Maquinari i Programari: Components Clau d'un Sistema Informàtic

Per processar informació automàticament, un sistema informàtic requereix dos components essencials: el maquinari (hardware) i el programari (software). Podem veure'ls com el motor i el combustible que fan funcionar l'equip.

Maquinari i Programari: Components Essencials

Maquinari (Hardware)

El maquinari (hardware) és la part física dels equips informàtics, tot allò que podem tocar.

Components Principals del Maquinari

Els components més importants que constitueixen el maquinari són tres:

• Microprocessador (CPU): El cervell de l'ordinador.
• Memòria: Suport d'emmagatzematge d'informació.
• Perifèrics: Dispositius externs per al tractament d'informació.

Unitat Central de Processament (CPU)

La Unitat Central de Processament (CPU) és el "cervell" de l'ordinador. Controla tot el sistema informàtic, interpretant instruccions de la memòria, processant informació dels perifèrics d'entrada i enviant dades als de sortida.

Microprocessador

Als ordinadors personals, la CPU s'integra en un xip anomenat microprocessador. El tipus de microprocessador sovint dona nom al sistema informàtic (p. ex., 486, Pentium III, Pentium IV, Athlon...). És l'element que s'encarrega d'executar les instruccions.

Busos

Els diferents blocs del maquinari han d'estar comunicats. Els busos són el conjunt de línies físiques que permeten aquesta comunicació entre els components de l'ordinador i la CPU. La informació circula per aquestes línies en paral·lel.

Memòria

La memòria és la unitat on l'ordinador emmagatzema informació temporalment per al seu processament. Trobem dos tipus principals de memòria:

1. Memòria interna
2. Memòria externa

Memòria Interna

La memòria interna conté els programes i la informació necessaris perquè l'ordinador funcioni. Es divideix en dos tipus:

ROM (Read Only Memory)

La memòria ROM és de només lectura i s'utilitza principalment en el sistema d'arrencada de l'ordinador. Conté la informació essencial per al funcionament correcte del sistema (verificació d'errors, reconeixement d'elements, etc.). No s'hi pot escriure nova informació.

RAM (Random Access Memory)

La memòria RAM és de lectura i escriptura (accés aleatori). És la memòria principal de l'ordinador, utilitzada pel processador per executar programes i treballar amb dades. El seu contingut és volàtil, és a dir, es perd quan l'ordinador s'apaga.

Memòria Externa

Els dispositius de memòria externa permeten emmagatzemar informació de manera permanent per conservar-la entre sessions de treball. Es classifiquen segons la tècnica d'emmagatzematge:

• Dispositius magnètics (p. ex., disc dur)
• Dispositius òptics (p. ex., CD, DVD)
• Dispositius d'estat sòlid (p. ex., USB, SSD)

Perifèrics

Els perifèrics són dispositius que permeten la comunicació de l'ordinador amb l'exterior. Es classifiquen segons el sentit del flux de dades:

• Perifèrics d'entrada
• Perifèrics de sortida
• Perifèrics d'entrada/sortida

Perifèrics d'Entrada

Permeten introduir informació a l'ordinador des de l'exterior. Exemples comuns inclouen: teclat, ratolí, escàner, joystick, micròfon, càmera de vídeo digital, càmera de fotos digital, etc.

Perifèrics de Sortida

Permeten rebre informació de l'ordinador cap a l'exterior. Exemples comuns inclouen: monitor, impressora, traçador gràfic (plotter), projector, altaveus, etc.

Perifèrics d'Entrada/Sortida

Permeten tant introduir informació a l'ordinador com rebre-la. Fan una doble funció de comunicació. Exemples coneguts inclouen: mòdem, unitat de disc dur, monitors tàctils, gravadores/regravadores de CD/DVD, targetes de xarxa, etc.

Programari (Software)

El programari (software) és la part lògica dels equips informàtics, formada pels programes i aplicacions que s'utilitzen. El programari de sistema s'encarrega del control bàsic de l'ordinador i els perifèrics, facilitant la interacció entre l'usuari i la màquina.

Els dos components principals del programari són el sistema operatiu i els programes d'aplicació.

Sistema Operatiu

El sistema operatiu és un conjunt de programes que permeten un control senzill del maquinari per part dels usuaris. Normalment ofereix un entorn de treball integrat amb normes de funcionament i presentació similars.

Exemples comuns en ordinadors personals inclouen Microsoft Windows, GNU/Linux, macOS, etc. L'elecció del sistema operatiu condiciona quins programes d'aplicació es podran utilitzar.

Programes d'Aplicació

Un programa d'aplicació és un conjunt d'instruccions i dades interpretables per l'ordinador que s'executen per realitzar tasques específiques, ja sigui automàticament o amb interacció de l'usuari. Habiliten el treball amb el maquinari per a diverses funcions.

Hi ha molts tipus de programes d'aplicació:

• Processadors de text: Han substituït les màquines d'escriure, oferint funcionalitats avançades (p. ex., Word, WordPerfect, Word Pro, LibreOffice Writer, AbiWord).
• Fulls de càlcul: Eines per treballar amb text, dades i fórmules per realitzar càlculs i previsions (p. ex., Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro, LibreOffice Calc, Gnumeric).
• Programes navegadors: Permeten accedir a la informació disponible a Internet (p. ex., Internet Explorer, Netscape Navigator, Mozilla Firefox, Google Chrome, Opera).
• Gestors de bases de dades: Permeten manejar grans quantitats de dades de manera còmoda i versàtil (p. ex., dBase, Access, FoxPro, Paradox, MySQL, PostgreSQL).
• Programes de disseny: Tant gràfic com tècnic, per realitzar tasques de dibuix i disseny (p. ex., Freehand, CorelDRAW!, AutoCAD, Adobe Photoshop, GIMP).

Unitats d'Emmagatzematge

Xarxes Locals (LAN)

Un conjunt d'ordinadors propers poden comunicar-se entre si formant una Xarxa d'Àrea Local (LAN - Local Area Network). Per crear una LAN, cal instal·lar una targeta de xarxa a cada ordinador, cablejar les connexions (o utilitzar connexió sense fils) i instal·lar el programari necessari. Una LAN permet accedir a altres ordinadors, compartir recursos com impressores, etc.

Tipus de Configuració de LAN

Hi ha diferents formes de connectar els ordinadors en una LAN:

• Configuració amb estrella: Tots els ordinadors es connecten a un dispositiu central (com un switch o hub) que gestiona les comunicacions. S'utilitza cablejat.
• Configuració sense fils (Wi-Fi): Similar a l'estrella, però la connexió es fa sense fils mitjançant ones de ràdio. S'utilitza per a xarxes Wi-Fi.

Adreça MAC

L'adreça MAC (Media Access Control), també coneguda com a adreça física, és un número únic assignat de fàbrica a cada adaptador de xarxa per identificar-lo de forma unívoca dins d'una xarxa.

Disc Dur

El disc dur és un dispositiu d'emmagatzematge permanent d'informació a l'ordinador (programes instal·lats, arxius, etc.).

Està format per diversos discos o plats que giren a gran velocitat. La informació s'emmagatzema magnèticament a les cares dels plats, llegida i gravada per un capçal magnètic.

Els plats es divideixen en pistes concèntriques. Les pistes alineades verticalment en diferents plats formen cilindres. Cada pista es divideix en sectors (normalment de 512 bytes).

La unitat mínima d'emmagatzematge és el clúster, un conjunt de sectors contigus. Un arxiu pot ocupar un o més clústers.

Conversió a Sistema Binari: Exemple amb el número 45

Per convertir el número 45 al sistema binari, seguim aquests passos:

1. Dividim 45 entre 2 successivament, sense decimals, fins a obtenir un quocient igual a 1.
2. Llegim l'últim quocient i tots els rests en sentit contrari a com han anat apareixent.
3. Si es demana el resultat en un byte, omplim amb zeros al davant fins a completar els vuit bits.

Personatges

Holden Caulfield:

És el protagonista del llibre, té 16 anys. Té el pèl curt, és prim, és cap d'esgrima. Malgrat la seva curta edat, és fumador i bevedor, encara que el tabac va aconseguir deixar-lo. És un noi amb molts problemes.

DB:

DB és el germà de Holden, és ric, viu a Hollywood. Es prostitueix pel fet que escriu llibrets per al cinema i no llibres com ell voldria. És l'autor preferit de Holden.

Phoebe:

És la germana petita de Holden. Guapa, prima i molt llesta. Té uns deu anys. Escriu llibres i relats que mai acaba.

Allie:

És el germà de Holden. Va morir de leucèmia. Era dos anys menor que Holden. Era intel·ligent i mai s'enfadava amb ell.

Selma Thurman:

És la filla del director de l'escola Pencey. És simpàtica i una mica nerviosa. Té el nas llarg i es mossega les ungles.

Senyor Antolini:

Era el professor preferit de Holden, és jove i molt simpàtic.

Spencer:

És el professor de Holden.

Ward Stradlater:

És el company d'habitació de Holden.

Jane Gallagher:

És una amiga de Holden. Els seus pares estaven divorciats, vivia prop d'on ell passava l'estiu. Balla molt bé.

Sally Hayes:

És l'exnòvia de Holden. Estudiava a l'escola de Mary Woodruff. Holden diu que era intel·ligent perquè sabia molt de literatura.

Maurice:

És l'ascensorista de l'hotel. Li proposa a Holden anar a dormir amb una prostituta.