OPOSICIONES AL
PROFESORADO
SISTEMAS INFORMÁTICOS: ESTRUCTURA, ELEMENTOS
COMPONENTES Y SU FUNCIÓN EN EL CONJUNTO. PROGRAMAS: TIPOS Y CARACTERÍSTICAS.
1.- Introducción a los sistemas informáticos.
2.- Hardware en los sistemas informáticos.
3.- Los sistemas operativos.
4.- Introducción a la programación. Los lenguajes de programación
5.- Comunicaciones entre sistemas informáticos: las redes de
comunicación.
5.1.-
Los elementos físicos de una red informática y su configuración.
5.2.
Los protocolos estándar de comunicación
5.3. Internet: la red de redes.
bibliografía
esquema Resumen del tema.
1. Introducción a los
sistemas informáticos.
Los equipos informáticos han servido desde sus principios para la manipulación de la información, entendiéndose por información todo aquello que permite a las personas adquirir algún tipo de conocimiento. Desde el comienzo de su existencia, el hombre ha utilizado diversos tipos de información. Sin embargo, al ser ésta escasa, no precisó de tratamiento ni organización. A lo largo de la Historia, el uso y tratamiento de la información ha evolucionado al compás del desarrollo de la Humanidad, y a su vez ha sido uno de los pilares del mismo. La información empleada por el hombre ha ido aumentando progresivamente, lo que ha obligado a idear técnicas para poder almacenarla y tratarla adecuadamente. Así nació la escritura y de ahí la imprenta, las máquinas de escribir, las calculadoras, etc., hasta el nacimiento de la informática y su auge en nuestros días.
Los sistemas
informáticos, que pertenecen al grupo de tecnologías de la información,
comprenden todos aquellos medios que permiten la organización como formas de
ordenar y clasificar la información, el almacenamiento como métodos para
guardar la información, la transmisión como medios de comunicación y el
tratamiento de la información como conjunto de operaciones que pueden
realizarse de forma rápida y segura.
En los últimos años estamos viviendo un
espectacular desarrollo de las nuevas tecnologías de la información.
Probablemente estamos asistiendo a una de las más profundas revoluciones
tecnológicas de la Historia de la Humanidad y el elemento clave de dicha revolución es el ordenador y el desarrollo
de la Informática. Esta, es por tanto, el conjunto de conocimientos científicos
y técnicos que hacen posible el tratamiento automático de la información. El
término se usó por primera vez en 1962 y proviene de la unión de dos palabras
INFORmación-autoMÁTICA.
La revolución informática está modificando nuestra forma de vida y transformando la sociedad en lo que se ha dado en denominar “sociedad de la información”, siendo las bases de este desarrollo las siguientes:
·
La
evolución de los ordenadores y su irrupción en todos los ámbitos (administración,
industria, comercio, educación, investigación, ocio …)
·
La
utilización de tecnología multimedia, que proporciona el soporte adecuado para
almacenar y manipular todo tipo de información (textos, sonidos, imágenes …)
·
El avance
de las telecomunicaciones, cuya tecnología evoluciona vertiginosamente debido a
la aparición de redes telefónicas digitales, la utilización de fibra óptica
como medio de transmisión y los satélites artificiales de comunicaciones.
·
La
aparición de las autopistas de la información, que permiten conectar entre sí
los ordenadores de cualquier punto del planeta y transferir información entre
ellos.
Breve reseña histórica.
La historia del tratamiento de la
información es prácticamente tan antigua como el hombre, dado que éste siempre
ha buscado medios para conseguir realizar cálculos que le facilitasen su vida
ordinaria. El primer instrumento de cálculo conocido es el ábaco. Su creación se atribuye a las primeras civilizaciones
chinas, aunque las primeras fuentes documentadas sobre la utilización de ábacos
datan del año 2600 a. C. en Mesopotamia. El ábaco está constituido por un
conjunto de varillas en las que se insertan una serie de cuentas o bolitas que
adquieren valores de diferente peso según su posición relativa.
Hay que esperar hasta el siglo XVII para
encontrar la primera máquina automática diseñada por el hombre con el objeto de
realizar cálculos. En 1642, Blaise
Pascal, físico y matemático francés, diseña y construye una máquina de sumar mecánica. Esta máquina
estaba compuesta por multitud de engranajes
que permitían sumar dos operandos. Disponía de unas ruedas giratorias de diez
dientes en cada uno de los cuales se representaban los dígitos del 0 al 9. Se
trataba de una máquina rudimentaria y pesada de utilizar pero desde el punto de
vista técnico constituyó un gran avance de la ingeniería.
En 1833, el matemático inglés Charles Babbage diseñó la primera
máquina de calcular capaz de ser gobernada por un programa, y que recibe el
nombre de máquina analítica.
Constaba de un dispositivo mecánico automático para realizar las operaciones,
una memoria capaz de almacenar los datos y dispositivos que permitían la
entrada y salida de datos. Dichos dispositivos se basaban en el sistema de tarjetas perforadas ideado por Jackard
en la industria textil y desarrollado por Ada
Byron para la máquina de Babbage. Sin embargo esta máquina no llegó a ser
construida dadas las dificultades técnicas de la misma, demasiados complejas
para la época. Aún así, en el diseño de la máquina de Babbage se encuentran ya
los fundamentos del ordenador moderno, razón por la cual suele ser considerado
el “padre” de la Informática.
A
mediados del siglo XIX aparecen los primeros dispositivos de cálculo
electromagnéticos, basados en el uso de relés.
En 1886, Hermann Hollerit crea una
máquina electromagnética capaz de leer tarjetas perforadas y de realizar tareas
de recuento de datos. Hollerit trabajó en 1880 para el censo de EE.UU., tarea
que ocupó a 500 personas durante 7 años. Al utilizar su nueva máquina para la
realización de un nuevo censo en 1890 se invirtió un tiempo récord de 4
semanas. Años más tarde, en 1924, Hollerit fundaría la compañía IBM (International Bussiness Machine).
En la
primera mitad del siglo XX y tras la invención de diversas máquinas automáticas
destinadas a la lectura y tratamiento de datos, los investigadores se dieron
cuenta de la dificultad de fabricar una máquina de cálculo basada en la
utilización del sistema decimal, de forma que empezaron a buscar otras
soluciones. Así, R. Valtat presenta
en 1932 la patente de una máquina de calcular basada en la utilización del sistema binario de numeración. Por la
misma época, Konrad Zuse inicia el
desarrollo de una máquina de calcular electromecánica, y en 1941 presenta la Zuse 3, la primera máquina con un
mecanismo de cálculo en sistema binario (aunque no llegó a funcionar
correctamente).
Anteriormente,
en 1939, J. Atanasoff y C. Berry de la Universidad de Iowa
construyeron la ABC (Atanasoff-Berry Computer), que utilizaba
también lógica binaria e incorporaba algunos componentes electrónicos, aunque
su logro no tuvo gran repercusión. La II Guerra Mundial proporcionó un impulso
decisivo al desarrollo de los ordenadores. En 1943 entró en funcionamiento la
máquina Colossus diseñada por el
equipo de Blenchey Park dirigido por Alan
Turing con el fin de decodificar los mensajes cifrados por los alemanes
mediante la máquina Enigma, aunque
su existencia se mantuvo en secreto hasta varios años después de finalizada la
contienda.
En 1944, Howard Aiken, un ingeniero de la
empresa IBM que colaboraba con la universidad de Harvard, presenta el ordenador
Mark I, constituido por relés
electromecánicos. El ordenador constaba de 250.000 dispositivos y para
conectarlos se usó más de 800 Km de cable. Medía 15 m y disponía de una entrada
de datos mediante tarjetas perforadas, un dispositivo central de cálculo, un
elemento de memoria y un sistema de salida de datos.
Una vez
finalizada la II Guerra Mundial, continuaron los estudios en el campo de las
computadoras realizados durante el periodo de guerra. Así, en 1945 entra en
funcionamiento el primer ordenador propiamente dicho: el ENIAC (Electronic Numerical
Integrator And Calculator), desarrollado por la universidad de Pensilvania
por J. Eckert y J. Mauchly. Su funcionamiento
se basaba en el uso de válvulas
electrónicas. Gracias a la incorporación de estos elementos la velocidad de
cálculo aumentó unas 2.000 veces con respecto a las máquinas basadas en relés
electromecánicos. Sus dimensiones eran impresionantes, dado que disponía de más
de 18.000 válvulas, ocupaba una superficie de 140 m2 y pesaba 30 Tn.
La introducción de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas. El ENIAC es
considerado el primer ordenador electrónico propiemente dicho y con él se
inicia la llamada Primera Generación
de ordenadores, basada en el uso de válvulas electrónicas.
Con la
invención de las válvulas electrónicas el desarrollo de los ordenadores se
acelera paralelamente a la mejora de las características de funcionamiento de
las válvulas. El funcionamiento de las válvulas electrónicas se basa
fundamentalmente en el control del paso de electrones mediante la ionización de
un gas encerrado en la válvula y su aspecto exterior es parecido al de una
lámpara. Sin embargo, la vida media de las válvulas era muy corta y en
consecuencia el mantenimiento de estas enormes máquinas era muy costoso.
En 1951,
de nuevo Eckert y Mauckly presentaron el ordenador UNIVAC, también de válvulas. Constituye el primer ordenador
comercial, pues los anteriores ordenadores fabricados se habían diseñado con
fines militares. Otros ordenadores de 1ª Generación fueron el EDVAC y las
series 600 y 700 de IBM. (Univac 1105 ,80 y 90 )
Uno de
los mayores hitos de la historia de la electrónica y de la informática tiene
lugar en 1947 con la invención del transistor
por parte de J. Bardeen, W. Sockley y W. Brattain, científicos de la empresa Bell Telephone y ganadores por ello del premio Nobel de Física.
El
transistor es un dispositivo electrónico de estado sólido, constituido por un
material semiconductor (silicio o germanio) que actúa como amplificador y
conmutador de la corriente eléctrica. Estos dispositivos requieren menor coste
de fabricación que las válvulas, ocupan mucho menos espacio y son más rápidos
en el control de las señales eléctricas. La utilización del transistor supuso
por tanto una enorme mejora de las prestaciones y funcionamiento de los
ordenadores. Durante los años 50 se fabricaron diversos modelos de ordenadores
basados en la utilización de transistores y constituyen la denominada Segunda Generación de ordenadores.
Ejemplos de este tipo de ordenadores fueron la CDC 3000, la IBM 7090 o la RCA
501. (series 1400 y 1700 de IBM, CDC 3500, Atlas RCA 501,601)
En 1959,
la empresa Texas Instruments fabrica
el primer circuito integrado o chip, diseñado por J. Kilby, que también fue galardonado por ello con el premio Nóbel.
Un chip está constituido por un conjunto de transistores fabricados todos ellos
en un mismo sustrato, constituyendo éste el primer paso en la miniaturización
de la electrónica. La utilización de circuitos integrados supone un ahorro aún
mayor de espacio dado que las conexiones entre los transistores están
realizadas directamente en el propio chip con lo que se evita el cableado y
mejora el funcionamiento. Los ordenadores basados en esta tecnología
constituyen la Tercera Generación,
que se va a desarrollar durante los años 60.
CONTINÚA...................
BIBLIOGRAFÍA:
Fundamentos de
los computadores. Pedro de Miguel Anasagasti. Año 2000. Editorial Paraninfo Thomson Learning. Octava edición.
Linux:
Instalación y Primeros
Pasos. Página Web sunsite.unc.edu,
/pub/Linux/docs/LDP.
1992-1996 Matt Welsh .
Apuntes
de Tecnología de la información. Rosario Rojas Dieguez. 2002. I.E.S. García Morato –
Madrid
Computer Networks. A.S.Tanenbaum –
Editorial–Prentice-Hall - 1996 . Tercera Edición
ESQUEMA-RESUMEN
1.- Introducción a los
sistemas informáticos.
Los sistemas
informáticos comprenden todos aquellos medios que permiten la organización como
formas de ordenar y clasificar la información, el almacenamiento como métodos
para guardar la información, la transmisión como medios de comunicación y el
tratamiento de la información como conjunto de operaciones que pueden
realizarse de forma rápida y segura.
La historia de
la informática se puede clasificar cronológicamente en cinco generaciones:
Prehistoria: Máquinas de cálculo
mecánicas (Ábaco, máquina de Pascal, telar automático).
1ª generación: Invención de dispositivos
electrónicos (las válvulas de vacío) y electromecánicos (los relés
electromagnéticos).
2ª generación: Invención de los
semiconductores de estado sólido. El transistor.
3ª generación: Integración de
semiconductores en chips.
4ª generación: Desarrollo del
microprocesador con tecnologías de alta escala de integración de
semiconductores en pastillas de silicio.
5ª Generación: Implementación de sistemas
de hardware y software para el desarrollo de la inteligencia artificial.
2.- Hardware en los
sistemas informáticos.
Los sistemas
informáticos, como máquinas que procesan algoritmos, se dividen en máquinas de
lógica cableada que únicamente disponen de circuitos electrónicos capaces de
reproducir información y máquinas de lógica programada que resultan un conjunto
de circuitos que conforman un hardware y una serie de programas que configuran
el software, mediante el cual se desarrollan los procesos de la información.
Los sistemas informáticos se pueden
clasificar, según su tamaño y potencia, en grandes
ordenadores (mainframes) de alta capacidad de procesado de información
y velocidad de proceso, miniordenadores, de menor
potencia y velocidad, estaciones de
trabajo (workstations), que son ordenadores de pequeñas dimensiones
pero dotados de gran capacidad de memoria y con prestaciones similares a las de
los miniordenadores, orientados a un solo usuario y ordenadores personales (personal computer o PC), que son
ordenadores de pequeñas dimensiones y de propósito general, de utilización más
sencilla que la de otros tipos de ordenadores.
El hardware es el conjunto de
dispositivos físicos que constituyen el ordeRuatando compuesto por: la unidad
de sistema, que contiene la placa madre, las unidades de disco, la fuente de
alimentación y las tarjetas de expansión que se conectan a los periféricos. Estos
últimos a su vez se dividen en periféricos de entrada que permiten introducir
información al ordenador desde el exterior (teclado, ratón, escáner,
micrófono), periféricos de salida que permiten al usuario obtener la
información procesada por el ordenador ( monitor, impresora, altavoces ),
Como parte central de un equipo
informático, la placa madre es una gran tarjeta que sirve de base para
interconectar los diferentes circuitos como el microprocesador (que contiene la
unidad central de proceso y la unidad de control), la memoria del sistema, las
tarjetas o ranuras de expansión, los buses y el chipset. El microprocesador es el componente más importante y su función es
controlar y/o realizar todas las operaciones del sistema. Se compone de dos
partes la unidad de control que interpreta las señales de instrucción, y
secuencia los pasos que han de seguir el resto de elementos del equipo y la
unidad aritmético-lógica que se encarga de realizar las operaciones aritméticas
y lógicas bajo la supervisión de la Unidad de Control.
Por otra parte, la Memoria Principal se
encarga de almacenar las instrucciones y los datos necesarios para que un
determinado proceso pueda ser realizado. En un equipo informático, existen dos
tipos, la memoria RAM y la memoria ROM o la BIOS del sistema. La memoria ROM es
aquella que contiene de forma fija, la información de proceso de arranque y
configuración de un equipo informático, mientras que la RAM es volátil y es
utilizada como memoria de procesado durante la ejecución de las tareas del
equipo.
3.- Los sistemas
operativos.
-
Controlar y
gestionar el uso del hardware del ordenador
-
Controlar
el proceso de organización de la información
-
Controlar
la ejecución de programas
-
Detectar
posibles errores que pueden producirse en el sistema
El modo en que se establece la
comunicación entre el usuario y el ordenador se denomina interfaz de usuario.
Según el tipo de interfaz utilizada, los sistemas operativos se pueden
clasificar en sistemas operativos de entorno textual y de entorno gráfico. En
los primeros, la comunicación se establece por medio de información textual, a
través de instrucciones escritas denominadas comandos. Pertenecen a este tipo
VMS, MS-DOS y UNIX. En el caso de los sistemas operativos de entorno gráfico,
además de texto se utilizan elementos gráficos, siendo algún ejemplo los S. O.
WINDOWS y LINUX.
CONTINÚA..........................