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1. I�TRODUCCIÓ�: SISTEMA I�FORMÁTICO

1.1. EL SISTEMA I�FORMÁTICO. HARDWARE Y SOFTWARE

El ordenador es una herramienta que nos permite el tratamiento automático de la

información: organizarla, procesarla, transmitirla y almacenarla.

El ordenador está compuesto por elementos físicos que se denominan hardware.

El conjunto de instrucciones que se introducen en un ordenador para realizar un proceso

determinado se denomina programa. El conjunto de varios programas es una aplicación

informática. Una aplicación, por ejemplo, puede ser una que tenga una empresa que

consta de varios programas: uno para hacer nóminas, otro para realizar la contabilidad,

otro para hacer facturas, etc. Es decir, una aplicación es un macroprograma que consta

de varios programas independientes pero relacionados entre sí. Funcionan de forma

autónoma pero pueden utilizar información procesada por otros programas de la misma

aplicación. Instrucciones, programas y aplicaciones constituyen el software.

Para que el software funcione necesita de componentes físicos, de hardware. El

conjunto de elementos físicos o hardware necesario para ejecutar aplicaciones

informáticas (software) es el sistema informático.

El firmware es un tipo de software que prácticamente no se modifica en toda la vida del

ordenador. Por ejemplo, es el software con el que están programadas las memorias

ROM (memoria de sólo lectura), o el software de dispositivos de comunicaciones, como

routers o switches. Estos dispositivos, una vez configurados y programados, almacenan

la configuración de forma permanente.

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1.2. LOS COMPO�E�TES FÍSICOS. EL HARDWARE

Hemos visto que el hardware es la parte física del ordenador. Algunos componentes

hardware son la memoria, la fuente de alimentación, los cables, la tarjeta gráfica, etc.

Los componentes físicos del ordenador se pueden clasificar en tres grandes grupos:

1. La Unidad Central de Proceso (UCP o CPU). Consta de la Unidad de Control

(UC), la Unidad Aritmético Lógica (UAL), y la Memoria Central (MC).

2. La Unidad de Entrada / Salida (E/S).

3. Unidades Periféricas o periféricos de entrada / salida.

1.2.1. EL PROCESADOR

Es la parte del ordenador que se encarga de controlar todas las tareas y procesos.

Controla los periféricos, la memoria, la información que se va a procesar, etc. Está

formado por la UC, la UAL y su propia memoria (los registros, que no es la RAM).

Además, necesita de la Memoria Central (memoria RAM) y de la Unidad de

Entrada/Salida.

La Unidad de Control (UC) es la parte que recibe la información para interpretarla y

procesarla mediante las órdenes que envía a los otros componentes del ordenador.

Interpreta y ejecuta las instrucciones en el orden adecuado. Dispone de una serie de

espacios de memoria denominados registros. Entre ellos están:

Unidad Central de Proceso

Unidad de entrada salida

Memoria Central (RAM)

UC Registros

UAL

Procesador

Dispositivos de entrada

Dispositivos de salida

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1. Registro contador de programa: Contiene la dirección de la siguiente instrucción

a ejecutar (de la memoria central – RAM).

2. Registro de direcciones: Almacena las direcciones en las que se van a leer o

escribir datos.

3. Registro de instrucción: Almacena la instrucción que se está ejecutando.

4. Etc.

La Unidad Aritmético Lógica (UAL) es la encargada de realizar operaciones

aritméticas y lógicas sobre la información (suma, resta, multiplicación, división,

potenciación, comparación, etc). También tiene registros:

1. Registros de entrada: contienen los operandos.

2. Acumulador: que almacena los resultados de las operaciones.

La Unidad de Entrada/Salida sirve para comunicar el procesador con los elementos

internos del ordenador y con los periféricos. La unidad de E/S está formada por los

buses. Son un conjunto de líneas eléctricas que permite la transmisión de señales entre

los componentes del ordenador. Hay distintos tipos de buses:

1. Bus de datos: Transmite datos entre los distintos dispositivos del sistema

informático.

2. Bus de direcciones: Transporta la dirección donde se almacenará o leerá un dato.

3. Bus de control: es el que transporta las señales generadas por el secuenciador de

la UC, las órdenes generadas por el procesador.

El bus se caracteriza por el número de sus líneas. Cada una transmite un bit. En un

principio eran de 8 bits. Después pasaron a ser de 16, 32 y 64 bits. Entre más líneas

tenga más información puede transmitir de una sola vez. Otro factor muy importante es

la velocidad a la que circulan los bits. Los hay desde 66 MHz hasta más de 800 MHz.

La velocidad a la que trabaje el ordenador dependerá (además de la frecuencia del

procesador) de la cantidad de líneas de los buses y de su velocidad o frecuencia.

Si en un ordenador cambiamos el procesador por otro más rápido, el tiempo que utiliza

la CPU para realizar cálculos será menor, pero el tiempo que tarda en transmitir los

datos entre la memoria y los periféricos será el mismo porque el bus no ha cambiado.

Además, el número de líneas del bus determina el tamaño del registro de instrucción.

Entre más líneas tenga el bus, mayor puede ser el código de operación, por lo tanto,

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puede realizar operaciones más complejas. Aumenta la potencia del ordenador, no por la

velocidad, sino por la mayor complejidad de las instrucciones.

Los pasos que se realizan en la ejecución de una instrucción son los siguientes:

1. La UC lee el registro contador de programa que contiene la dirección de la

siguiente instrucción a ejecutar. Pasa la instrucción contenida en esa dirección al

registro de instrucción.

2. La UC analiza el código de operación de la instrucción contenida en el registro

de instrucción.

3. Analiza la dirección de operando del registro de instrucción y lee en la RAM los

datos sobre los que va a operar.

4. Extrae los datos y los envía a los registros adecuados para procesarlos.

La UC y la UAL forman el procesador. La memoria RAM y la Unidad de

entrada/salida no forman parte del procesador, pero son elementos imprescindibles. Una

de las características de los procesadores es la velocidad o frecuencia a la que trabajan.

Es el número de instrucciones que puede procesar por segundo. Se mide en GHz.

Junto al procesador hay otros chips o circuitos integrados, normalmente dos, llamados

northbridge y southbridge, que forman el chipset. Éste se encarga de controlar muchas

funciones del ordenador: gestionan la memoria RAM, los buses, los sistemas de ahorro

de energía, tarjetas de red, de sonido, puertos USB y FireWire, etc. Es decir, el chipset

libera de trabajo al procesador. Un chipset concreto es específico de un procesador, es

decir, un chipset para un Pentium III no puede funcionar con un Pentium 4.

1.2.2. LA MEMORIA. TIPOS Y DIRECCIO�AMIE�TO

El ordenador almacena en su memoria los programas y datos con los que va a trabajar.

La memoria puede ser de dos tipos:

- Memoria externa o de almacenamiento masivo.

- Memoria interna (o principal).

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La memoria externa permite almacenar gran cantidad de información de forma

permanente. Son los discos duros, disquetes, CDs, DVDs, etc. Es una memoria lenta y

no volátil, es decir, la información no se perderá al apagar el ordenador.

La memoria interna está dentro de la carcasa del ordenador. Es la encargada de

almacenar los programas y los datos que se van a procesar. Está formada por

componentes electrónicos que almacenan la información en forma de ceros y unos.

Cada uno de estos elementos es un bit.

Hay dos tipos de memoria interna:

- RAM (Random Access Memory). En ella se puede almacenar, leer y modificar

información. También se la llama memoria principal o central (MC).

- ROM (Read Only Memory). Es una memoria de sólo lectura. Su información no

se modifica (o se modifica raramente). Sirve para iniciar el arranque del

ordenador.

Los programas que queremos ejecutar tienen que estar en la RAM. No se puede ejecutar

un programa si no está cargado en la RAM.

Un disco duro no es memoria interna (aunque esté dentro de la carcasa del ordenador).

Se le considera memoria externa o auxiliar. Los disquetes, CDs, DVDs, cintas DAT,

etc, son memorias externas. La memoria RAM sólo almacena la información

temporalmente y para ser procesada. Cuando apagamos el ordenador, se pierde su

contenido. Los soportes de almacenamiento externo tienen la función principal de

almacenar la información de forma permanente.

La MC o RAM está formada por celdas que son condensadores, de forma que la

presencia de energía dentro de ellas puede traducirse como un uno lógico, y la ausencia

de energía como un cero lógico.

Estos condensadores, después de transcurrido un tiempo se descargan. Por eso hay que

recargarlos. Este proceso se conoce como refresco de memoria. Según esta

característica, podemos hacer la siguiente clasificación de memorias RAM:

- DRAM (Dynamic RAM). Necesita refrescarse cada ciclo de reloj para no perder

la información. El reloj es el componente que genera impulsos para sincronizar

todos los procesos en el ordenador. Tiene una gran capacidad de

almacenamiento.

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- SRAM (Static RAM). No necesita refresco de memoria. Tiene menos capacidad

que la DRAM para un mismo tamaño, pero es más rápida y más cara.

- SDRAM (Synchronous DRAM). La diferencia con las anteriores es que la

SDRAM funciona de forma síncrona con la señal del reloj del microprocesador.

La DRAM y la SRAM son asíncronas, por lo que por encima de una

determinada velocidad del microprocesador no pueden seguir su ritmo y el

micro tiene que esperar por la memoria. La SDRAM, al ser síncrona, disminuye

los tiempos de espera y permite trabajar a una velocidad mayor. Necesita el

refresco de sus celdas.

- DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM – SDRAM de doble velocidad de

datos). Transfiere datos dos veces por cada impulso de reloj, con lo cual dobla la

velocidad. Es más rápida que las anteriores. Es la memoria que se incorpora hoy

día a la mayoría de los ordenadores. También necesita refresco. DDR-2 (o DDR-

II) es la evolución de la DDR-SDRAM y se diferencia en que es más rápida y

necesita menos voltaje.

Una de las características fundamentales de las memorias RAM es el tiempo de acceso,

que es el tiempo que se tarda en acceder a una posición de memoria para leer o escribir

información. Se mide en nanosegundos (10-9) (60, 70, 80, 100,...). Cuanto menor sea el

tiempo de acceso mayor será la velocidad a la que se pueda leer o escribir información.

La RAM tiene que ser compatible con el resto de los componentes. No tiene sentido

tener una RAM con una velocidad de acceso mucho más lenta que la frecuencia del bus.

El ordenador funcionaría correctamente, pero su funcionamiento no sería el óptimo. La

velocidad de acceso deberá ser acorde con la frecuencia del procesador y la velocidad

del bus.

La cantidad de memoria RAM que tengamos influirá en que los procesos sean más o

menos rápidos. La capacidad se mide en Gigabytes (GB). En la actualidad la capacidad

más común es de 2 GB en ordenadores personales. Un GB son 1.024 MB (210=1.024).

Un MB son 1.024 KB. Un KB son 1.024 bytes. Un byte son 8 bits. El byte comprende

un conjunto de 8 celdas y equivale a un carácter.

Una memoria relacionada con la RAM es la Memoria Caché. Es una memoria que

almacena temporalmente la información que se utiliza con más frecuencia durante la

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ejecución de un programa, y de esta forma agiliza los cálculos. Mejora el rendimiento al

reducir el número de veces que debe accederse a la memoria RAM. La memoria caché

no es memoria RAM. Cuando se empezó a utilizar, consistía en unos chips situados

sobre la placa base. Posteriormente pasó a estar integrada dentro del núcleo del

microprocesador. Empezó entonces a hablarse de niveles de caché. Entre más bajo sea

el nivel de caché, estará más cercana al microprocesador y será más rápida:

1. Caché de nivel 1 (L1): está integrada en el propio microprocesador y su

velocidad es la más alta.

2. Caché de nivel 2 (L2): pueden estar integradas en el microprocesador, estar en el

mismo encapsulado o ser totalmente externas (chips en la placa base, no es

habitual en la actualidad). Es más lenta que la caché de nivel 1.

Cuando se dispone de caché de nivel 1 y de nivel 2, pueden trabajar de dos formas

distintas según estén diseñadas. Pueden ser:

1. Inclusivas: todo el contenido de la caché L1 está duplicado en la caché L2, con

lo cual se pierde espacio.

2. Exclusivas: el contenido de la caché L1 no está en la caché L2.

La memoria ROM o memoria de sólo lectura, contiene programas que sirven para

iniciar el arranque del ordenador e información sobre componentes hardware del

equipo. Este software forma la BIOS del ordenador (Basic Input Output System) o

sistema básico de entrada/salida. La BIOS se encuentra sobre la placa base. Inicialmente

las BIOS se programaban en memorias PROM (Programmable Read Only Memory), lo

que implicaba que cualquier modificación en el sistema hacía que hubiera que sustituir

el componente electrónico para modificar la configuración de la BIOS. En la actualidad

se utilizan memorias EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only

Memory) que permiten modificaciones, aunque no se hacen habitualmente.

A diferencia de la RAM, la memoria ROM no es volátil, es decir, la información no

desaparece al cortarse la electricidad, pero es bastante más lenta.

Hay otra memoria llamada CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), que

contiene opciones de configuración que se leen en el arranque del ordenador. Almacena

la hora del sistema, la fecha, tipos de discos duros instalados, configuración de

conectores para periféricos, etc. Esta memoria está alimentada por una pila que se

recarga cuando el ordenador está conectado. Pero si el equipo está apagado durante

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mucho tiempo la pila puede descargarse totalmente y perder la información. La

configuración de la CMOS se puede modificar si instalamos un nuevo disco duro, si

cambiamos la hora o la fecha del sistema, etc. Esta operación se realiza mediante un

programa de la BIOS llamado SETUP, que podemos abrir durante el arranque del

ordenador.

Otra memoria es la VRAM o memoria de vídeo, que se utiliza para procesar imágenes y

evitar que lo haga la RAM. Está en la tarjeta gráfica. Otra memoria de vídeo es la

SGDRAM (Synchronous Graphics Dynamic Random Access Memory) que es más

rápida.

Para acceder a las celdas de memoria se necesita la dirección de memoria. Ésta es la

posición de una celda con respecto a las demás. Para acceder a una dirección de

memoria, una instrucción puede utilizar diferentes métodos de direccionamiento:

- Direccionamiento inmediato: La instrucción no tiene dirección de operando,

no necesita de ningún acceso a memoria, ya que el dato (el operando) que se va

a procesar forma parte de la misma instrucción.

Código de operación

- Direccionamiento directo: El procesador accede al contenido de la dirección

que indica la instrucción para poder localizar el dato.

A Dato

Código de operación Dirección A

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- Direccionamiento indirecto: En primer lugar se accede a una posición de

memoria que contiene la dirección del dato que utilizará la instrucción.

- Direccionamiento relativo: La dirección del dato con el que se va a operar se

obtiene sumando a la dirección indicada por la propia instrucción, una cantidad

fija, que normalmente está contenida en un registro.

Código de operación A

K

Registro

1.2.3. LOS PERIFÉRICOS. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS

Son los dispositivos hardware que sirven para introducir datos y programas en la

memoria central, sacarlos al exterior o ambas cosas, y serán de entrada, de salida o de

entrada/salida.

Son de entrada: el teclado, el ratón, el escáner.

Son de salida: la impresora, el monitor, etc.

Son de entrada/salida: unidades de disquete, los módems, las unidades de CD-RW, de

DVD±RW, las unidades de disco duro, etc.

Código de operación Dirección A

A Dirección B

B Dato

A+K Dato

+

10

No se deben confundir los periféricos con los soportes de información. Por ejemplo, la

unidad de CDs es el periférico y el CD es el soporte.

Los periféricos se conectan al ordenador mediante los puertos de E/S. Son conectores

que permiten que los datos entren o salgan del ordenador hacia los dispositivos.

Características de los periféricos:

- Fiabilidad: es la probabilidad de que se produzca un error.

- Tipo de acceso: puede ser:

o Secuencial: si para acceder a un dato hay que pasar antes por todos los

anteriores. Por ejemplo las cintas DAT.

o Directo: se puede acceder a un dato sin pasar antes por los anteriores. Por

ejemplo los discos duros.

- Velocidad de transferencia: es la cantidad de información que el periférico

puede leer o escribir en un segundo. Se mide en bits/s, Kb/s, Mb/s, etc.

- Ergonomía: un periférico es ergonómico si se ha diseñado de forma que se

puede utilizar cómodamente.

Algunos de los periféricos más importantes son:

- Teclado y ratón

El teclado habitual es de 102 teclas. Tiene distintos tipos de teclas:

• Teclas de escritura general: Son las mismas que en una máquina de

escribir.

• Teclas de función: Se utilizan en determinadas aplicaciones. Van de F1 a

F12.

• Teclado numérico: Se utiliza para introducir números si está activada la

función BloqNúm o para mover el cursor si está desactivada.

• Teclas de movimiento del cursor.

• Teclas especiales: Enter, Esc, Control, Alt.

• Teclas especiales de Windows: Inicio.

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El ratón es otro periférico de entrada. Permite mover el puntero y realizar determinadas

operaciones.

- Monitor

Es un periférico de salida. La calidad de las imágenes depende del propio monitor y

también de la tarjeta gráfica. Esta tarjeta es la que comunica el ordenador con el

monitor. El tamaño del monitor se mide mediante el tamaño en pulgadas de la diagonal.

Otra característica importante es la resolución, que es el número de puntos (píxeles) que

puede representar el monitor.

- Impresora

Es un periférico de salida que permite obtener en papel la información deseada. La

resolución nos indica la calidad de la imagen que se puede obtener. Se mide en ppp,

puntos por pulgada, que es la cantidad de puntos que puede imprimir en esa superficie.

Tipos de impresoras:

• Impresoras de impacto: imprimen mediante el impacto de un cabezal

sobre una cinta impregnada de tinta. Casi no se utilizan. Su única ventaja

es que permiten obtener copias múltiples. Pueden ser:

� De margarita: tienen una bola en la que están en relieve las letras

y símbolos que puede imprimir. La bola gira para seleccionar la

letra que tiene que imprimir y golpea la cinta, imprimiendo la

letra correspondiente.

� Matricial o de agujas: tienen una matriz de agujas que golpean el

papel a través de la cinta de tinta. Cuantas más agujas tenga

mayor será la calidad de la impresión.

• Impresoras sin impacto:

� Impresoras térmicas: utilizan un tipo de papel sensible al calor.

La impresora calienta la zona en la que va a aparecer el carácter.

� Impresoras de inyección de tinta: permiten la impresión de

caracteres y gráficos mediante la inyección de pequeñas

cantidades de tinta sobre el papel.

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� Impresoras láser: son las de mayor calidad, pero las más caras.

Forman la imagen a partir de un polvo contenido en el tóner.

- Escáner

Es un dispositivo de entrada que permite transformar imágenes o texto impresos en

datos digitales, en un formato que se puede almacenar y modificar en un ordenador.

Estas imágenes se almacenan en archivos de tipo BMP, JPG, GIF, PDF, etc. Si se

escanea un texto también se puede pasar a un archivo de texto que luego se puede

modificar. Se hace mediante un software llamado OCR (Optical Character Recognition,

Reconocimiento Óptico de Caracteres). La resolución de los escáners también se mide

en ppp, la cantidad de puntos por pulgada que es capaz de captar.

- Módem

Es un periférico de entrada/salida que se conecta a la línea telefónica y permite la

comunicación con otros ordenadores. Esta comunicación por la línea telefónica ha de

hacerse de forma analógica, pero el ordenador trabaja con señales digitales. Hay que

transformar estas señales mediante el módem. Éste transforma las señales digitales en

analógicas, y las analógicas en digitales.

También hay fax-módems, que permiten enviar o recibir faxes desde el ordenador.

La velocidad de los módems se mide en kilobits por segundo (Kbps). Los habituales son

de 56 Kbps.

Según el sentido en el que se transmite la información, los módems se clasifican en:

• Simplex: Transmiten información en un único sentido. Una vez

configurados para transmitir en un sentido no se pueden reconfigurar.

• Half-duplex o semiduplex: Transmiten información en ambos sentidos pero

no simultáneamente. Se configuran para que transmitan información en un

sentido pero permiten reconfigurarse para que puedan transmitir en sentido

contrario.

• Full-duplex o duplex: Transmiten información en ambos sentidos sin tener

que reconfigurarlos. Son los actuales.

Los módems también se pueden clasificar en:

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• Módems hardware: la transformación de la señal en analógica o digital se

hace mediante componentes electrónicos, mediante hardware.

• Módems software: la transformación de la señal se hace mediante software.

Las ventajas de éstos son el menor precio y que su actualización es más

sencilla (descargando nuevo software). La desventaja es que cargan de

trabajo al procesador, que es el que tiene que transformar la señal.

Otra clasificación es:

• Internos: son una tarjeta incluida dentro del ordenador o integrado en la

placa base.

• Externos: son un dispositivo que se conecta al ordenador mediante el puerto

serie o un puerto USB.

- Unidad de disquete

Es un periférico de E/S que permite almacenar o leer información en los disquetes (el

soporte). Se almacena en forma magnética.

Las unidades son de 3 ½ (las antiguas eran de 5 ¼) y de 1,44 MB.

- Unidad de disco duro

Es un periférico de E/S de gran capacidad y velocidad. Está formado por uno o varios

platos que almacenan la información en forma magnética en pistas concéntricas. Su

capacidad se mide en GB y depende de su tamaño, del número de caras, de pistas, etc.

La velocidad de acceso a la información depende, entre otros factores, de la velocidad

de rotación del disco.

Se utilizan para instalar en ellos los sistemas operativos y las aplicaciones.

- Unidad de CD-ROM (grabadora)

Es un periférico de E/S que almacena información por medio de un láser. Tiene gran

capacidad (650 MB – 700 MB e incluso más).

- Unidad de DVD (grabadora)

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(Digital Video Disk) Son similares a los anteriores pero pueden almacenar entre 4,7 GB

y 9 GB los de doble capa.

Los periféricos necesitan programas que permitan al sistema operativo reconocerlos y

utilizarlos. Estos programas se llaman drivers o controladores.

1.3. SEGURIDAD DE LA I�FORMACIÓ�

La seguridad de la información almacenada en un ordenador es responsabilidad del

administrador y puede ser:

1. Seguridad física.

2. Seguridad frente a virus.

3. Seguridad de datos.

1.3.1. SEGURIDAD FÍSICA

En las redes existe un ordenador principal o servidor de red. En él está la mayoría del

software que se va a utilizar, datos, impresoras, permite el acceso a internet, etc. El

hardware y el software del servidor son utilizados por muchos usuarios, por eso debe

estar protegido contra fallos físicos: falta de suministro eléctrico, calor, polvo, campos

electromagnéticos, etc.

Para prevenir fallos eléctricos se utilizan los SAI o UPS (Sistema de Alimentación

Ininterrumpida). Están conectados entre el ordenador y la red eléctrica y sus baterías

recargables permiten que el servidor siga funcionando durante unos minutos aunque

falte la corriente. De esta forma el usuario puede cerrar las aplicaciones y apagar el

ordenador correctamente sin que se pierdan los datos. También evitan que picos de

tensión lleguen al ordenador.

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1.3.2. SEGURIDAD A�TE LOS VIRUS I�FORMÁTICOS

Un virus es un programa informático que añade una copia de sí mismo a otros

programas, normalmente, al principio o al final de las instrucciones del programa que

infecta. Su finalidad es infectar a otros programas, ralentizar el funcionamiento del

ordenador, borrar o modificar ficheros, bloquear la red, etc.

Los archivos a los que afectan son normalmente ejecutables (.com y .exe) o macros, que

son programas incluidos en otro tipo de archivos. Los medios de entrada de un virus son

por ejemplo, CDs, DVDs (todos los soportes), redes de ordenadores, correos

electrónicos, etc.

Los lugares donde suelen estar son:

• Memoria RAM: contaminará todo lo que se almacene en ella y se pueda

contagiar.

• Documentos de texto con macros: normalmente los documentos que no

sean programas ejecutables no se contaminan. Pero una macro es un

pequeño programa incluido en otro tipo de fichero. Por lo tanto, un

fichero con macros puede ser infectado.

• Boot o Sector de arranque: es la parte del disco duro donde están las

instrucciones que inicializan el sistema operativo. Se ejecuta al arrancar

el ordenador, el virus pasa a la RAM y después a cualquier programa

ejecutable o macro.

• Ficheros adjuntos de correo electrónico: al abrir el fichero adjunto se

ejecuta el virus y se contamina el sistema.

Para prevenir o buscar virus se utiliza:

• Búsqueda de cadenas: cada virus contiene unos patrones, unas

instrucciones que los identifican. Su detección se realiza buscando estos

patrones.

• Análisis heurístico: el antivirus analiza características como la fecha y la

hora de creación de un archivo, el tamaño, etc. Esta información se

compara con la que contiene el antivirus, y decide si se trata o no de un

virus.

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• Protección permanente: el antivirus ejecuta un programa llamado

centinela que permanece en la RAM y analiza permanentemente

cualquier operación que se realiza con los ficheros para evitar la

ejecución y transmisión del virus.

1.3.3. SEGURIDAD DE LOS DATOS

La pérdida de datos puede estar provocada de forma involuntaria por el usuario del

equipo. Puede que borre ficheros, cambie la configuración del equipo, formatee el disco

duro, etc.

Estos y otros problemas pueden solucionarse mediante la utilización de los discos

espejo o las copias de seguridad.

Un disco espejo es un disco que contiene exactamente la misma información y

configuración que el disco duro del sistema. Este disco espejo puede estar físicamente

dentro del mismo equipo o fuera de él. Puede ser incluso parte del disco duro del

ordenador. Así en casos accidentales de pérdida de información, se puede recuperar

desde el disco espejo.

Otra medida conveniente es realizar copias de seguridad periódicas de los datos. Para

hacer estas copias existen soportes y periféricos especiales. Estos periféricos suelen ser

secuenciales, como las cintas DAT, que son lentos pero de gran capacidad y seguridad.

Realizar copias de seguridad es labor del administrador del sistema. De él depende que

la información esté almacenada y segura.

1.4. LOS COMPO�E�TES LÓGICOS. TIPOS DE DATOS. TIPOS DE

SOFTWARE

Hasta ahora nos hemos referido básicamente a los componentes físicos del ordenador.

Pero para que el ordenador funcione también necesita órdenes y datos.

1.4.1. LOS DATOS. TIPOS DE DATOS

La primera clasificación que podemos hacer de los datos es la siguiente:

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1. Datos de entrada. Son los que se suministran al ordenador desde los periféricos

de entrada (teclado, ratón, módem, escáner, etc) o desde los diferentes soportes

de información (disquetes, discos duros, CD-ROMs, DVDs etc). Forman la

primera fase del tratamiento automático de la información: entrada.

2. Datos intermedios. Son los que se obtienen en la segunda fase del tratamiento

automático de la información: procesamiento.

3. Datos de salida. Son los resultados, y son la tercera fase del tratamiento

automático de la información: salida. Pueden obtenerse a través de las diferentes

unidades periféricas de salida (monitor, impresora, plotter, etc).

Otra clasificación que podemos hacer de los datos, según varíen o no durante el proceso

es la siguiente:

1. Datos fijos. Son los que permanecerán constantes durante el proceso o programa

que se les aplique. También reciben el nombre de constantes. Un ejemplo es un

programa que emita facturas en euros y pesetas: el cambio del euro será el

mismo en todo el proceso.

2. Datos variables. Son los que sí se modifican a lo largo del proceso.

Otra clasificación es:

1. Datos numéricos. Son los dígitos del 0 al 9.

2. Datos alfabéticos. Son las letras mayúsculas y las minúsculas de la a a la Z.

3. Datos alfanuméricos. Son una combinación de los anteriores más una serie de

caracteres especiales.

1.4.2. LOS SISTEMAS DE CODIFICACIÓ�

Un sistema de codificación es una forma de representación de la información. Puede ser

numérico o alfanumérico.

Un sistema de numeración es el conjunto de símbolos y reglas que se utilizan para

representar datos numéricos.

Estos sistemas se caracterizan por la base que es el número de símbolos que lo

componen. Nosotros utilizamos el sistema de numeración en base 10, compuesto por

diez símbolos diferentes (del 0 al 9).

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Los sistemas de numeración que utilizamos son sistemas posicionales, es decir, el valor

relativo que cada símbolo representa quedará determinado por su valor absoluto y la

posición que ocupe dicho símbolo en un conjunto.

283=2·102+8·101+3·100

Todos los sistemas posicionales están basados en el Teorema Fundamental de la

�umeración (TF�), que sirve para relacionar una cantidad expresada en cualquier

sistema de numeración con la misma cantidad expresada en el sistema decimal. Viene

dado por la fórmula siguiente:

Σ Xi · Bi

Donde X es el valor absoluto del dígito en cuestión, i es la posición que ocupa el dígito

con respecto al punto decimal y B es la base en la que está el número.

Esta misma fórmula se puede expresar también de la siguiente forma:

Σ Xi · Bi = …+X2 · 102 + X1 · 101 + X0 · 100

Por ejemplo, para pasar 201(3 a decimal:

201(3 = 2 · 32 + 0 · 31 + 1 · 30 = 18 + 0 + 1 = 19(10

Los sistemas de codificación numérica

1. Binario. Este sistema utiliza dos símbolos diferentes: el cero y el uno (0,1). Es

el sistema que maneja el ordenador internamente porque la presencia o ausencia

de corriente eléctrica en una celda de memoria se corresponde con el 1 o el 0

lógicos; es decir, cada celda representa un bit de información.

2. Octal. Es un sistema en base 8 que utiliza los símbolos del 0 al 7 para

representar las cantidades.

3. Hexadecimal. Es un sistema de numeración en base 16. Utiliza 16 símbolos

diferentes, del 0 al 9 y las letras A, B, C, D, E y F. Estas letras representan,

respectivamente los dígitos 10, 11, 12, 13, 14 y 15 del sistema decimal.

En la tabla siguiente podemos ver los primeros 20 símbolos decimales y sus

correspondencias en binario, base 8 y base 16.

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DECIMAL BINARIO OCTAL HEXADECIMAL

0 0 0000 0 0

1 0 0001 1 1

2 0 0010 2 2

3 0 0011 3 3

4 0 0100 4 4

5 0 0101 5 5

6 0 0110 6 6

7 0 0111 7 7

8 0 1000 10 8

9 0 1001 11 9

10 0 1010 12 A

11 0 1011 13 B

12 0 1100 14 C

13 0 1101 15 D

14 0 1110 16 E

15 0 1111 17 F

16 1 0000 20 10

17 1 0001 21 11

18 1 0010 22 12

19 1 0011 23 13

A continuación veremos cómo se pueden pasar cantidades de unas bases de numeración

a otras.

Para pasar un número del sistema decimal a binario, tenemos que dividir

sucesivamente el número decimal y los cocientes que se van obteniendo entre dos, hasta

que resulte un cociente menor que el divisor. El número binario se consigue uniendo el

último cociente y todos los restos en orden inverso al obtenido.

Por ejemplo, para pasar a base 2 el número 90(10 en base 10:

20

90(10 = 1011010(2

Si queremos pasar el mismo número a base 8 y 16, la forma de proceder sería la misma,

teniendo en cuenta que ahora el divisor es el 8 o el 16 respectivamente.

Paso a base 8:

90(10=132(8

Paso a base 16:

90(10=5A(16

Cada número en base 8 y en base 16 tiene una correspondencia directa con el número en

binario mediante un conjunto de 3 y 4 bits, respectivamente. Es decir, si queremos

transformar un número en base 8 o en base 16 a un número en base 2, bastará con

formar grupos de 3 ó 4 bits respectivamente. Esta transformación se llama directa.

132(8 = 001 011 010(2

5A(16 = 0101 1010(2

Si las bases n y m son potencias de dos, la transformación es directa, como ya hemos

dicho. Supongamos que queremos pasar el 132(8 de base 8 a base 16.

En primer lugar, obtenemos de forma directa en binario el 132(8. Después, para pasar a

base 16, basta con hacer grupos de cuatro bits empezando por la derecha.

132(8 = 001 011 010(2 = 0101 1010(2 = 5A(16

Para pasar de base 16 a base 8 se pasa primero a binario haciendo grupos de cuatro bits.

Después se pasa a base 8 haciendo grupos de 3 bits (siempre empezando por la

derecha).

5A(16 = 0101 1010(2 = 010 110 10(2 = 132(8

También podemos realizar este cambio de base por el método indirecto, que consiste

en pasar el número de base n a base 10 y, posteriormente pasarlo a base m.

La operación sería la siguiente:

132(8 = 1 · 82 + 3 · 81 + 2 · 80 = 1 · 64 + 3 · 8 + 2 · 1 = 64 + 24 + 2 = 90(10

16 90 5 10

8

1

90 11 2 8

3

2

22 2 11 2

5 1 2

90 45 0 2

0 1 2 1

0 1

2

21

A partir de aquí se procede como dijimos anteriormente para transformar el número 90

en base 10 a base 16 (dividiendo entre 16).

Por ejemplo, para pasar el número binario 1001 a base 10:

1 · 23 + 0 · 22 + 0 · 21 + 1 · 20 = 8 + 0 + 0 + 1 = 9

4. Coma fija. Se utiliza para representar números enteros. Hay varios sistemas:

a. Binario puro: utiliza 32 bits. El bit de la izquierda es el signo, 0 para el

positivo y 1 para el negativo. Los otros 31 representan el número. Por

ejemplo el número -10 es: 10000000000000000000000000001010

b. Otros sistemas (decimal desempaquetado y decimal empaquetado) que

se basan en la representación en BCD (Binary Coded Decimal o Decimal

Codificado en Binario) en el que cada dígito decimal se representa con

una combinación de 4 bits.

DECIMAL BCD

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

5. Coma flotante. Se utiliza para la representación de números reales y enteros

muy grandes o muy pequeños. Pueden ser de precisión simple si almacena el

número en 32 bits o de doble precisión si lo hace en 64.

22

La codificación alfanumérica

Son los que representan números, letras y caracteres especiales. Los sistemas de

codificación alfanumérica más importantes son:

1. ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Este sistema

utiliza una combinación de 8 bits para representar cada símbolo. Puede

representar 256 símbolos diferentes (28).

2. EBCDIC (Extended BCD Interchange Code). Cada símbolo se representa por 8

bits agrupados en dos bloques de cuatro. Es el formato extendido del BCD.

3. FIELDATA. Utiliza bloques de 6 bits. Su uso es raro (ordenadores de 36 bits).

4. U�ICODE. Se utiliza en muchas aplicaciones actuales, en Internet y en

Windows NT, XP y Vista. Utiliza 16 bits (puede representar hasta 65.536

caracteres diferentes).

23

Tabla ASCII

Dec Hex Code Dec Hex Code Dec Hex Code Dec Hex Code 0 00 NUL 32 20 space 64 40 @ 96 60 ` 1 01 SOH 33 21 ! 65 41 A 97 61 a 2 02 STX 34 22 " 66 42 B 98 62 b 3 03 ETX 35 23 # 67 43 C 99 63 c 4 04 EOT 36 24 $ 68 44 D 100 64 d 5 05 ENQ 37 25 % 69 45 E 101 65 e 6 06 ACK 38 26 & 70 46 F 102 66 f 7 07 BEL 39 27 ‘ 71 47 G 103 67 g 8 08 BS 40 28 ( 72 48 H 104 68 h 9 09 HT 41 29 ) 73 49 I 105 69 i

10 0A LF 42 2A * 74 4A J 106 6A j 11 0B VT 43 2B + 75 4B K 107 6B k 12 0C FF 44 2C , 76 4C L 108 6C l 13 0D CR 45 2D - 77 4D M 109 6D m 14 0E SO 46 2E . 78 4E N 110 6E n 15 0F SI 47 2F / 79 4F O 111 6F o 16 10 DLE 48 30 0 80 50 P 112 70 p 17 11 DC1 49 31 1 81 51 Q 113 71 q 18 12 DC2 50 32 2 82 52 R 114 72 r 19 13 DC3 51 33 3 83 53 S 115 73 s 20 14 DC4 52 34 4 84 54 T 116 74 t 21 15 NAK 53 35 5 85 55 U 117 75 u 22 16 SYN 54 36 6 86 56 V 118 76 v 23 17 ETB 55 37 7 87 57 W 119 77 w 24 18 CAN 56 38 8 88 58 X 140 78 x 25 19 EM 57 39 9 89 59 Y 121 79 y 26 1A SUB 58 3A : 90 5A Z 122 7A z 27 1B ESC 59 3B ; 91 5B [ 123 7B { 28 1C FS 60 3C < 92 5C \ 124 7C | 29 1D GS 61 3D = 93 5D ] 125 7D } 30 1E RS 62 3E > 94 5E ^ 126 7E ~ 31 1F US 63 3F ? 95 5F _ 127 7F DEL

1.4.3. LA MEDIDA DE LA I�FORMACIÓ�

El bit es la unidad mínima de información. Se representa con un 0 o un 1.

1. Nibble o cuarteto: conjunto de 4 bits.

2. Byte u octeto: conjunto de 8 bits.

3. Kilobyte (KB): conjunto de 1.024 bytes.

4. Megabyte (MB): conjunto de 1.024 KB.

5. Gigabyte (GB): conjunto de 1.024 MB.

6. Terabyte (TB): conjunto de 1.024 GB.

7. Petabyte (PB): conjunto de 1.024 TB.

24

8. Exabyte (EB): conjunto de 1.024 PB.

9. Zettabyte (ZB): conjunto de 1.024 EB.

10. Yottabyte (YB): conjunto de 1.024 ZB.

Se utiliza 1.024 porque el sistema de codificación que utiliza el ordenador es el binario

y 1.024 es 210.

Actualmente la capacidad de la memoria RAM se mide en GB y de los discos duros en

GB o en TB.

1.4.4. LOS COMPO�E�TES SOFTWARE. SISTEMA OPERATIVO Y

APLICACIO�ES

El software se divide en dos tipos fundamentales:

1. El software básico.

2. El software de aplicaciones.

El software básico es la parte del software sin la cual el ordenador no puede funcionar:

es el sistema operativo. Comunica al usuario con el hardware. Controla el hardware,

las aplicaciones, el lugar donde se almacenan los datos, el momento en que hay que

imprimir, etc.

El software de aplicaciones son los programas que nos permiten editar textos, sacar

informes, editar gráficos, realizar cálculos numéricos, etc.

El software de aplicación puede ser estándar o a medida. El estándar es el que se

encuentra en el mercado con unas características predeterminadas. Lo utiliza el usuario

adaptando su forma de trabajo a las características del software. Por el contrario, el

software a medida es el que realizan programadores por encargo según las necesidades

concretas de un usuario o una empresa. En este caso el software se adapta al usuario.

1.4.5. LOS LE�GUAJES DE PROGRAMACIÓ�

Un lenguaje de programación es un conjunto de instrucciones y reglas que se utiliza

para escribir programas.

Los lenguajes de programación los podemos clasificar en los siguientes:

25

1. Lenguaje máquina o de bajo nivel. Es un lenguaje binario, que es el que

maneja internamente el ordenador.

2. Lenguaje ensamblador. Es un lenguaje intermedio con instrucciones simples

cercanas al lenguaje máquina pero inteligible por el usuario. El inconveniente es

que es distinto para cada procesador. La ventaja es la velocidad de ejecución.

3. Lenguaje de alto nivel. Tiene instrucciones muy complejas que equivalen a un

gran número de instrucciones de lenguaje máquina y lenguaje ensamblador. El

programador introduce las instrucciones mediante una sintaxis sencilla, que

luego se traducirán a lenguaje máquina. El programador no se tiene que ocupar

de cómo funcionan internamente.

Dependiendo del tratamiento y análisis de las instrucciones, los lenguajes de

programación se clasifican en dos grandes bloques: lenguajes intérpretes y lenguajes

compiladores.

1. Lenguajes intérpretes. Las instrucciones se introducen a través de un editor

propio del lenguaje de programación. Terminada esta introducción, el programa

puede pasar a ejecutarse directamente. Por cada instrucción que se está

ejecutando, si tiene un error sintáctico, el programa se interrumpe y permite al

programador corregirlo. El inconveniente que tienen los lenguajes de este tipo es

que, si en la fase de prueba existe alguna instrucción mal construida

sintácticamente, pero el programador no la ha ejecutado, el programa no muestra

el fallo. Solamente se produce el fallo cuando se ejecuta una instrucción mal

construida. Por otro lado, pueden existir errores lógicos del propio programa.

Cuando ocurren, el programa también se detiene y da la posibilidad de

corregirlos.

2. Lenguajes compiladores. Son más complejos que los anteriores. En primer

lugar se introduce el código fuente. Después se realiza un proceso de

compilación en el que se depura todo el programa de los posibles errores

sintácticos. Corregidos estos errores, se obtiene un programa o módulo llamado

objeto. Este módulo depurado se encadena con otros componentes para obtener

el programa ejecutable. En este punto, al ejecutar el programa, es cuando

pueden surgir los errores lógicos, pero nunca errores sintácticos. Si hay algún

error lógico, habrá que corregirlo y proceder como desde el principio, es decir,

pasar el código fuente a objeto, y éste a ejecutable.

26

Existen diferencias entre compiladores e intérpretes. Los compiladores se ejecutan más

rápidamente que los intérpretes, ya que estos últimos siempre tendrán que analizar

previamente la instrucción que se va a ejecutar. La puesta a punto de un programa que

utilice un lenguaje compilador es más lenta, pero más fiable, pues no habrá errores

sintácticos.

Los errores de ejecución se corrigen mejor en lenguajes intérpretes que en

compiladores; al menos, se ven más rápido y en la instrucción en la que se han

producido.

1.4.6. LA �ORMATIVA LEGAL SOBRE EL USO DEL SOFTWARE

Hay leyes que sirven para proteger a los autores del software de la piratería informática.

En España se publicó en 1992 la Ley Orgánica de Regulación del Tratamiento

Automático de Datos (LORTAD). La LORTAD ha sido sustituida por la LOPD.

1.5. EL ALMACE�AMIE�TO EXTER�O

El almacenamiento externo de datos se realiza sobre los llamados soportes de

información. Son disquetes, discos duros, CDs, DVDs, cintas DAT, etc.

Los soportes de información se clasifican en:

1. Secuenciales: se accede a la información deseada pasando por la anterior. Por

ejemplo las cintas DAT. Se utilizan para hacer copias de seguridad. Son más

lentos pero tienen mayor capacidad.

2. Directos: son aquellos en los que el acceso a la información se hace de forma

inmediata sin tener que pasar por otra información anterior. Son los disquetes,

discos duros, CDs, DVDs, etc.