Guia Essencial de Components i Sistema Operatiu d'Ordinadors

Conceptes Fonamentals de Hardware i Sistema Operatiu

Sistema Operatiu (SO)

El Sistema Operatiu és el programari principal que gestiona els recursos de l'ordinador. Les seves funcions principals inclouen:

• Gestió de la CPU: Controla l'execució de programes i processos.
• Gestió de la Memòria Principal: Administra l'assignació i l'ús de la memòria RAM.
• Gestió del Sistema de Fitxers: Organitza i controla l'accés als fitxers i directoris.
• Gestió de Comunicacions: Facilita la interacció entre els diferents components i xarxes.
• Gestió de Seguretat: Protegeix el sistema i les dades d'accessos no autoritzats.
• Interpretació d'Ordres: Processa les instruccions de l'usuari i del programari.
• Gestió del Sistema d'E/S: Controla els dispositius d'entrada i sortida.

Components de Hardware Essencials

Memòries i Xips Fonamentals

• ROM (Read-Only Memory): Memòria no volàtil que conté instruccions permanents.
• Chipset: Conjunt de xips que ajuden el processador i els components del PC a comunicar-se amb els dispositius de la placa base i a controlar-los. Gestiona la transferència de dades entre la CPU i els dispositius d'entrada i sortida.
• BIOS (Basic Input/Output System): Programa de programari emmagatzemat en un xip de la placa base. S'encarrega d'arrencar l'ordinador i realitzar funcions bàsiques.

Ports i Connectors

• Port USB (Universal Serial Bus): Bus en sèrie que permet connectar i utilitzar dispositius (Plug and Play) amb una velocitat elevada.
• Port de Xarxa (Ethernet): Permet connectar un cable de xarxa amb velocitats de 10/100/1000 Mb/s.
• IDE (Integrated Drive Electronics): Interfície on es connecten unitats de CD i DVD. En una mateixa ranura es poden connectar fins a dos dispositius.

Alimentació i Refrigeració

• Font d'Alimentació: Proporciona energia elèctrica a l'ordinador (12V, 5V, 3.3V) i ajuda a la refrigeració.
• Refrigeració: Dissipa la calor generada pel consum energètic dels components de l'ordinador.

El Microprocessador (CPU)

El Microprocessador (CPU) és el component més important i car de l'ordinador. És un dispositiu digital que conté milions d'elements elèctrics en un únic xip i realitza les operacions amb la informació rebuda del programari.

Estructura Externa del Microprocessador

• PGA (Pin Grid Array): Encapsulat rectangular amb pins distribuïts per la base que encaixen amb els sòcols de la placa base.
• LGA (Land Grid Array): Encapsulat més modern. Els pins estan en els sòcols de la placa base i el micro encaixa amb ells.

Estructura Interna del Microprocessador

• Registres: Memòria ràpida dins del micro que guarda els valors amb els quals opera en cada moment.
• Unitat d'Execució: Realitza les operacions sobre les dades sol·licitades pel programari.
• ALU (Unitat Aritmètica Lògica): És capaç de realitzar càlculs lògics i amb nombres enters.

Memòria RAM (Random Access Memory)

La RAM (Memòria d'Accés Aleatori) és la memòria principal de l'ordinador. És on es guarden les dades que s'utilitzen en el moment actual. La RAM és una memòria volàtil (perd les dades en apagar l'ordinador) i molt ràpida. Físicament, és un xip rectangular.

Característiques de la RAM

• Bus de Memòria: És un camí per on les dades viatgen des del microprocessador.
• Velocitat de Rellotge: En la RAM es mesura en MHz. Com més velocitat, més ràpid funciona la RAM.
• Voltatge: És diferent en cada tipus de RAM. Més voltatge implica més consum energètic.

Tipus de Memòria RAM

• SRAM (Static RAM): És estàtica i més ràpida que la DRAM, però el seu preu és més elevat. No s'utilitza com a memòria principal, sinó per a funcions especials (com la memòria cau).
• DRAM (Dynamic RAM): Memòria RAM construïda amb condensadors. És més lenta que la SRAM, però té un preu més eficient.

Altres Tipus de Memòria

• Memòria Virtual: Si no hi ha prou memòria RAM, s'utilitza espai del disc dur. Això no és òptim, ja que la velocitat és molt més lenta i pot provocar un desgast del disc.
• Memòria Cau (Cache): Guarda les dades que gairebé segur seran utilitzades en un futur immediat per accelerar l'accés.
• Memòria Gràfica (VRAM): En els ordinadors actuals es troba a la targeta gràfica i s'encarrega de satisfer les seves necessitats específiques de processament d'imatges.

Discs Durs

Els discs durs són dispositius d'emmagatzematge no volàtil.

• Disc Dur IDE (Integrated Drive Electronics): El més utilitzat en PCs normals, amb bon preu i prestacions equilibrades.
• SCSI (Small Computer System Interface): Ofereix major velocitat de transferència de dades, és més costós i permet una gestió més independent de dispositius.