Capítulo 1: Caracterización de sistemas operativos
El sistema informático. Software y hardware.
Introducción al concepto de ordenador
En español, la palabra ordenador tiene su origen en la palabra francesa ordinateur y hace referencia a un dispositivo electrónico, de propósito general, con capacidad para recibir información, almacenarla durante un tiempo (al menos el imprescindible para llevar a cabo su tarea), procesarla para recibir un resultado y ofrecer ese resultado al exterior.
Por lo tanto, podemos decir que se trata de un dispositivo con las siguiente funciones básicas:
-
Transmitir información. Los componentes de un ordenador que realizan esta tarea se llaman dispositivos de entrada/salida (en inglés input/output, I/O) y tienen una misión doble: por una parte, comunican al ordenador con el exterior y, por otra, se encargan de codificar la información de entrada en un formato que comprenda el ordenador y, la información de salida, en un formato que se entienda en el exterior. Entre ellos, tenemos teclados, ratones, monitores, etc.
-
Almacenar información. Esta función se realiza en los llamados dispositivos de almacenamiento, de los que el ordenador tiene una gran variedad, en función de su naturaleza y su objetivo específico (memoria RAM, disco duro, etc).
-
Procesar información. El componente principal que realiza esta función es el procesador que, fundamentalmente, se encarga de leer de la memoria RAM una serie de instrucciones, codificadas de forma que pueda entenderlas, y ejecutarlas en un orden preestablecido.
Para referirse a un ordenador, aunque es menos frecuente, también pueden utilizarse las palabras computador o computadora (procedente de la palabra inglesa computer).
Decimos que es un dispositivo de propósito general porque puede adaptarse a numerosas funciones dependiendo de las características de las instrucciones recibidas.
Componentes de un ordenador
Como habrás podido deducir del apartado anterior, cuando hablamos de un ordenador se distinguen dos tipos de componentes, que están perfectamente diferenciados y que son fundamentales para su correcto funcionamiento: por una parte, los diferentes dispositivos electrónicos que configuran el ordenador y por otra parte las instrucciones que dirigen su funcionamiento para satisfacer los objetivos que esperan los usuarios.
Por lo tanto, cuando hablamos de un ordenador, podemos decir que está formado por dos tipos de componentes:
-
El hardware: Según la RAE, la palabra hardware se refiere al “conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora”. Por lo tanto, este término se refiere a cualquier elemento tangible que forme parte del ordenador (cables, circuitos, módulos de memoria, unidades de almacenamiento externo, dispositivos de entrada/salida, etc).
-
El software: Recurriendo de nuevo a la RAE, podemos definir la palabra software como “conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora”. Como puede intuirse, el software es el que dirige al ordenador (que, como hemos mencionado antes, es un dispositivo de propósito general) en la tarea de obtener resultados particulares.
Importante: El conjunto de instrucciones organizadas de la forma adecuada para resolver un problema concreto se denomina Programa.
Más adelante estudiaremos que, tanto cuando hablamos de hardware como cuando hablamos de software, deberemos establecer diferentes categorías.
Tipos de ordenadores
Según la función a la que están destinados, existe una gran variedad de ordenadores en nuestro entorno. Para entenderlos mejor, vamos a tratar de clasificarlos en las siguientes cuatro categorías:
-
Superordenadores: Tienen una gran capacidad de cálculo (muy superior al resto).
Estos ordenadores suelen presentar un gran consumo de energía, que también produce temperaturas elevadas, lo que obliga a ubicarlos en ambientes controlados con sistemas de refrigeración potentes.
En muchos casos, en realidad están constituidos por muchos ordenadores que, unidos, son capaces de ofrecer un gran rendimiento. Por este motivo, en los últimos tiempos tiende a hablarse de ambientes de cálculo de alto rendimiento, en lugar de hablar de superordenadores.
Es frecuente que este tipo de entornos se utilice en ambientes relacionados con la investigación, científicos o militares.
Podemos encontrar una lista de los 500 mayores supercomputadores en http://top500.org/. La lista se actualiza dos veces al año: en junio y en noviembre.
-
Mainframes, macroordenadores u ordenadores centrales: Son ordenadores muy potentes, utilizados para procesar gran cantidad de datos.
Suelen encontrarse en grandes empresas como bancos, compañías de seguros, grandes empresas de comercio electrónico, etc.
Además de destacar por su velocidad de cálculo, también suelen hacerlo por su gran capacidad de almacenamiento.
Normalmente realizan cálculos más simples que un superordenador, pero que implican a grandes volúmenes de datos.
En muchas ocasiones, las empresas no adquieren el ordenador, sino que alquilan una determinada capacidad de cálculo al fabricante. Este último se encargará de ofrecer el servicio de forma ininterrumpida, pudiendo llegar a efectuar reparaciones sin apagar el ordenador u ofrecer ordenadores de sustitución mientras se subsana el problema.
-
Servidores: Son ordenadores que forman parte de una red, local o ampliada, en la que ofrecen servicios a otros ordenadores de menor entidad.
En muchos casos, suelen desempeñar roles particulares dentro de la red (Servidor de archivos, de impresión, de base de datos, web, etc).
Cuando el servicio que ofrecen es muy exigente (por ejemplo el servidor de una base de datos), se tratará de un ordenador con prestaciones avanzadas. Sin embargo, existen servidores de escasa potencia que ofrecen servicios poco exigentes (como puede ser un servidor de impresión).
-
Ordenadores personales (PC): En esta categoría se encuentran los ordenadores que utilizamos los usuarios de forma individual. Pueden estar destinados a tareas tan variadas como trabajos de oficina u ofimáticos, navegación por Internet o entretenimiento y su perfil cambiará en función del uso al que estén destinados.
Por ejemplo, los requisitos de un ordenador destinado al entretenimiento pueden ser mucho más elevados que los de otro dedicado a escribir documentos o a navegar por Internet.
En esta categoría encontramos multitud de dispositivos con perfiles claramente diferenciados, por lo que, a su vez, los dividiremos en diferentes subcategorías:
-
Ordenadores de sobremesa: Ofrecen la configuración más tradicional del concepto de ordenador personal.
Están pensados para permanecer en una ubicación estable y, normalmente se configuran con una unidad central y una serie de dispositivos conectados (monitor, teclado, ratón, impresora, …)
-
Ordenadores portátiles: Están pensados para ser transportados.
Normalmente ofrecen una configuración en la que el monitor se pliega sobre el teclado (que contiene a su vez los componentes principales del equipo).
Recientemente han ido apareciendo varias subcategorías de ordenadores portátiles que debemos mencionar:
-
Los netbooks, que son ordenadores muy ligeros y con potencia limitada que están pensados para realizar tareas básicas.
-
Los ultrabook, que tienen la misma potencia de un ordenador portátil normal, pero reduciendo al máximo su peso y su tamaño.
-
Los convertibles, que pueden ofrecer la capacidad y la potencia de un ordenador portátil tradicional, pero añadiendo una pantalla táctil e incorporando la capacidad de retirar el teclado para convertirlos, prácticamente, en una Tableta con capacidades avanzadas..
-
Dispositivos de bolsillo: Se trata de dispositivos de tamaño reducido, pantalla táctil y potencia limitada que aspiran a ofrecer todo tipo de funcionalidad (como bloc de notas, listas de contactos, calendarios, etc).
Los primeros dispositivos de este tipo se llamaban Asistentes Digitales Personales o, más frecuentemente PDAs, de su nombre en inglés, Personal Digital Assistants.
Sin embargo, en la actualidad han sido sustituidos por los teléfonos móviles de última generación, que suelen recibir el nombre genérico de smartphones, y que, además de asumir todas las funciones de las antiguas PDAs, han incorporado funciones nuevas como reproducción multimedia… ¡e incluso permiten hablar por teléfono!
-
Dispositivos Wearables: Podríamos traducir su nombre como vestible o llevable y se trata de dispositivos electrónicos que están diseñados para acompañarnos constantemente. En muchos casos están orientados a controlar nuestra actividad física o nuestra salud y suelen presentarse en forma de pulsaras o relojes inteligentes (para los que suele usarse su nombre en inglés: smartband o smartwatchs), pero pueden ser también colgantes, anillos o prendas de vestir (por ejemplo, zapatillas deportivas que incorporen GPS).
Las características concretas dependen de cada dispositivo, pero en muchos casos, pueden recibir llamadas telefónicas, correos electrónicos, notificaciones o incluso podremos instalar nuevos programas o actualizar los ya existentes.
Normalmente están diseñados para interactuar con un smartphones a través de un software específico.
Al margen de la clasificación anterior, debemos mencionar también los ordenadores empotrados (o embebidos, del inglés embedded). Se trata de ordenadores diseñados para realizar funciones específicas, es decir, no son de propósito general. Tampoco tienen el aspecto que solemos asociar con un ordenador, incluso, muchas veces, no suelen estar a la vista.
Como ejemplos, podemos mencionar las máquinas de vending (las típicas máquinas de refrescos), los cajeros automáticos, ordenadores de abordo de un vehículo, decodificadores para la televisión de pago y un largo etcétera.
Concepto de Sistema informático
Siempre que hablamos de un sistema, nos referimos a diferentes elementos que se relacionan entre sí para completar un objetivo. En el caso de un sistema informático, estos elementos son tres:
-
El hardware: Que incluye cualquier dispositivo electrónico utilizado en el proceso de la información.
-
El software: Que está formado por cualquier elemento lógico involucrado en el proceso.
-
Los usuarios: Son las personas que lo utilizan. Es el elemento en el que menos se repara cuando se habla de un sistema informático, pero sin él, el resto de los elementos no tendrían sentido.
Gracias a los sistemas informáticos se puede procesar la información y almacenarla de forma automática. Su objetivo puede ser muy variado: desde controlar dispositivos de forma automática, hasta resolver multitud de problemas en el ámbito empresarial, pasando por el ocio en los entornos domésticos.
Actividad 1: El superordenador más potente de España
Usando la información más reciente que ofrezca la página top500.org, investiga y contesta las siguientes preguntas:
-
¿Cómo se llama el superordenador más potente de España?
-
¿Cómo se llama la empresa que lo construyó?
-
¿En qué año lo hizo?
-
Desde su última actualización, ¿cuántas operaciones puede realizar en un segundo?
-
¿Cuántos procesadores tiene?¿De qué tipo?
-
¿En qué posición se encuentra dentro de la página Top500?
Actividad 2: El superordenador más potente de España (parte 2)
En la actividad anterior has documentado algunos de los datos más interesantes sobre el ordenador más potente de España. Sin embargo, hagamos un poco de historia contestando a las siguientes preguntas:
-
¿En qué años ha ido recibiendo actualizaciones?
-
¿Qué puestos ha ido ocupando desde que se construyó hasta la actualidad?
Para completar esta actividad, también debes basarte en la información obtenida en la página top500.org.
Actividad 3: El superordenador más potente del mundo
Usando la página top500.org, investiga y contesta las siguientes preguntas:
-
¿Cómo se llama el superordenador más potente del mundo según la página Top500?
-
¿Cuántas operaciones puede realizar en un segundo?
-
¿Qué cantidad de memoria tiene?
-
¿Cuántos procesadores (núcleos) tiene?¿De qué tipo?
-
¿Cuánta energía consume?
-
¿Qué sistema operativo utiliza?