Conceptos Fundamentales de la Computación: Hardware, Software y Memoria RAM

Conceptos Fundamentales de la Computación

Definición de Computadora

Una computadora es una máquina que procesa información automáticamente bajo el control de un programa almacenado en su memoria. Se clasifican principalmente en:

• Computadoras Analógicas: Máquinas destinadas al control y simulación, que operan con magnitudes físicas continuas.
• Computadoras Digitales: Aquellas que emplean números y dígitos (binarios) y se usan para procesar información digital. Son las más comunes en la actualidad.

Componentes Esenciales de una Computadora

Hardware: La Parte Física

El Hardware está constituido por la computadora propiamente dicha, conocida como Unidad Central (UC), y los periféricos, que se clasifican como unidades de entrada y salida.

El flujo de información se representa como: Unidad de Entrada (UE) → Unidad Central (UC) → Unidad de Salida (US).

Componentes de la Unidad Central (UC)

La Unidad Central incluye elementos cruciales como:

• La Placa Madre (o Motherboard): Circuito principal que interconecta todos los componentes.
• La Memoria RAM (Random Access Memory): Memoria volátil de acceso aleatorio.
• Los Integrados o Chips: Circuitos electrónicos que realizan funciones específicas.
• Los Slots: Ranuras para la expansión de tarjetas (ej., placa de video).
• La Placa de Video (o Tarjeta Gráfica): Encargada del procesamiento y salida de imágenes.
• Los Puertos: Conexiones para dispositivos externos (USB, HDMI, etc.).
• El Disco Rígido (o Disco Duro): Unidad de almacenamiento principal y no volátil.
• Lectoras y Grabadoras de DVD/Blu-ray: Unidades ópticas para lectura y escritura de discos.

Software: La Parte Lógica

El Software está constituido por los programas; es la parte no física de la computadora. Se divide principalmente en:

• Sistema Operativo (SO): Es el software fundamental que se obtiene con la máquina y permite su funcionamiento básico. Aunque viene preinstalado, puede actualizarse.
• Aplicaciones: Programas que el usuario adquiere e instala para realizar tareas específicas (ej., procesadores de texto, navegadores web, juegos).

El Sistema Operativo: Corazón del Software

El Sistema Operativo es un conjunto de programas o comandos que hacen que el sistema sea operativo. Permite el funcionamiento automático de la computadora una vez que ha arrancado, gestionando los recursos de hardware y software.

Ejecución de un Programa

El proceso de ejecución de un programa implica varias etapas:

1. Se obtiene el Módulo Objeto (M.Ob), que es el código compilado del programa.
2. Otro programa, el Linker (o Editor de Enlaces), inserta los subprogramas o librerías necesarias para que el módulo objeto sea ejecutable.
3. Se obtiene el Módulo Ejecutable (M.E.), que es el programa listo para ser ejecutado.

Este Módulo Ejecutable recibe Datos como entrada y produce Resultados como salida.

Flujo: Módulo Objeto (M.Ob) → Linker → Módulo Ejecutable (M.E.)

Interacción: M.E. ← Datos | M.E. → Resultados

Ingreso y Egreso de Información (I/O)

Ingreso de Información

Al presionar una tecla, se generan impulsos eléctricos que afectan los bits de un byte. El carácter pulsado se graba como una combinación de 0s y 1s. Cada carácter tiene su propio código binario (ej., ASCII, Unicode).

Egreso de Información

Según la posición de 0 o 1 de cada bit en el byte, se generan niveles de pulsos eléctricos que representan la información decodificada. Esta se visualiza en el monitor, se imprime mediante mecanismos de impresión, o se envía a otros dispositivos de salida.

Memoria RAM: Almacenamiento Volátil

La RAM (Random Access Memory) está constituida por biestables, elementos electrónicos que pueden asumir dos estados estables cuando son afectados por una corriente eléctrica. A estos estados se les asigna el código 0 y 1, permitiendo representar un código binario.

El conjunto de 8 bits usado para almacenar un carácter o dato básico se denomina Byte, que representa la unidad fundamental de almacenamiento en informática.

Las unidades de almacenamiento se escalan de la siguiente manera:

• Kilobyte (KB): 1024 Bytes
• Megabyte (MB): 1024 Kilobytes
• Gigabyte (GB): 1024 Megabytes