DEFINICIÓN Y CARACTERISTICAS:
Para que el ordenador(computador), sea capaz de procesar información, no basta sólo contar con el HARDWARE. Es necesario disponer, además, de un componente que sea capaz de indicar a la Unidad Central de Proceso:
- Cómo utilizar los dispositivos
- Cuándo utilizarlos
- Qué hacer con la información.
Es decir, hacen falta los programas, al conjunto de programas se les denomina SOFTWARE, permitiendo éste que el hardware realice la función para la cual lo queremos emplear.
CLASIFICACIÓN DEL SOFTWARE:
El software ofrece una primera distinción en lo que se denomina programas de sistemas y programas de aplicación.
- PROGRAMAS DE SISTEMAS:
Controlan y optimizan la operación de la máquina. Dentro de este grupo estaría el Sistema Operativo, éste (Sistema Operativo), está formado por un conjunto de programas cuya función es la vigilar y controlar la máquina.
Así el S.O.(sistema operativo), contiene muchos mandatos, que le ayudan al mantenimiento general del sistema, y aporta a su vez, rutinas básicas de gestión de los periféricos, que a su vez , serán muy útiles, para que el resto de programas del ordenador, puedan funcionar, los PROGRAMADORES DE SITEMAS , por ende, necesitan saber como trabaja la máquina.
- PROGRAMAS DE APLICACIÓN:
Indican a la máquina como resolver los problemas específicos del usuario, contienen el repertorio de instrucciones precisas para informarle a la máquina el conjunto de funciones, que el usuario requiere utilizar.
A diferencia de los PROGRAMADORES DE SISTEMAS, los PROGRAMADORES DE APLICACIÓN , no necesitan saber, todo el funcionamiento interno del computador, solo basta con conocer, las necesidades, de información de sus aplicaciones, sus programas son independientes del Hardware que se utilice y podrán ser transportados a otra máquina.
Como el S.O. tiene encomendadas tareas básicas, son los programas de aplicación, los que verdaderamente le dan la importancia y permiten la verdadera utilidad por parte del usuario y su entendimiento con la máquina. Sólo el conjunto es decir Software+Hardware, es capaz de realizar algo útil, son dos elementos, que si se requiere el perfecto ordenamiento de la computadora, jamas de deben separar, por lo tanto, la base de todo programa software es un S.O, dependiendo de las necesidades y lo que se requiera para utilizar, se emplearan los diferentes S.O.
SISTEMAS OPERATIVOS (S.O.):
Analicemos superficialmente, los diferentes S.O. que el mercado actual ofrece:
- DOS:
El S.O. más antiguo para máquinas personales. Existen diferentes versiones dependiendo del fabricante, pero sus limitaciones, tanto a nivel de memoria como a nivel visual y práctico, lo han hecho que pasa a otro plano.
- WINDOWS:
En los años 80, apareció este S.O. , y a pesar de no ser un sistema operativo real y tratarse únicamente de un entorno gráfico, fue abriendo campo hasta los S.O. WINDOWS, actuales. Los S.O. de este tipo que existen hoy en día son:
WINDOWS 95 y 98, WINDOWS NT, dichos sistemas van mucho allá de lo que es
el Dos, utilizan un sistema gráfico, basados en iconos, donde ejecutar programas y moverse en ellos se limite a un simple CLICK, en un ratón, cada archivo esta representado por un pequeño dibujo(icono), y este a su vez agrupado en ventana, actualmente la mayoría de Software, se realiza para S.O. de WINDOWS, y su ventaja es que todas las aplicaciones parten de la misma metodología de uso, en cuanto se aprende a manejar una, el tiempo de aprendizaje para el resto es mínimo, tanto WINDOWS NT, como el 95 y 98, son capaces de manejar aplicaciones del DOS.
- OS/2:
Este S.O. desarrollado por IBM, mantiene gran similitud con el anterior, tanto a nivel de uso como a nivel gráfico, puede ejecutar aplicaciones WINDOWS, con lo que asegura una gran parte en el mercado, pues actualmente existen menos aplicaciones para OS/2 que para WINDOWS.
- FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA OPERATIVO:
PARTES DE UN SISTEMA OPERATIVO:
- Interfaz de usuario:
(Interprete de comando o G U I .) En el caso del DOS, se trata de un programa llamado COMMAND.COM, el cual se encarga de traducir al HARDWARE lo que queremos hacer. En WINDOWS y OS/2, el que hace este trabajo es el antes mencionado G U I .(Graphical
Users Interfaces, INTERFAZ GRÁFICOS DE USUARIO.).
- Nucleo:
Es el corazón del sistema y tiene dos funciones: por una parte, la comunicación con las aplicaciones y ofrecer servicios como acceso a puertos de comunicación, lectura y escritura de disco, asignación de memoria,... Por otro lado, la comunicación con el HARDWARE(RAM, Periféricos, Procesador, etc.).
- Sistema de fichero:
Se encarga de organizar la información de los discos duros, disqueteras, o en cualquier otro sistema de almacenamiento, los hay diferentes y dependen siempre del S.O. que se este trabajando.
- Controladores de dispositivos:
(Entrada/Salida). Son los comúnmente llamados DRIVERS y existen, generalmente uno por cada tarjeta o dispositivo externo al procesador que tengamos en el equipo, los suelen proporcionar los fabricantes de las tarjetas. En el caso del DOS, su extensión es .SYS, y en OS/2, .SYS y .ADD, entre otros.
- UNIDAD CENTRAL DE PROCESO, Definición y Componentes:
Un ordenador procesa los datos de forma automática, para obtener así los resultados que se buscan, se puede observar que un Computador es la unión de tres elementos:
DISPOSITIVOS DE ENTRADA - UNIDAD DE PROCESO - DISPOSITIVOS DE SALIDA .
Se puede decir que la Unidad central de Proceso (CPU), dirige, y supervisa el conjunto del computador, es decir, ejecuta operaciones aritméticas y lógicas, con los datos, por eso la CPU ha de tener dos características bien definidas:
- Ha de ser capaz, de reconocer y ejecutar una serie de instrucciones elementales en base a las cuales, se puede realizar cualquier proceso de datos deseado, por complejo que éste sea.
- Tiene que tener separado dos estados diferentes. En una primera fase, ha de poder recibir y memorizar, las instrucciones que configuran el proceso pedido( INTRUCCIONES DEL PROGRAMA) y en una segunda fase debe ejecutar en secuencia las instrucciones recibidas( EJECUCION DEL PROGRAMA).
Al realizar esta ejecución se leerán los datos que se necesiten a través de un dispositivo de entrada de datos, en el momento en que sean requeridos, realizándose las operaciones que forman el proceso hasta la obtención de los resultados, los cuales serán enviados al usuario, a través de un dispositivo de salida.
- UNIDAD DE CONTROL:
A través de estas características, se puede observar, que la CPU, esta compuesta por tres partes fundamentales:
- Unidad de control:
Es la que dirige todas las actividades del computador, o sea, es la responsable del correcto funcionamiento de los restantes componentes de la CPU, su función es la de posibilitar la actuación coordinada de todos los elementos, que en cada momento, hayan de intervenir en un proceso correcto. Cabe decir, en este sentido, que la Unidad de Control debe gobernar el funcionamiento de los periféricos de Entrada, Salida y Almacenamiento, al tiempo que las actuaciones de los dos componentes restantes. Por esta razón es la encargada de interpretar el programa del que recibe las instrucciones, codificadas convenientemente, así como de enviar las órdenes oportunas a las unidades periféricas implicadas.
La unidad de control utiliza una señal generada, por un reloj interno, con el objeto de sincronizar el funcionamiento operativo de cada elemento, esta tarea es de carácter fundamental, ya que, en caso contrario, no podría establecerse un ritmo de operación adecuado que controlara la velocidad de trabajo de cada componente en particular, se comprende fácilmente que de la mayor o menor frecuencia del reloj interno, dependerá la capacidad de hacer un número mayor o menor de instrucciones por segundo.
No todas las instrucciones que tenga que ejecutar esta unidad, consumen el mismo número de
señales generadas por el reloj, sino que las ejecuciones complejas necesitarán más ciclos que una instrucción normal, en cualquier caso esta unidad se encargará de las siguientes funciones:
- Fijar si el computador está en fase de introducción del programa o en fase de ejecución del mismo.
- Decodificar la instrucción en curso y, según sea el código de operación de la misma, mandar una señal para que actúe la UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA a una unidad de entrada o a una de salida.
- Verificar que se efectúen los traspases de información entre los registros y la memoria principal y viceversa.
- Llevar el control de cal es la instrucción que en cada momento se está ejecutando y cuál es la instrucción que deberá seguirle a continuación.
En la etapa de introducción del programa, la Unidad de control activa la Unidad de entrada de datos y controla que las sucesivas instrucciones que componen el programa vayan siendo almacenadas en posiciones contiguas en memoria, en la fase de ejecución del programa, la Unidad de Control decodifica la primera instrucción del programa y según sea la naturaleza de dicha instrucción, encarga su ejecución al dispositivo adecuado: las entradas y salidas a los periféricos o al canal (gestiona la unidad de control de cada periférico), y las operaciones aritméticas y lógicas al procesador.
- Unidad aritmético-lógica:
Es la encargada de descifrar las instrucciones que componen el programa almacenado en la MEMORIA y se encarga de su ejecución en la secuencia programada, es decir, tiene por misión la ejecución de las operaciones matemáticas básicas y lógicas. Sólo con estas operaciones es procesada toda la información y se obtienen los resultados esperados, es asombroso que, con sólo estas operaciones, (Sumar, Restar, Multiplicar, Dividir, No, Y, O), se pueda construir todo un sistema de pensamiento válido para cubrir completamente cualquier tipo de necesidad INFORMÁTICA. El conjunto formado por la Unidad de Control y la aritmético-lógica, se denomina PROCESADOR CENTRAL.
- Memoria Central:
Llamada también memoria principal es le dispositivo que sirve para almacenar los programas que se requieren ejecutar(en la fase de introducción o carga del programa), y para almacenar los datos, los cálculos intermedios y los resultados con acceso directo de las dos Unidades anteriormente explicadas. Tiene sus características propias:
- No es estable, es decir, solo mantiene la información mientras el computador está funcionando, a excepción de una pequeña parte de ella, se dice por eso que es volátil.
- Esta construida con elementos totalmente electrónicos y además, se encuentra muy próxima al procesador central. Esto implica que el acceso esta memoria sea muy rápido, no se debe confundir la memoria auxiliar o de almacenamiento masivo, con la esta Memoria, la auxiliar se refiere a la memoria externa, o de masa que forma parte de los periféricos de almacenamiento.
Solamente los datos almacenados en la memoria son procesables por la Unidad Aritmético-Lógica, los datos que están contenidos en dispositivos de Almacenamiento Externo, deberán previamente leídos(introducidos) a la memoria. La cantidad de memoria que se usa para almacenar el programa de usuario depende de la complejidad del mismo(del numero de instrucciones que lo formen), y del tamaño de los datos que se requieren procesar en el programa.
- TIPOS DE MEMORIA:
Las tenemos de:
- Memoria ROM (Read Only Memory):
Memoria de sólo lectura, contiene datos que han sido grabados en la propia fábrica, mediante técnicas especiales, en ésta están almacenados los datos básicos que necesita el ordenador para arrancar o comenzar a trabajar, estos datos le indican a la CPU que antes de comenzar debe:
- Verificar que cada uno de los dispositivos conectados estén preparados.
- Cargar en una parte de la memoria RAM, el sistema operativo básico, estos datos residen en forma permanente en el computador, es decir, no es volátil razón por la cual esta zona de la memoria central es de sólo lectura.
De cara al usuario, es una memoria que no sirve para la operación de sus programas, sólo le aporta mayor funcionalidad, mayor "sabiduría" al equipo.
- Memoria RAM (Random Acces Memory)
Memoria de acceso aleatorio o directo, es la que ocupa el computador para guardar temporalmente los datos o programas que le han sido entregados en el momento, es decir, es la Memoria donde se lee y se escribe a voluntad.
Para escribir no hace falta el borrado previo de las posiciones grabar, cuando se habla que un computador tiene 6GB de memoria, de dice que este dato es de memoria RAM, estando integradas en ella la memoria ROM, esta memoria(RAM), tiene el aspecto de un panal, en cual cada celdilla guarda una unidad de información, siendo de tamaño muy superior a la memoria ROM. Es la memoria perfectamente flexible y reutilizable, su inconveniente radica en la volatilidad al apagarse el equipo.
De memoria RAM existen diferentes tipos:
- DRAM (Dynamic RAM):
Es el tipo de RAM más usado actualmente, es lenta pero barata, los datos aquí se deterioran y se necesita que se refresque periódicamente.
- SRAM (Static RAM):
Es más rápida que la anterior, puesto que no necesita refresco, pero es solamente un poquitico más cara.
- VRAM (Vídeo RAM):
Es similar a la anterior, pero en esta se puede leer y escribir al mismo tiempo, sólo se utiliza en tarjetas de vídeo de altas prestaciones.
- Memoria PROM (Programmable ROM):
Son memorias de tipo ROM, pero en blanco que permiten que el usuario programe, su contenido en función del trabajo que le interese desarrollar en su equipo, una vez grabadas se convierten en ROM, se utiliza para grabar constantes que dependen de cada usuario en particular, pero que son permanentes una vez definidos sus valores.
- Memoria EPROM (Erasable PROM):
Son del mismo tipo y finalidad que las anteriores pero, estas se pueden borrar en un momento determinado y volverlas a usar con un programa distinto.
- Memoria Convencional:
Propia de un tipo de computadores llamados 8086, es en esta parte de la Memoria donde se ejecutan todos los programas del DOS, esta memoria sale de dividir los primeros 1024KB de memoria en dos grupos:
- Los primeros 640KB, se utilizan para ejecutar los programas de usuario (memoria convencional).
- Y los 384KB restantes, MEMORIA SUPERIOR, para almacenar datos del sistema necesarios para su correcto funcionamiento.
- Memoria Superior:
Es en las 384KB de memoria que forman esta memoria, donde se almacenan los datos del sistema, por ejemplo los datos que necesita el computador al encenderse la memoria de vídeo, esta (Memoria de
Vídeo) , es la que almacena los caracteres y unos valores numéricos, que indicarán cómo visualizar los datos que se van a presentar en el monitor.
- Memoria Expandida (EMS):
Permite aumentar la capacidad del MSDOS, esta sólo puede gestionar 1024KB, de memoria, aunque define un método que permite trabajar, con más de esto.
El método que utiliza es: usa 64KB de la memoria superior y se denomina marco de página, accediendo a él las aplicaciones DOS y MSDOS.
La EMS, se encuentra fuera de este marco de página, evitando así que el MSDOS acceda a ella, el funcionamiento de EMS es: copia en los 64KB del bloque superior, el marco de página, el contenido de la Memoria Expandida, a medida que se vaya necesitando.
- Memoria Extendida:
Propia de computadores 80286 y superiores, se encuentra por encima de los 1024KB, en los computadores con procesador 286, esta memoria puede llegar a los 16MB y en los 386 y superior alcanza los 128MB, para que este tipo de memoria pueda ser utilizada, se ha de activar el procesador en modo protegido, haciendo así que el MSDOS, no pueda acceder a él y, por lo tanto no pueda acceder a la memoria extendida, existen muchas aplicaciones DOS que si pueden acceder a la memoria extendida, del mismo modo que hay muchos programas que ya incluyen sus gestores de memoria.
- Memoria Alta:
Comprendida entre los 1024KB y los 1088KB, el MSDOS sí puede acceder a estas 64KB de las que está formada.
Jesús David Rueda Polo