El computador
Una computadora es una máquina electrónica usada para procesar todo tipo
de información. Podemos hacer trabajos de oficina con ella, guardar datos, imágenes,
escribir cartas, leer el periódico, comunicarnos con familiares o amigos a
través de correos electrónicos, ver vídeos, dibujar, hacer informes, crear
programas de computadoras que llevan a
cabo diversas funciones e incluso nos permite hacer presentaciones que pueden
ver otros usuarios de computadoras alrededor del mundo, el hecho de que usted
este leyendo este trabajo de Proyecto Salón Hogar, es evidencia de ello.
Historia de los computadores
- Se considera que la primera computadora fue el Abaco, utilizado en el oriente durante más de 3.000 años. De éste aparecieron varias versiones, tales como el Abaco Chino y el Sorobán Japonés.
- En 1.600 John Napier utilizó los logaritmos como fundamento para un dispositivo multiplicador de números, conduciendo a la invención de la regla de cálculo.
- En 1.642 el francés Blaise Pascal construyó una máquina sumadora con un engranaje parecido al odómetro moderno, operada con discos unidos en engranajes que tenían los números del cero (0) al nueve (9) en circunferencia, de tal forma que cuando un disco daba una vuelta, automáticamente el disco de la izquierda avanzaba un dígito. Los indicadores de los discos mostraban las respuestas correctas, pero ésta sólo servía para sumar.
- En 1.694 Gottfried Withelm Leibnitz creó una máquina que multiplicaba y dividía con un dispositivo de rueda escalonada.
- En 1.801 Joseph Marie Jacquard diseñó tarjetas perforadas para controlar una máquina de hilado textil, en donde cada línea de tejido se presentaba en una tarjeta perforada como patrón, tejiendo automáticamente.
- En 1.820 Charles Babbage construyó el primer dispositivo que utilizaba los principios de la electrónica moderna. Inventó una máquina que evaluaba polinomios llamada Máquina de diferencias, esta era capaz de producir tablas logarítmicas de 6 cifras decimales de precisión. También imaginó una máquina mecánica con una unidad de almacenamiento y aritmética, pero el bajo nivel de la tecnología metálica moderna impidió que se llegara a este resultado.
- En 1.886, durante la tabulación del senso de la población de 1.880 en los Estados Unidos, se utilizó un mecanismo desarrollado por Herman Hollerith basado en tarjetas perforadas.
- El primer progreso real hacia las computadoras digitales electrónicas, ocurrió a finales de la década de 1.930 cuando Howard Aiken de la Universidad de Harvard y George Slibitz de Bell Telephone Laboratories desarrollaron una calculadora automática utilizando redes de relevadores (interruptor controlado en forma electromagnética). Durante la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron otras máquinas con relevadores para cálculos de balística y artillería.
- A principios de la década de 1.940 John Mauchly y J. Presper Eckert de la Universidad de Pensilvania diseñaron y construyeron una computadora con bulbos, que llamaron Integrador y Calculador Numérico Electrónico (ENIAC); fue terminada en 1.945 y se instaló en un campo de pruebas en Aberdeen Maryland. Utilizaba 18.000 bulbos y requería una gran cantidad de energía, su probabilidad de fallas era alta y programarla resultaba difícil, ya que se necesitaba un tablero de conexiones manuales.
- Para resolver las dificultades de programación del ENIAC, John Von Newmann propuso que el programa residiera en la memoria de la computadora, donde se pudiera modificar a voluntad.
- Durante esta misma época técnicos de la IBM y de la Universidad de Harvard desarrollaron el MARK 1, pesaba 5 toneladas y constaba de un complejo de 78 máquinas sumadoras y calculadoras conectadas con 800 Kms de cables, las instrucciones se les daban en cintas de papel, una vez que la máquina ejecutaba la primera instrucción no requería de la intervención humana.
- También para esta época se inventó una máquina denominada EDVAC, capaz de desarrollar operaciones aritméticas con números binarios y de almacenar instrucciones, su control se realizaba mediante un alambrado de cables removibles y cintas de papel.
- Aún cuando las primeras computadoras se desarrollaron con propósitos militares, no tardó mucho tiempo en que se emplearan en tareas comerciales e industriales.
- En 1.947 John Bardeen, Walter H. Brattain y William Shockley inventaron el transistor, lo que redujo en forma drástica las necesidades de espacio y energía al reemplazar al bulbo dando origen al computador comercial. Luego J.W Forrester y su grupo en el Instituto Tecnológico de Massachusetts desarrollaron la memoria de núcleo magnético, que permitió aumentar la capacidad de almacenamiento considerablemente.
- En 1.951 se produjo la primera máquina computadora comercial llamada UNIVAC (University Automatic Computer), se instaló en el departamento de sensos de los Estados Unidos. El uso comercial de la UNIVAC comenzó en 1.954 y a partir de este momento la industria del procesamiento de datos comenzó a crecer en forma acelerada.
Partes del computador
(Software y Hardware)
El
software es
un término genérico para los programas que funcionan en el interior de una
computadora. En este caso posiblemente sea Windows el sistema operativo o
programa de funcionamiento que le da la vida a su computadora, es así como
usted puede ver ahora mismo esta información en su pantalla.
El hardware es el término comúnmente utilizado para los componentes físicos de una computadora. Éste es el nivel más básico en el cual la computadora funciona. El punto dominante a recordar es que toda la información está procesada electrónicamente por el Hardware. La PC está preparada como su computadora personal, aunque esa abreviatura (PC) es a menudo asociada con la computadora con la cual funciona el sistema operativo de Windows. Debajo está un cuadro de una PC (computadora personal) estándar con cada pieza del hardware etiquetada. La foto de abajo demuestra cómo el monitor, el teclado y el ratón (partes de su hardware) están conectados con la unidad del sistema.
Historia del hardware
de Computadores
• Unidad central
de procesos (CPU): es el cerebro del
PC. Se encarga de procesar las instrucciones y los datos con los que trabaja la
computadora. El procesador es el dispositivo más importante y el que más
influye en su velocidad al analizar información.
• Memoria RAM o memoria principal: es la memoria de acceso aleatorio, en la que se
guardan instrucciones y datos de los programas para que la CPU puede acceder a
ellos directamente a través del bus de datos externo de alta velocidad.
• Memoria ROM: es la
memoria solo para lectura. Es la parte del almacenamiento principal de la computadora que no pierde su contenido cuando se
interrumpe la energía. Contiene programas esenciales del sistema que ni la
computadora ni el usuario pueden borrar, como los que le permiten iniciar el
funcionamiento cada vez que se enciende la computadora.
• Disco duro: es el dispositivo de
almacenamiento secundario que usa varios discos rígidos cubiertos de un
material magnéticamente sensible. Está alojado, junto con las cabezas de
lectura, en un mecanismo sellado en forma hermética, en el que se guardan los
programas y todos los archivos creados por el usuario cuando trabaja con esos
programas. Entre más capacidad tenga un disco duro, más información y programas
puede almacenar en el PC.
La capacidad del disco duro se mide en gigabytes
(GB). Un GB equivale a 1.024 megabytes (MB) aproximada mente.
• Caché: es una
unidad pequeña de memoria ultrarrápida en la que se almacena información a la
que se ha accedido recientemente o a la que se accede con frecuencia, lo que
evita que el microprocesador tenga que recuperar esta información de circuitos
de memoria más lentos.
El caché suele estar ubicado en la tarjeta madre,
pero a veces está integrado en el módulo del procesador. Su capacidad de
almacenamiento de datos se mide en kilobytes (KB). Mientras más caché tenga la
computadora es mejor, porque tendrá más instrucciones y datos disponibles en
una memoria más veloz.
• Tarjeta
madre: es la tarjeta de circuitos
que contiene el procesador o CPU, la memoria RAM, los chips de apoyo al
microprocesador y las ranuras de expansión. Estas son las que permiten
insertar, por ejemplo, la tarjeta de sonido (que permite al PC reproducir
sonido), el módem interno (que hace posible navegar por Internet) o la tarjeta
gráfica o de video (que permite mostrar imágenes en la pantalla).
• CD-ROM: esta unidad sirve para leer los discos compactos, sean estos programas,
música o material multimedia (sonidos, imágenes, textos), como las
enciclopedias y los juegos electrónicos. La velocidad de esta unidad depende de
dos factores: la tasa de transferencia de datos y el tiempo de acceso.
• Unidad de CD: esta
unidad lee y escribe en los CD's. Estos discos sirven para guardar y leer
información, pero a diferencia del disco duro, que está fijo dentro del PC, se
pueden introducir y sacar de la unidad, por lo que permiten transportar datos
de un lado a otro. Los CD's tienen una capacidad de almacenamiento de datos muy
alta.
Historia del Software
de los Computadores
El sistema operativo es el programa (o software) más importante de un ordenador. Para que
funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un
sistema operativo. Los sistemas operativos realizan tareas básicas, tales como
reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla,
no perder de vista archivos y directorios en el disco, y controlar los
dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.
Clasificación de
los Sistemas Operativos
Los sistemas operativos pueden ser clasificados de la siguiente forma:
Multiusuario: Permite que dos o más usuarios utilicen sus programas
al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares
de usuarios al mismo tiempo.
- Multiprocesador: soporta el abrir un mismo programa en más de
una CPU.
- Multitarea: Permite que varios programas se ejecuten al
mismo tiempo.
- Multitramo: Permite que diversas partes de un solo programa
funcionen al mismo tiempo.
- Tiempo Real: Responde a las entradas inmediatamente.
Cómo funciona un
Sistema Operativo
Los sistemas operativos proporcionan una plataforma de software encima de
la cual otros programas, llamados aplicaciones, puedan funcionar. Las
aplicaciones se programan para que funcionen encima de un sistema operativo
particular, por tanto, la elección del sistema operativo determina en gran
medida las aplicaciones que puedes utilizar.
Cómo se utiliza
un Sistema Operativo
Un usuario normalmente interactúa con el sistema operativo a través de un
sistema de comandos, por ejemplo, el sistema operativo WINDOWS contiene
comandos como copiar y pegar para
copiar y pegar archivos respectivamente. Los comandos son aceptados y
ejecutados por una parte del sistema operativo llamada procesador de comandos o
intérprete de la línea de comandos. Las interfaces gráficas permiten que
utilices los comandos señalando y pinchando en objetos que aparecen en la
pantalla.
Generaciones del computador
Primera
Generación (1946-1958)
En esta época las
computadoras funcionaban con válvulas, usaban tarjetas perforadas para entrar
los datos y los programas, utilizaban cilindros magnéticos para almacenar
información e instrucciones internas y se utilizaban exclusivamente en el ámbito
científico o militar. La programación implicaba la modificación directa de los
cartuchos y eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad,
generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.
Segunda
Generación (1958-1964)
Características de ésta generación: Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío. 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío. Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. Producían gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.
Tercera Generación (1964-1971)
Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas. La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.
Cuarta
Generación (1971-1983)
Fase caracterizada por la
integración sobre los componentes electrónicos, lo que propició la aparición
del microprocesador,
es decir, un único circuito integrado en el que se reúnen los elementos básicos
de la máquina. Se desarrolló el microprocesador. Se colocan más circuitos dentro
de un "chip". "LSI - Large Scale Integration circuit".
"VLSI - Very Large Scale Integration circuit". Cada "chip" puede hacer diferentes tareas. Un "chip"
sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de
aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por
otros "chips". Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por
la memoria de "chips" de silicio. Se desarrollan las
microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC. Se desarrollan las
supercomputadoras.
Quinta
Generación (1984 -1999)
Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad.
IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo.
En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial
se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software
y los sistemas con que se manejan las computadoras.
Sexta Generación (Hoy)
Básicamente “Generación de computadoras” es un término relacionado con la evolución y adaptación de la tecnología y de la informática. Es decir que cada avance importante, como la reducción del tamaño de los elementos tales como procesadores y memorias, así también como el aumento de su capacidad y velocidad, se produce un salto generacional. Con cada uno de estos saltos, los equipos informáticos y dispositivos electrónicos, son cada vez más pequeños y económicos, garantizando de este modo que sea cada vez mayor la cantidad de consumidores que los compran.
Arquitecturas del computador
La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimiento y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la
forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de
funcionalidad, rendimiento y costo.
Dispositivos y periféricos del computador
Dispositivos de entrada (DE)
Los dispositivos de entrada son
aquellos al través de los cuales se mandan datos a la unidad central de
procesos, por lo que su función es eminentemente emisora. Algunos de los
dispositivos de entrada más conocidos son el teclado, el manejador de discos
magnéticos, la reproductora de cinta magnética, el ratón, el digitalizador
(scanner), el lector óptico de código de barras y el lápiz óptico entre otros.
Dispositivos de salida (DS)
Los dispositivos de salida son
aquellos que reciben información de la computadora, su función es eminentemente
receptora y por ende están imposibilitados para enviar información. Entre los
dispositivos de salida más conocidos están: la impresora (matriz, cadena,
margarita, láser o de chorro de tinta), el delineador (plotter), la grabadora
de cinta magnética o de discos magnéticos y la pantalla o monitor.
