1.3 Hardware, Software y Firmware

 

HARDWARE

El  Hardware hace referencia a la circuiteria de la computadora osea aquellas partes de la computadora que son tangibles  que se pueden ver y tocar, por mencionar algunos encontramos

Teclado. Casi todas las estaciones de trabajo están equipadas con un teclado para la entrada. El dispositivo típico para la captura de datos mediante teclas deberá tener un teclado estándar con caracteres alfanuméricos, con otro opcional de caracteres numéricos, llamado tablero de 10 teclas. Algunas teclados tienen también teclas para funciones especiales, las cuales pueden usarse con el objeto de dar instrucciones a la computadora para realizar una operación específica (que en otros casos podría requerir varios golpes de tecla). Algunos tableros están diseñados para aplicaciones especificas; por ejemplo, para usarse en restaurantes de comida rápida.

 Otros dispositivos de entrada. Para ciertas aplicaciones, el teclado es muy incómodo. Por ejemplo, un ingeniero podría necesitar "dibujar" una línea para conectar dos puntos en la pantalla de la estación de trabajo. Tales aplicaciones exigen dispositivos que rebasan las capacidades de los teclados; dichos dispositivos permiten el movimiento fortuito del cursor para crear una Imagen. El cursor, o carácter intermitente, siempre indica en la pantalla la ubicación del siguiente elemento que se va a introducir. Entre los mecanismos más conocidos para la entrada y el movimiento del cursor están: la pluma óptica. la palanca de mando, la tableta y pluma digitalizadoras y el mouse.

Mouse. Es el segundo dispositivo de entrada más utilizado. El mouse o ratón es arrastrado de una superficie para maniobrar un apuntador en la pantalla del monitor. Fue inventado por Douglas Engelbert y su nombre se deriva por su forma la cual asemeja a la de un ratón.

La pluma óptica detecta la luz del tubo de rayos catódicos cuando se mueve cerca de la pantalla. El cursor se une automáticamente a la posición de la pluma y sigue la trayectoria de ésta sobre la pantalla. La palanca de mando es una simple palanca vertical que mueve el cursor en la dirección en la que se empuja la palanca. La tableta y pluma digitalizadoras es una pluma y una tableta sensibles a la presión, con las mismas coordenadas X-Y de la pantalla. El contorno de una imagen dibujada en la tableta se reproduce en la pantalla. El mouse, que a veces se le llama el "periférico mascota", forma ahora parte del equipo estándar de algunas estaciones de trabajo y micros. El mouse, conectado a la computadora mediante un cable, es un dispositivo pequeño que cuando se mueve a través de un escritorio, traslada el cursor.

 Monitor. En el monitor de la estación de trabajo se muestran salidas alfanuméricas y gráficas. Los tres atributos principales de los monitores son: el tamaño de la pantalla ya sea a calor o monocromática <por lo general de color blanco, verde o ámbar>- y la resafuct6n o el detalle de la pantalla. El tamaño varía desde 12 cm (5 in) hasta 61 cm (25 In) (en diagonal>.

Algunos monitores tienen una más alta resolución o calidad de salida. La resolución se refiere al número de puntos direccionables en la pantalla; esto es, el número de puntos al que puede dirigirse la luz bajo el control del programa. Una estación de trabajo, que tiene estrictamente caracteres alfanuméricos, posee alrededor de 65 000 de estos puntos; si ésta se usa para gráficas y para diseño auxiliado por computadora, puede tener más de 16 millones de puntos. Los monitores de alta resolución proyectan imágenes tan claras que casi parecen fotografías.

HARDWARE DE E/S MEMORIA.

 Se divide en 3 componentes:

  unidad de control (UC)

 unidad aritmética/lógica (UAL)

 área de almacenamiento primario.

 

Unidad de control.

 Es en esencia la que gobierna todas las actividades de la computadora, así como el CPU es el cerebro de la computadora, se puede decir que la UC es el núcleo del CPU. Supervisa la ejecución de los programas coordina y controla al sistema de cómputo, es decir, coordina actividades de E/S determina que instrucción se debe de ejecutar y pone a disposición los datos pedidos por la instrucción. Determina donde se almacenan los datos transfiere desde las posiciones donde están almacenado. Una vez ejecutada la instrucción la unidad de control debe determinar donde pondrá el resultado para la salida o para su uso posterior.

 

Unidad aritmética/Lógica.

 Esta unidad realiza los cálculos ( suma, resta, multiplicación y división ) y operaciones lógicas ( comparaciones ). Transfiere los datos entre las posiciones de almacenamiento. Tiene un registro muy importante conocido como : Acumulador ACC. Al realizar operaciones aritméticas y lógicas, la UAL mueve datos entre ella y el almacenamiento. Los datos usados en el procesamiento se transfieren de su posición en el almacenamiento a la UAL. Los datos se manipulan de acuerdo con las instrucciones del programa y regresan al almacenamiento. Debido a que el procesamiento no puede efectuarse en el área de almacenamiento, los datos deben trasferirse a la UAL. Para terminar una operación puede suceder que los datos pasen de la UAL al área de almacenamiento o varias veces.

 

Área de almacenamiento primario.

 La memoria da al procesador almacenamiento temporal para programas y datos. Todos los programas deben trasferirse a la memoria desde un dispositivo de entrada o desde el almacenamiento secundario ( disquete ). Antes de que los programas puedan ejecutarse o procesarse los datos. Las computadoras usan 2 tipos de memoria primaria: ROM (read only memory), memoria de sólo lectura, en la cual se almacena ciertos programas e información que necesita la computadora las cuales están grabadas permanentemente y no pueden ser modificadas por el programador. Las instrucciones básicas para arrancar una computadora están grabadas aquí y en algunas notebooks han grabado hojas de cálculo, basic ,etc. RAM ( random access memory ), memoria de acceso aleatorio, la utiliza el usuario mediante programas, y es vólatil. La memoria del equipo permite almacenar datos de entrada, instrucciones de los programas que se están ejecutando en ese momento, los datos resultados del procesamiento y los datos que se preparan para la salida. Los datos proporcionados a la computadora permanecen en el almacenamiento primario hasta que se utilizan en el procesamiento. Durante el procesamiento, el almacenamiento perimario almacena los datos intermedios y finales de todas las operaciones aritméticas y lógicas. El almacenamiento primario debe guardar también las instrucciones de los programas usados en el procesamiento. La memoria está subdividida en celdas individuales cada una de las cuales tiene una capacidad similar para almacenar datos.

 

 

SOFTWARE

El software es la contraparte del harware pues no se puede ver ni tocar, en esta parte es donde encontramos los programas y aplicaciones del sistema operativo e incluso a este mismo

Software de uso general : 

El software para uso general ofrece la estructura para un gran número de aplicaciones empresariales, científicas y personales. El software de hoja de cálculo, de diseño asitido por computadora (CAD), de procesamiento de texto, de manejo de bases de datos, pertenece a esta categoría. La mayoría de software para uso general se vende como paquete; es decir, con software y documentación orientada al usuario ( manuales de referencia, plantillas de teclado y demás).

 Software de aplicaciones: 

El software de aplicación esta diseñado y escrito para realizar tareas personales, empresariales como el procesamiento de nóminas, la administración de los recursos humanos o el control de inventarios. Todas éstas aplicaciones procesan datos (recepción de materiales) y generan información (registros de nómina) para el usuario. Sistemas Operativos (SO) es en sí mismo un programa de computadora. Sin embargo, es un programa muy especial, quizá el más complejo e importante en una computadora. El SO despierta a la computadora y hace que reconozca a la CPU, la memoria, el teclado, el sistema de vídeo y las unidades de disco. Además, proporciona la facilidad para que los usuarios se comuniquen con computadora y sirve de plataforma a partir de la cual se corran programas de aplicación. Cuando enciendes una computadora, lo primero que ésta hace es llevar a cabo un autodiagnóstico llamado autoprueba de encendido ( power on self test, POST). Durante la post, la computadora identifica su memoria, sus discos, su teclado, su sistema de vídeo y cualquier otro dispositivo conectado a ella. Lo siguiente que la computadora hace es buscar un SO para arrancar (boot).

Una vez que la computadora ha puesto en marcha su SO, mantiene al menos parte de éste en su memoria en todo momento. Mientras la computadora esté encendida, el SO tiene cuatro tareas principales :

 

1.      Proporcionar ya sea una interfaz de línea de comando o una interfaz gráfica al usuario, para que éste último se pueda comunicar con la computadora. Interfaz de línea de comando : tú introduces palabras y símbolos desde el teclado de la computadora, ejemplo, el MS-DOS. Interfaz gráfica del usuario (GUI), seleccionas las acciones mediante el uso de un mouse para pulsar sobre figuras llamadas iconos o seleccionar opciones de los menús.

    1. Administrar los dispositivos de hardware en la computadora. Cuando corren los programas, necesitan utilizar la memoria, el monitor, las unidades de disco, los puestos de E/S (impresoras, módems, etc.) El SO sirve de intermediario entre los programas y el hardware.
    2. Administrar y mantener los sistemas de archivo de disco. Los SO agrupan la información dentro de compartimientos lógicos para almacenarlos en el disco. Estos grupos de información son llamados archivos. Los archivos pueden contener instrucciones de programas o información creada por el usuario. El SO mantiene una lista de los archivos en un disco, y nos proporciona las herramientas necesarias para organizar y manipular estos archivos.
    3. Apoyar a otros programas. Otra de las funciones importantes del SO es proporcionar servicios a otros programas. Estos servicios son similares a aquellos que el SO proporciona directamente a los usuarios. Por ejemplo, listar los archivos, grabar a disco, eliminar archivos, revisar espacio disponible, etc. Cuando los programadores escriben programas de computadora, incluyen en sus programas instrucciones que solicitan los servicios del sistema operativo. Estas instrucciones son conocidas como " llamadas del sistema ".

 

 

FIRMWARE

El " firmware" (también llamado micrológica o lógica almacenada) es un paso intermedio entre el hardware y el software. En lugar de alambrar ciertas funciones, un fabricante puede utilizar un almacenamiento especial (normalmente sólo lectura) para el almacenamiento de rutinas que ejecutan ciertas funciones por llamada a secuencias de funciones de hardware elementales. El usuario no 5N~ que las funciones se encuentran en firrmware porque el computador acepta instrucciones y luego las ejecuta, ya sea a través de la lógica almacenada o en forma directa por los circuitos del computador.

El firmware está apareciendo con frecuencia en los equipos más nuevos, y esta tendencia probablemente continuará. Introduce una versatilidad considerable sin cambios sustanciales en costos de los circuitos, un computador con capacidad de lógica almacenada puede microprogramarse para que acepte instrucciones de otro computador. Pueden añadirse nuevas funciones al equipo por medio de cambios en el firmware, mientras que la adición de nuevas funciones de los circuitos puede ser una tarea imposible; sí se trata de ejecutarlas por medio de software podrían ser demasiado lentas y molestas.

Hay algunas posibilidades interesantes de aplicaciones para el firmware. Un fabricante puede ofrecer un computador básico que luego puede adaptarse a las necesidades del usuario (tipos de instrucciones, etc.) por medio de la lógica almacenada. El computador sería una máquina Virtual, ya que puede hacer para que actúe como cualquier computador actual o requerido.

Hay una tendencia hacia sistemas con tiempo real, y capacidades interactivas. Esto nos dirige a la utilización de ¡ sistemas con más de un procesador; los procesadores se reparten las tareas. Hay consideraciones de eficiencia para sostener estas configuraciones, sin embargo, la más importante es la necesidad de contabilidad que puede obtenerse por medio de un sistema de multiprocesadores.

La reducción en costo de los circuitos lógicos significa que ¡a lógica puede tomarse de los procesadores y colocarse en las unida periféricas y terminales. Por ejemplo, actualmente se utilizan minicomputadores para liberar al procesador central de trabajos tales como la supervisión de entrada salida,

Actualmente existen gran cantidad de unidades periféricas de varios fabricantes que son compatibles e intercambiables. En otras palabras, un usuario con un sistema IBM/360 puede escoger tener lectora, impresora, archivo de discos, etc. de proveedores independientes. Estas unidades se conectan al sistema sin alterar circuitos. 

       

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