones nacionales de EBCDIC con Latín 1 caracteres con sucesiones diferentes.

D. Medición de la información:

El proceso de asignar un valor numérico a una variable se llama medición. Las escalas de medición sirven para ofrecernos información sobre las clasificaciones que podemos hacer con respecto a las variables (discretas o continuas).Cuando se mide una variable el resultado puede aparecer en uno de cuatro diversos tipos de escalas de medición; nominal, ordinal, intervalo y razón.Conocer la escala a la que pertenece una medición es importante para determinar el método adecuado para describir y analizar esos datos.

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Existen 4 principales escalas de medición de la Información  * Nominales.  * Ordinales.  * De intervalo.  * De razón.Es importante aclarar que existen mas escalas de información como el comparativo y no comparativo pero estas con complemento de las escalas mencionadas anteriormente pero aun así se mencionaran mas adelante.ESCALA NOMINALEn la escala nominal se utilizan nombres para establecer categorías   y para distinguir los agrupamientos se emplean símbolos, letras e incluso números, aunque estos números solo cumplen una función de carácter simbólico, pues los cálculos matemáticos con estos números no tendrían sentido.Las escalas nominales además tienen las propiedades de simetría y transitividad.Por simetría se entiende que una simetría que encontramos entre A y B, también la encontramos entre B y A. La transitividad se entiende que si A=B y B=C, entonces A=C.Los números se pueden asociar con las categorías, pero esto no significa que se pueda hacer operaciones aritméticas con estos directamente, ya que la función de los números en este caso es exactamente la misma de los nombres.Ejemplos: calificar a un grupo de personas como “sano” o “enfermo” o bien como “1” y “2”.

ESCALA ORDINALEn esta categoría se definen varias categorías que muestran ordenamiento y además una relación de “mayor o menor que” entre ellas, además las etiquetas, símbolos o números asignados indican jerarquía, aunque no sea posible conocer la magnitud

UNIDADES DE MEDICIÓN

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Bit

Es el elemento más pequeño de información de la computadora. Un bit es un único dígito en un número binario (0 o 1) los cuales agrupados forman unidades más grandes de datos en los sistemas de las computadoras, siendo el byte (8 bits) siendo el más conocido de estos

ByteLlamado también objeto el cual se describe como la unidad básica de almacenamiento de información, generalmente equivalente a 8 bits pero el tamaño del bit depende del código de información en el que se defina.

KilobyteEs una unidad de medida utilizada en informática que equivale a 1024 bytes. Es una unidad común para la capacidad de memoria o almacenamiento de las microcomputadoras.

Megabyte Es una unidad de medida de cantidad de datos informáticos. Es un múltiplo binario del byte que equivale a un millón de bytes (1 048576 bytes)

Gigabyte Es un múltiplo del byte de símbolo gb que se describe como la unidad de medida más utilizada en los discos duros. El cual también es una unidad de almacenamiento.Un gigabyte es con exactitud (1, 073, 742,824 bytes o mil 1024 megabytes)

TerabyteEs la unidad de medida de la capacidad de memoria y de dispositivos de almacenamiento informático. Su símbolo es TB y coincide con algo más de un trillón de bytes

BITE:

Un byte es una unidad de información formada por una seguidilla de bits

adyacentes. El diccionario de la Real Academia Española señala que byte es sinónimo de octeto (una unidad de información de ocho bits); sin embargo, el tamaño del byte (que proviene del inglés bite, “mordisco”) depende del código de caracteres en el que ha sido definido.

Es importante subrayar el hecho de que no existe una norma que haya establecido de manera oficial el símbolo que le corresponde al byte. Hasta el momento nos encontramos que se identifica de dos maneras fundamentalmente. Así, en los países de habla francesa se representa mediante una “o” mientras que en los anglosajones corresponde a la “B”.

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El término fue propuesto por Werner Buchholz hace más de cinco décadas, en medio del desarrollo de la computadora IBM 7030 Stretch. En un principio, byte se utilizaba para mencionar las instrucciones que constaban de 4 bits y que permitían la inclusión de entre 1 y 16 bits por byte. Sin embargo, el trabajo de diseño luego achicó el byte a campos de tres bits, lo que permitió entre 1 y 8 bits en un byte. Con el tiempo, se fijo el tamaño de un byte en 8 bits y se declaró como un estándar a partir de IBM S/360.

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