Fundamentos de Software, Hardware y Sistemas Operativos en la Informática

Software

Es la parte lógica de la computadora, un conjunto de programas que permiten el funcionamiento del equipo y la ejecución de distintas aplicaciones. Su función principal es administrar las comunicaciones internas del equipo y gestionar los recursos, evitando conflictos, entre otras tareas.

Programas Base (Sistema Operativo)

En la base del software se encuentran los programas maestros de control, fundamentalmente el sistema operativo.

Interfaz de Usuario

Es el medio a través del cual el usuario interactúa con la computadora.

Modo Texto

Las instrucciones y comandos del sistema se deben escribir a través del teclado. La pantalla generalmente muestra un solo color (monocromático), como en el caso de DOS (Disk Operating System).

Modo Gráfico

Se presenta todo el contenido mediante imágenes, iconos y textos. Las tareas se seleccionan comúnmente con un clic del ratón, como en el caso de sistemas operativos como Windows o entornos de escritorio en Linux.

Clasificación según la Cantidad de Usuarios

Monousuario

Sistemas que solamente admiten una única configuración y un solo escenario de trabajo para un único usuario a la vez.

Multiusuario

Sistemas que admiten múltiples configuraciones y permiten que varios usuarios trabajen simultáneamente o accedan al sistema, cada uno con su propio perfil y permisos, sin afectar la configuración de otros.

Clasificación según la Cantidad de Tareas

Monotarea

Sistemas que solamente ejecutan una tarea a la vez. Hasta que dicha tarea no se interrumpe o finaliza, no se puede ejecutar otra.

Multitarea

Sistemas que permiten ejecutar varias tareas o procesos de forma aparentemente simultánea, repartiendo el tiempo del procesador entre ellos.

Tipos de Software

Software de Aplicación

Son los programas que desarrollan y/o utilizan los usuarios para realizar tareas específicas y productivas.

Software de Edición Gráfica

• Ejemplos: Adobe Photoshop, GIMP.

Software de Oficina (Ofimática)

• Procesador de texto: Microsoft Word, LibreOffice Writer.
• Base de datos: Microsoft Access, LibreOffice Base.
• Hoja de cálculo: Microsoft Excel, LibreOffice Calc.
• Presentaciones gráficas: Microsoft PowerPoint, Prezi, LibreOffice Impress.

Software de Programación

Herramientas y lenguajes que permiten a los desarrolladores crear, depurar y mantener otros programas y aplicaciones.

Lenguajes de Programación

• Java (multiplataforma)
• HTML (lenguaje de marcado para web)
• PHP (para desarrollo web del lado del servidor)
• Visual Basic

Componentes Fundamentales del Hardware

Unidad de Control (UC)

También conocida como unidad de gobierno, es la encargada de dirigir y coordinar todas las operaciones de la computadora. Administra los recursos del sistema y controla el flujo de datos y el acceso de los programas a la memoria principal.

Unidad Aritmético-Lógica (UAL o ALU)

Realiza todas las operaciones matemáticas (como suma, resta, multiplicación, división) y lógicas (como AND, OR, NOT) que necesita el procesador.

Memoria Principal

Encargada de almacenar temporalmente datos, instrucciones de programas, aplicaciones e información que la CPU (Unidad Central de Procesamiento) necesita para operar de forma rápida. Existen principalmente dos tipos:

ROM (Read-Only Memory)

Memoria de solo lectura, provista por el fabricante. Su contenido no se borra al apagar la computadora (es no volátil). Su función principal incluye el almacenamiento del firmware o software de arranque (como la BIOS o UEFI), que inicia el proceso de carga del sistema operativo en la RAM cuando se enciende la computadora (mecanismo de autoarranque o bootstrap).

RAM (Random Access Memory)

Memoria de acceso aleatorio o memoria de trabajo. Es un sistema volátil, lo que significa que su contenido se borra al apagar la computadora o interrumpir la alimentación eléctrica. Es donde se cargan los programas y datos con los que el usuario está trabajando activamente.

Unidades de Almacenamiento Masivo

Dispositivos encargados de almacenar grandes cantidades de información de forma persistente.

Características según la Volatilidad

Se refiere al tiempo y la forma en que la información permanece almacenada:

• Duradera (No volátil): La información permanece almacenada de forma persistente incluso sin energía eléctrica (ej. discos duros, SSD).
• Con refresco: Ciertos tipos de memoria (como la DRAM, un tipo de RAM) requieren que la información se refresque periódicamente mediante impulsos eléctricos para evitar su degradación y pérdida mientras están alimentadas.
• De lectura destructiva: Algunas tecnologías de memoria más antiguas (ya en desuso) requerían reescribir los datos después de haberlos leído, ya que el proceso de lectura los borraba.
• Permanente (No volátil): La información se mantiene incluso sin alimentación eléctrica (ej. discos duros, SSD, ROM). (Nota: El texto original mencionaba RAM en este punto, lo cual es incorrecto, ya que la RAM es volátil por definición).
• Volátil: La información desaparece si se interrumpe la alimentación eléctrica (ej. RAM).

Tecnologías de Almacenamiento

Magnético

Utilizan las propiedades magnéticas de los materiales para grabar y leer datos. Ejemplos: disco rígido (HDD), disquete (obsoleto), cintas magnéticas (usadas para copias de seguridad y archivo).

Óptico

Leen o graban datos en discos ópticos mediante tecnología láser. Ejemplos: CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), Blu-ray Disc.

Electrónico (Estado Sólido)

Es la tecnología más reciente y extendida para almacenamiento rápido. No tiene partes móviles, basándose únicamente en circuitos electrónicos (semiconductores). Ejemplos: memoria RAM (aunque es memoria principal, usa tecnología electrónica), pendrive (memoria USB), tarjeta SD, unidades de estado sólido (SSD).

Comparativa de Sistemas Operativos

Linux

• Multitarea
• Multiusuario
• Generalmente gratuito y de código abierto (con diversas distribuciones)
• Puede operar en modo texto y con múltiples interfaces gráficas de usuario (entornos de escritorio como GNOME, KDE)
• Considerado robusto y seguro, con menor propensión a virus en comparación con otros sistemas, aunque las buenas prácticas de seguridad son siempre recomendables.

DOS (Disk Operating System)

• Monotarea (en sus versiones clásicas como MS-DOS)
• Monousuario
• Opera principalmente a modo de texto (interfaz de línea de comandos)
• Trabaja mediante comandos directos introducidos por el usuario

Windows

• Interfaz gráfica de usuario (GUI) intuitiva y popular
• Multiusuario
• Multitarea y multihilo
• Soporte para multiprocesamiento

Conceptos Adicionales

Digitalización

Es el proceso que consiste en convertir señales o datos analógicos (continuos en el tiempo y amplitud) que ingresan a la computadora o cualquier dispositivo digital, en un formato digital discreto, específicamente en un sistema binario (secuencias de ceros y unos) que puede ser procesado y almacenado por dichos dispositivos.