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\begin_body

\begin_layout Standard
La 
\series bold
informática
\series default
 es la ciencia que estudia el procesamiento automático de la información.
 Su consolidación como ciencia se produce a partir de los años 40 con el
 desarrollo de los 
\series bold
computadores
\series default
, con los cuales esta se ha podido desarrollar.
\end_layout

\begin_layout Standard
Un computador es una máquina que procesa información siguiendo las instrucciones
 de un programa, y se comunica a través de los dispositivos de entrada y
 de salida.
 También dispone de dispositivos para almacenar información y procesarla.
 Esta está expresada en forma binaria (0's y 1's).
 Distinguimos:
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Hardware:
\series default
 Conjunto de componentes que integran la parte material de un computador,
 incluyendo componentes eléctricos, electrónicos y mecánicos.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Software:
\series default
 Conjunto de programas e instrucciones para ejecutar ciertas tareas en un
 computador.
 Es intangible, aunque se encuentren almacenados en hardware.
\end_layout

\begin_layout Section
Hardware
\end_layout

\begin_layout Standard
Tradicionalmente, los computadores siguen el 
\series bold
esquema de Von Neumann
\series default
, que consiste en una unidad central de proceso (CPU), constituida por una
 unidad de control (UC) y un camino de datos (CD); la memoria principal,
 y los dispositivos de entrada y salida, incluyendo almacenamiento.
\end_layout

\begin_layout Standard
\begin_inset Float figure
wide false
sideways false
status open

\begin_layout Plain Layout
\align center
\begin_inset Graphics
	filename buses.png
	width 90text%

\end_inset


\end_layout

\begin_layout Plain Layout
\begin_inset Caption Standard

\begin_layout Plain Layout
Esquema von Neumann en un ordenador moderno.
\end_layout

\end_inset


\end_layout

\end_inset


\end_layout

\begin_layout Standard
Los 
\series bold
buses
\series default
 son un conjunto de hilos paralelos que conectan unidades, como se muestra
 en la figura.
 Cada hilo transmite 1 bit a la vez, y el 
\series bold
ancho de bus
\series default
 es el nº de hilos que tiene un bus.
 En concreto:
\end_layout

\begin_layout Itemize
El 
\series bold
bus de direcciones
\series default
 transmite la dirección en memoria, por lo que su ancho define la máxima
 memoria instalable como 
\begin_inset Formula $2^{n}$
\end_inset

 bytes.
\end_layout

\begin_layout Itemize
El 
\series bold
bus de datos
\series default
 transmite información, por lo que a mayor ancho, mayor cantidad de información
 se puede transmitir en una sola operación.
\end_layout

\begin_layout Standard
La 
\series bold
memoria
\series default
 está formada por un conjunto de celdas, normalmente de 1 byte, en la que
 se guardan datos e instrucciones.
 Cada celda tiene una 
\series bold
dirección
\series default
 única y correlativa.
 Para leerla, la CPU 
\begin_inset Quotes cld
\end_inset

pone
\begin_inset Quotes crd
\end_inset

 la dirección en el bus de direcciones, activa el hilo de lectura en el
 bus de control y la memoria 
\begin_inset Quotes cld
\end_inset

deja
\begin_inset Quotes crd
\end_inset

 el contenido de la(s) celda(s) en el bus de datos.
 Para escribir, la CPU 
\begin_inset Quotes cld
\end_inset

pone
\begin_inset Quotes crd
\end_inset

 la dirección en el bus de direcciones, el dato en el bus de datos y activa
 el hilo de escritura en el bus de control.
\end_layout

\begin_layout Section
Software
\end_layout

\begin_layout Standard
El 
\series bold
sistema operativo
\series default
 un programa que gestiona los recursos del computador.
 Es el primer programa en ejecutarse (*), gestiona a todos los demás y actúa
 de intermediario con el hardware.
 Es un 
\series bold
programa de sistema
\series default
, al igual que el compilador y el ensamblador.
 Por contra, las 
\series bold
aplicaciones
\series default
 son programas orientados al usuario, como procesadores de texto, hojas
 de cálculo, navegadores web, reproductores multimedia, etc.
\end_layout

\begin_layout Standard
El 
\series bold
firmware
\series default
 es software de bajo nivel, almacenado de forma semipermanente.
 En general, puede cambiarse, pero no tan fácilmente como el resto de software.
\end_layout

\begin_layout Section
Internet
\end_layout

\begin_layout Standard

\series bold
Internet
\series default
 es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas
 mediante protocolos estandarizados, de forma que las redes físicas que
 las componen funcionan como una única red lógica mundial.
 Existen muchos 
\series bold
servicios
\series default
 proporcionados a través de la red, como la Web, correo electrónico, transmisión
 de archivos, chats, acceso remoto, etc.
\end_layout

\begin_layout Section
Conceptos
\end_layout

\begin_layout Standard
La unidad mínima de información es el 
\series bold
bit
\series default
, que puede valer 0 o 1.
 Se pueden almacenar como tensión alta o baja en un circuito, superficie
 magnetizada en uno u otro sentido, superficie perforada, señal de alta
 o baja frecuencia en un cable, presencia o no de señal luminosa en un cable
 de fibra óptica, etc.
 Generalmente se usan secuencias de bits: 1 
\series bold
byte
\series default
 = 8 bits, codifica 
\begin_inset Formula $2^{8}=256$
\end_inset

 estados distintos.
\end_layout

\begin_layout Standard
Múltiplos del byte: 
\begin_inset Formula $\unit[1]{KB}\text{(kilobyte)}=\unit[2^{10}]{B}$
\end_inset

, 
\begin_inset Formula $\unit[1]{MB}\text{(megabyte)}=\unit[2^{20}]{B}$
\end_inset

, 
\begin_inset Formula $\unit[1]{GB}\text{(gigabyte)}=\unit[2^{30}]{B}$
\end_inset

, 
\begin_inset Formula $\unit[1]{TB}\text{(terabyte)}=\unit[2^{40}]{B}$
\end_inset

, 
\begin_inset Formula $\unit[1]{PB}\text{(petabyte)}=\unit[2^{50}]{B}$
\end_inset

, 
\begin_inset Formula $\unit[1]{EB}\text{(exabyte)}=\unit[2^{60}]{B}$
\end_inset

.
 Los prefijos también se aplican a bits.
\end_layout

\begin_layout Standard
Las variables numéricas que ocupan más de un byte se pueden guardar en memoria
 como:
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
\emph on
Little endian
\series default
\emph default
: El byte menos significativo está en la posición de memoria más baja.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
\emph on
Big endian
\series default
\emph default
: En la posición más alta.
\end_layout

\begin_layout Standard
\begin_inset Note Comment
status open

\begin_layout Plain Layout
La terminología procede de una escena de Los Viajes de Gulliver en la que
 dos personas discuten sobre cuál es el extremo correcto para romper un
 huevo, si el grande (
\emph on
big endian
\emph default
) o el pequeño (
\emph on
little endian
\emph default
).
\end_layout

\end_inset


\end_layout

\begin_layout Standard
El 
\series bold
tiempo de ejecución
\series default
 o 
\series bold
de respuesta
\series default
 es lo que tarda el computador en realizar una tarea, incluyendo E/S, mientras
 que el 
\series bold
tiempo de CPU
\series default
 se refiere solo al tiempo que tarda el procesador en realizar un cálculo,
 y se calcula como:
\begin_inset Formula 
\[
{Tiempo}_{CPU}=\frac{{Instrucciones}_{APLICACIÓN}\cdot\frac{Ciclos(Media)}{Instrucción}}{Frecuencia\ procesador}
\]

\end_inset


\end_layout

\begin_layout Section
Historia
\end_layout

\begin_layout Standard
En 1791-1871, Babbage intentó diseñar una máquina mecánica capaz de resolver
 problemas matemáticos, la cual nunca fue terminada.
 Podemos dividir la historia de la informática en varias generaciones de
 ordenadores:
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Primera generación (1943-62):
\series default
 A principios de siglo, Fleming inventó la válvula de vacío, permitiendo
 el desarrollo de la electrónica y los primeros ordenadores, de los que
 destacamos:
\end_layout

\begin_deeper
\begin_layout Itemize

\series bold
Proyecto ENIAC (Eckert y Mauchly, 1943-46):
\series default
 
\emph on
Electronic Numerical Integrator and Calculator
\emph default
: 
\begin_inset Formula $30$
\end_inset

 toneladas, 
\begin_inset Formula $\unit[180]{m^{2}}$
\end_inset

, 
\begin_inset Formula $18000$
\end_inset

 válvulas de vacío, frecuencia 
\begin_inset Formula $\unit[0.1]{MHz}$
\end_inset

, 20 registros de 10 dígitos decimales, programación cableando directamente,
 1900 sumas por segundo.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
UNIVAC:
\series default
 
\emph on
Universal Automatic Computer
\emph default
.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Proyecto EDVAC (Von Neumann, 1952):
\series default
 
\emph on
Electronic Discrete Variable Automatic Computer
\emph default
: El primero con programas almacenados; saltos condicionales, válvulas de
 vacío.
\end_layout

\end_deeper
\begin_layout Itemize

\series bold
Segunda generación (1962-67):
\series default
 Tras la invención del transistor en 1947; IBM System 360, PDP-8 (primer
 minicomputador, 
\emph on
Digital Equipment Corporation
\emph default
).
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Tercera generación (1967-78):
\series default
 En 1958 se inventa el circuito integrado, con el que se integran varios
 elementos electrónicos en el mismo bloque.
 Aparece la microprogramación (propuesta por Wilkes en los 50) y el primer
 supercomputador (CDC 6000, 
\emph on
Control Data Corporation
\emph default
, Seymour Cray, 1964), y en 1965 Wilkes propone el concepto de caché.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Cuarta generación (1971-):
\series default
 En 1971 se diseña el primer microprocesador: Intel 4004, con 2300 transistores.
 Desde el 1981 y con el desarrollo de CPUs de Intel como el 8088 se desarrolla
 la informática de consumo.
\end_layout

\begin_layout Standard
Desde la mitad de los 90 con la aparición de la web, hay 3 grupos de ordenadores
:
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Ordenadores personales:
\series default
 PCs, 
\emph on
tablets
\emph default
, etc., para uso individual, con buen rendimiento a bajo coste.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Servidores:
\series default
 Para muchos usuarios, buscan fiabilidad y escalabilidad.
 Distinguimos de clase baja (servidores de archivos, de impresión, etc.),
 media (centros de datos,
\begin_inset Newline newline
\end_inset


\begin_inset Quotes cld
\end_inset

datacenters
\begin_inset Quotes crd
\end_inset

) y alta (supercomputadores con aplicaciones científicas).
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Ordenadores embebidos
\series default
 o 
\series bold
empotrados:
\series default
 Ordenadores de coches, 
\emph on
gadgets
\emph default
, etc.
 Para una sola aplicación, con grandes limitaciones, consumo de energía
 y fiabilidad.
\end_layout

\begin_layout Standard
En 2005, para ahorrar energía, aumentar el rendimiento sin aumentar el ciclo
 de reloj y mejorar la fiabilidad del diseño, surgen los procesadores 
\series bold
multinúcleo,
\series default
 aunque requieren 
\series bold
programación paralela.
\end_layout

\begin_layout Section
Organización de un PC
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Factor de forma
\series default
 o 
\series bold
geometría:
\series default
 Largo, ancho, ubicación de agujeros de montaje, tipo y ubicación de conectores
 y componentes, etc.
 Normalmente ATX, aunque los servidores suelen usar factores de forma como
 WTX, que tienen mayores dimensiones y permiten alojar varias CPUs y más
 memoria.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
CPUs soportadas:
\series default
 Depende del tipo de 
\emph on
socket
\emph default
 de CPU.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Módulos de memoria soportados:
\series default
 Tipos (DDR [
\lang american
Double Data Rate
\lang spanish
], DDR2, DDR3, DDR4...), frecuencia del reloj de la memoria, nº de ranuras,
 capacidad máxima, etc.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Chipset:
\series default
 Formado por:
\end_layout

\begin_deeper
\begin_layout Itemize

\series bold
\lang american
Memory Controller Hub
\series default
\lang spanish
 o 
\series bold
Northbridge:
\series default
 Comunica la CPU, tarjeta gráfica, módulos de memoria y el Southbridge.
 Últimamente su funcionalidad se integra en el procesador.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
\lang american
I/O Controller Hub
\series default
\lang spanish
 o 
\series bold
Southbridge:
\series default
 Comunica el resto de elementos del sistema.
\end_layout

\end_deeper
\begin_layout Itemize

\series bold
Ranuras de expansión:
\series default
 PCI (más antiguo, siendo el más usado un bus de 32 bits a 
\begin_inset Formula $\unit[33]{MHz}$
\end_inset

), PCI-X (servidores, 
\begin_inset Formula $\unit[66]{MHz}$
\end_inset

 o más) y PCI Express (más rápido, hasta 
\begin_inset Formula $\unit[250]{MB/s}$
\end_inset

 
\lang american
full duplex
\lang spanish
 por canal, con ranuras de hasta 16 canales).
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Interfaces de almacenamiento:
\series default
 ATA (paralela, hasta 
\begin_inset Formula $\unit[133]{MB/s}$
\end_inset

), actualmente sustituida por SATA (en serie, hasta 
\begin_inset Formula $\unit[150]{MB/s}$
\end_inset

 en la versión original), y SCSI (paralela), que será sustituida por SAS
 (serie).
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Interfaces de audio y red.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Puertos de conexión periféricos
\series default
 como USB y Firewire.
\end_layout

\begin_layout Itemize

\series bold
Protección de la BIOS:
\series default
 La BIOS (
\lang american
Basic Input/Output System
\lang spanish
) se encarga de arrancar el PC y dar soporte para ciertos dispositivos de
 entrada y salida.
 También ofrece una interfaz gráfica para configurar parámetros del PC.
 Actualmente la BIOS se almacena muchas veces en una Flash, por lo que se
 puede actualizar, pero de hacerse incorrectamente podría dejar el equipo
 inutilizable hasta cambiar el chip.
 Actualmente está siendo sustituida por UEFI (
\lang american
Unified Extensible Firmware Interface
\lang spanish
).
\end_layout

\begin_layout Standard
\begin_inset Float figure
wide false
sideways false
status open

\begin_layout Plain Layout
\align center
\begin_inset Graphics
	filename image.TZVI9Y.png
	width 90text%

\end_inset


\end_layout

\begin_layout Plain Layout
\begin_inset Caption Standard

\begin_layout Plain Layout
Placa base de un ordenador de escritorio típico.
\end_layout

\end_inset


\end_layout

\end_inset


\end_layout

\end_body
\end_document