Introducción a la computación

Mejora del sistema operativo con software de utilerías

2011-04-16T19:49:00.000-07:00

Los sistemas operativos están diseñados para permitirle hacer la mayor parte de las cosas que por lo general desearía hacer con una computadora: administrar archivos, cargar programas, imprimir archivos, multitarea, etc. Estos programas (en realidad, conjuntos de programas) son vendidos por los monstruos de la industria del software: Microsoft, Apple, IBM, Santa Cruz Operation (SCO) y Novell. Sin embargo, muchas otras empresas de software talentosas están hallando en forma constante maneras de mejorar los sistemas operativos. Los programas que crean con tal objetivo se llaman utilerías. En la década de los 80, cuando aparecieron por primera vez las utilerías para PC, algunas de las más populares eran aquellas que ayudaban al usuario a respaldar archivos, detectar virus de computadora (programas malintencionados que pueden destruir archivos de datos) y recuperar archivos que fueron borrados. Unos cuantos programas de utilerías en realidad reemplazan partes del sistema operativo, pero la gran mayoría tan sólo añaden funcionalidad útil.

Debido a que ayudan al funcionamiento interno del sistema de cómputo, las utilerías son agrupadas con el sistema operativo bajo la categoría de software de sistema.

Los elaboradores de software comenzaron a proporcionar programas de utilerías para remediar las limitaciones percibidas en los sistemas operativos. Sin embargo, en el transcurso de los años, los desarrolladores de sistemas operativos han integrado muchas utilerías en el sistema mismo. Por lo general, los programas de utilerías de un año en particular se vuelven características de los sistemas operativos del año siguiente.

En la actualidad, las utilerías populares varían desde programas que pueden organizar o comprimir los archivos en un disco hasta programas que ayudan a eliminar de su disco duro programas en desuso. Las categorías de utilerías cubiertas en las siguientes secciones incluyen desfragmentación de archivos, compresión de datos, respaldo, recuperación de datos, antivirus y protectores de pantalla.

Desfragmentación de archivos

Cuando usted copia por primera vez un archivo a un disco, el sistema operativo trata de ponerlo todo en un lugar, en uno o más sectores contiguos. Sin embargo, si más tarde usted agrega datos al archivo, los sectores junto al original pueden ya no estar disponibles. En este caso, el sistema operativo pone los datos nuevos en alguna otra parte del disco.

Se dice que un archivo que está dividido de esta manera está fragmentado debido a que sus partes están separadas físicamente. Los archivos fragmentados causan que el disco duro tarde más en leerlos y escribirlos porque el disco debe recolocar sus cabezas de lectura/escritura varias veces mientras trabaja con el mismo archivo.

Un programa de utilerías que defragmenta archivos en un disco puede acelerar la unidad de disco en forma notable. Windows 95/98 viene con una utilería de defragmentación llamada Disk Defragmenter. Sin embargo, antes de usar ésta o cualquier otra utilidad de defragmentación, asegúrese de respaldar sus datos.

Compresión de datos

La compresión de datos, que es la capacidad para reducir los requerimientos de almacenamiento de un archivo usando algoritmos matemáticos, tiene varias aplicaciones, incluyendo comunicaciones de datos y multimedia. Como recordará, las técnicas de compresión de datos están incorporadas en los módems de modo que puedan enviar archivos más rápidamente.

Otro uso para la compresión de datos es que quepan más datos en un disco. Hacer esto por lo general requiere una utilería de compresión de datos, un programa diseñado de manera específica para abreviar secuencias de bits para hacer los archivos tan pequeños como sea posible. Las utilerías de compresión de datos vienen en diferentes tipos, dependiendo de cómo se utilizarán. Algunas utilerías comprimen archivos a petición, por lo general para acomodar datos en un disco, o para reducir la cantidad de espacio de disco duro ocupado por archivos a los que rara vez se tiene acceso. PKZip y WinZip para la PC, y StuffIt para la Macintosh, son algunas de las utilerías de compresión de datos más populares.

Otro tipo de utilería comprime todos los datos conforme se almacena en el disco duro, duplicando de manera efectiva la capacidad del disco. El usuario no necesita no siquiera saber que está ocurriendo la compresión y descompresión de datos, excepto que en algunos casos la apertura de archivos puede ser más lenta. DriveSpace, que está incorporado en Windows 95/98, es un ejemplo de este tipo de utilidad. Windows NT también proporciona compresión de disco incorporada, aunque la compresión de disco de NT y DriveSpace en Windows 95/98 no son compatibles entre sí.

Software de respaldo

La compresión de datos también está incorporada en el software de respaldo, otro tipo de utilería. El software de respaldo está diseñado para ayudarle a copiar grupos grandes de archivos del disco duro a algún otro medio de almacenamiento, como disquetes, cinta magnética, discos duros removibles, discos magneto-ópticos o CD grabables.

Una vez más, el software de respaldo fue vendido originalmente por empresas de software independientes, pero ahora a menudo se encuentra como parte del sistema operativo. Por ejemplo, Microsoft Backup fue desarrollado originalmente por Symantec como una utilería separada, pero ahora viene en paquete con todos los sistemas operativos diferentes de Microsoft, entre ellos MS-DOS, Windows 95/98 y Windows NT.

Los usuarios pueden y deben respaldar sus datos. El propósito real de esta utilería es hacer el proceso de respaldo lo más fácil posible. Por ejemplo, la mayor parte del software de respaldo le permite a usted establecer un temporizador y copiar de manera automática el contenido de su disco duro a una cinta magnética o al servidor de red cuando no está usando su computadora, por lo general en la madrugada.

Software de recuperación de datos

De vez en cuando, puede borrar un archivo de un disco y luego darse cuenta de que todavía lo necesita. Aquí es cuando necesita una utilería de recuperación de datos, también llamada programa para recuperar lo borrado, la cual puede recuperar archivos de datos que han sido eliminados por error o de alguna manera han quedado inutilizables.

Tanto el sistema operativo Macintosh como Windows 95/98 tratan de solucionar este problema de archivos borrados por error mediante Trash (Mac) y la Papelera de reciclaje (Recycle Bin) (Windows 95/98); éstas son áreas a las que puede mover los archivos que ya no necesita. El sistema operativo no borra en realidad los archivos hasta que usted le da el comando Vaciar papelera (Empty Trash) o Vaciar papelera de reciclaje (Empty Recycle Bin).

Aun entonces, en realidad la computadora no destruye los datos en los archivos. Todo lo que hace es marcar cada archivo de tal manera que el sistema operativo puede escribir sobre él. Hasta que el sistema operativo en realidad copia un archivo nuevo a esa área en el disco, el archivo antiguo no puede ser visto por el usuario, pero puede recuperarse. El software de recuperación de datos está diseñado para hacer visibles al usuario los archivos que han sido borrados pero sobre los que no se ha escrito aún. El usuario puede seleccionarlos y luego cambiar su estado de nuevo a una forma utilizable.

El mismo tipo de software también puede usarse para examinar un disco y buscar archivos dañados. Los archivos pueden volverse ilegibles si están dañados por un error en el software o en la unidad de disco, o si el medio de almacenamiento en sí está dañado. El software de recuperación de datos en ocasiones puede armar las partes legibles de estos archivos y hacer que dichas partes estén disponibles de nuevo.

Utilerías antivirus

Un virus es un programa parásito oculto dentro de otro programa legítimo o almacenado en un área especial de un disco llamada sector de arranque. El sector de arranque es una parte del formato lógico del disco duro y contiene un programa que corre cuando se enciende la computadora. Éste determina si el disco tiene los componentes básicos necesarios para correr el sistema operativo con éxito. La ejecución del programa legítimo o el acceso al disco activa el virus sin el conocimiento del usuario. Los virus pueden programarse para que hagan muchas cosas, incluyendo copiarse a sí mismos en otros programas, mostrar información en la pantalla, destruir archivos de datos o borrar un disco duro entero. Si usted en ocasiones transfiere archivos o intercambia disquetes con otros usuarios de computadora, puede diseminar el virus sin darse cuenta.

Rastrear los virus, erradicarlos y prevenir su diseminación es el objetivo principal de las utilerías antivirus. Los programas antivirus examinan el sector de arranque y los archivos ejecutables en un disco, identifican cualquier virus e intentan eliminarlo. Usted también puede configurar los programas antivirus de modo que estén activos en todo momento, buscando archivos infectados o programas sospechosos.

Protectores de pantalla

Otra utilería popular es el protector de pantalla, un programa que despliega imágenes en movimiento en la pantalla si no se reciben entradas durante algunos minutos. Los protectores de pantalla originalmente ganaron popularidad como una forma de luchar contra los "fantasmas", un problema de hardware de los monitores de computadora a principios de la década de 1980, en el que una imagen que era desplegada durante muchas horas en la pantalla se "quemaba"en los puntos de fósforo y, por consiguiente, era visible de manera permanente en la superficie de la pantalla. Sin embargo, aun después de que el hardware fue corregido y los fantasmas ya no ocurren, los programadores se habían vuelto tan creativos con los tipos de imágenes desplegadas por los protectores de pantalla que los usuarios comenzaron a comprarlos tan sólo por la novedad y para proteger sus datos de ser leídos mientras ellos estaban lejos de su escritorio. En la actualidad, pueden encontrarse protectores de pantalla que muestran tostadores de pan voladores, tiras cómicas, extraños patrones matemáticos de colores y escenas de programas de televisión como "Viaje a las estrellas" y "Los Simpson".

Administración de hardware

2011-04-16T17:53:00.000-07:00

Cuando corren los programas, necesitan usar la memoria, el monitor, las unidades de disco y otros dispositivos de la computadora, como la impresora, el módem o una unidad de CD-ROM. El sistema operativo es el intermediario entre los programas y el hardware. En una red de computadoras, el sistema operativo también media entre la computadora de usted y otros dispositivos en la red.

En las siguientes secciones, usted verá tres formas en las que el sistema operativo sirve como intermediario para mantener el hardware funcionando "suavemente".

Interrupciones de procesamiento

El sistema operativo responde a solicitudes para usar memoria y otros dispositivos, seguir la pista de qué programas tienen acceso a qué dispositivos y coordinar todo lo que hace el hardware de modo que las diversas actividades no se superpongan y causen que la computadora se confunda y deje de funcionar. El sistema operativo usa solicitudes de interrupción (interrupt request: IRQ) para ayudar a la CPU a coordinar procesos. Por ejemplo, si usted le pide al sistema operativo que enliste los archivos en una carpeta, éste envía una solicitud de interrupción a la CPU de la computadora.

El procedimiento de solicitud de interrupción es algo así como usar procedimientos parlamentarios en una gran reunión. Al principio, puede parecer una formalidad innecesaria; de hecho, esta formalidad se necesita para evitar que todos hablen al mismo tiempo o, en el caso de las solicitudes de interrupción, para evitar que la CPU sea abrumada con una andanada de procedimientos de procesamientos que puedan crearle conflicto.

Controladores

Además de usar interrupciones, el sistema operativo a menudo proporcionan programas completos para trabajar con dispositivos especiales, como las impresoras. Estos programas se llaman controladores debido a que permiten al sistema operativo y a otros programas activar y usar, es decir, "controlar", el dispositivo de hardware. En los días en que reinaba DOS, tenían que instalarse controladores por separado para cada programa que se usara. Con los sistemas operativos modernos como Windows 95/98, Windows NT y el SO Macintosh, los controladores son parte integral del sistema operativo. Esto significa que la mayor parte del software que usted compre funcionará con su impresora, su monitor y otro equipo sin requerir ninguna instalación especial. Por ejemplo, muchos módems usan el mismo controlador unificado en Windows 95/98. Todo lo que difiere es la información de configuración que usa el sistema operativo para configurar el módem al acomodar las capacidades específicas de cada módem.

Redes

Además de proporcionar solicitudes de interrupción y controladores para trabajar con dispositivos individuales, el SO también puede permitirle a usted trabajar con múltiples computadoras en una red.

En una red, por lo general cada persona tiene una PC separada con su propio sistema operativo. El servidor de red también tiene su propio sistema operativo, el cual administra el flujo de datos en el servidor de archivos y por toda la red. El principal sistema operativo para redes de PC en la actualidad es un sistema dedicado sólo a las redes: Novell IntranetWare. Sin embargo, Windows NT parece estar alcanzando con rapidez a IntranerWare (y sus versiones anteriores, llamadas NetWare) como el ambiente operativo de red predominante. Conforme los sistemas operativos continúen avanzando y evolucionando, la capacidad de conexión en redes se volverá parte integral de todos los sistemas operativos.

Administración de archivos

2011-04-15T19:28:00.000-07:00

Los archivos con los que trabaja el sistema operativo pueden ser programas o archivos de datos. La mayor parte de los programas que usted adquiere vienen con numerosos archivos, algunos incluso puede incluir cientos. Cuando usa los programas, con frecuencia crea sus propios archivos de datos, como documentos de procesadores de palabras, y los almacena en un disco bajo nombres que usted les asigna. Un disco duro grande a menudo contiene miles de archivos de programas y de datos. Es responsabilidad del sistema operativo seguir la pista de todos estos archivos para que pueda copiar cualquiera de ellos en la RAM en el momento que lo necesite.

Para lograr esta hazaña, el sistema operativo mantiene una lista del contenido de un disco en el mismo disco. Como recordará, hay un área llamada Tabla de Asignación de Archivo o FAT, que el sistema operativo crea cuando da formato al disco. El sistema operativo actualiza la información en la FAT cada vez que se crea, se mueve, se cambia de nombre o se elimina un archivo. Además, el sistema operativo sigue la pista de diferentes discos o unidades de disco asignándoles nombre. En computadoras IBM y compatibles, a las unidades de disquete se les asignan letras A y B, y las unidades de disco duro son designadas como la unidad C y superior. Las unidades de CD-ROM tienen la primera disponible después de las unidades de disco duro, con frecuencia la letra D. Los sistemas operativos no creados por Microsoft usan esquemas un poco diferentes para seguirles la pista a los discos y sus contenidos, pero cada uno de los diferentes esquemas realiza la misma tarea.

En Windows 95/98, en realidad hay dos programas diferentes para ver y administrar el contenido de un disco, la ventana Mi PC y el Explorador de Windows. En cualquiera de los dos, se selecciona el icono que representa una unidad de disco y aparece una ventana con la lista de archivos en ese disco.

Cuando hay cientos de archivos en un disco, encontrar el que se necesita puede consumir tiempo. Para encontrar archivos en forma rápida, usted puede organizarlos usando carpetas. En una lista de la carpeta principal de un disco duro notará cómo los nombres de los archivos están acompañados por los tamaños de los archivos en bytes y la fecha y hora de la última modificación hecha a los archivos. También notará que hay varias carpetas en la lista. Las carpetas pueden contener otras carpetas, de modo que usted puede crear un sistema estructurado conocido como sistema jerárquico de archivos.

Ejecución de programas

2011-04-15T12:09:00.000-07:00

A la vez que el sistema operativo puede proveer una interfaz coherente para ejecutar programas en la computadora, también es la interfaz entre estos programas y otros recursos de la computadora (por ejemplo, la memoria de la computadora, una impresora otro programa, que puede ser una aplicación de hoja de cálculo).

Cuando los programadores escriben programas de computadora, les incorporan instrucciones, que se conocen como llamadas al sistema, que solicitan servicios desde el sistema operativo. (Son "llamadas" debido a que el programa tiene que llamar al sistema operativo para proporcionar alguna información o servicio.)

Por ejemplo, cuando usted quiere que su programa procesador de palabras abra un archivo, usa el cuadro de diálogo Abrir para enlistar los archivos en la carpeta que especificó.

Para proveer la lista, el programa llama al sistema operativo. El SO pasa por el mismo proceso para elaborar una lista de archivos si recibe esta instrucción de usted (desde el escritorio) o de una aplicación. La diferencia es que cuando la solicitud viene de una aplicación, el sistema operativo envía los resultados de su trabajo a la aplicación en lugar de al escritorio.

Además de listas de archivos, algunos otros servicios que proporciona un sistema operativo a los programas son:

* Guardar el contenido de archivos en un disco para almacenamiento permanente.

* Leer los contenidos de un archivo de un disco a la memoria.

* Enviar un documento a la impresora y activar la impresora.

* Proveer recursos que le permiten copiar o mover datos de un documento a otro o de un programa a otro.

* Asignar RAM entre varios programas que usted haya abierto.

* Reconocer los golpes de teclado o clics del ratón y desplegar caracteres o gráficos en la pantalla.

Compartir información

Tan pronto como empiece a usar un programa procesador de palabras, o cualquier otro tipo de aplicación, descubrirá la necesidad de mover fragmentos de datos de un lugar en un documento a otro.Por ejemplo, podría ver una carta y darse cuenta que tendría más sentido si el segundo párrafo se pasara a la página 2. Una de las ventajas de usar una computadora es que este tipo de edición no sólo es posible sino también simple.

La mayor parte de los sistemas operativos, incluyendo Windows 95/98, Windows NT y el SO Macintosh, logran esta hazaña con una característica del sistema operativo conocida como Portapapeles (Clipboard). El Portapapeles es un espacio de almacenamiento temporal para datos que se copian o se mueven. Por ejemplo, para mover un párrafo en un documento de un procesador de palabras, se realizan las acciones siguientes:

1. Seleccione el texto que desea mover.

2. Use el comando Cortar (Cut) para eliminar el texto seleccionado y colocarlo en el Portapapeles.

3. Mueva el punto de inserción a la nueva posición del texto en el documento.

4. Use el comando Pegar (Paste) para copiar el texto del Portapapeles a la nueva posición en el documento.

5. Texto movido. Una copia del texto permanece en el Portapapeles hasta la próxima vez que usted use el comando Cortar o Copiar (Copy).

Con frecuencia, en lugar de usar el comando Cortar (Cut), el cual quita los datos y los coloca en el Portapapeles, usted puede usar Copiar (Copy), el cual hace una copia de los datos y los almacena en el Portapapeles pero no elimina el original. En cualquier caso, se usa el comando Pegar (Paste) para copiar el contenido del Portapapeles de nuevo en el documento.

Nota: El Portapapeles sólo almacena un conjunto de datos a la vez, aunque el conjunto de datos puede ser casi de cualquier tamaño o longitud. El contenido del Portapapeles es eliminado cada vez que se selecciona un nuevo conjunto de datos y de nuevo se elige entre los comandos Cortar o Copiar. Este hecho tiene dos consecuencias importantes:

1_Debe tener cuidado de no borrar datos valiosos que han sido colocados en el Portapapeles, o los perderá.

2_Puede pegar datos desde el Portapapeles cuantas veces quiera (hasta que elija Cortar o Copiar de nuevo).

Como podría imaginarse (o ya sabe), el Portapapeles también puede usarse para mover datos de un documento a otro. Por ejemplo, puede copiar una dirección de una carta a otra y por tanto evitar teclearla otra vez.

La versatilidad real del Portapapeles, sin embargo, se deriva del hecho de que en realidad es parte del sistema operativo, no una aplicación particular. Como resultado, puede usar el Portapapeles para mover datos de un programa a otro. Por ejemplo, digamos que creó una tabla en un programa de hoja de cálculo y desea pegarla en un reporte que creó con su programa procesador de palabras.

La versatilidad del Portapapeles se ha extendido con la característica conocida en Windows como OLE, que significa vinculación e incrustación de objetos (Obejct Linking and Embedding). Un simple corte y pegado entre aplicaciones da como resultado una incrustación de objetos. Los datos, que en términos de programación se conocen como objeto, son incrustados en un nuevo tipo de documento. Éstos conservan el formato que se les dio en la aplicación original, pero su relación con el archivo original es destruida: sólo son parte del nuevo documento.

La vinculación de objetos, sin embargo, agrega otra capa a la relación: los datos que son copiados al Portapapeles retienen un vínculo con el documento original, de modo que un cambio en el documento original también aparece en los datos vinculados. Por ejemplo, suponga que un reporte se genera en forma semanal y siempre contiene la misma tabla, actualizada con los números correctos para la semana actual. Con la vinculación de objetos, los números en la hoja de cálculo electrónica a partir de la cual se genera la tabla pueden actualizarse, y la tabla en el reporte reflejará en forma automática los nuevos números.

Multitarea

Además de poder correr programas y compartir datos entre aplicaciones, los sistemas operativos Windows y Macintosh se han unido a OS/2 y UNIX al lograr una meta buscada desde hace mucho por las computadoras personales: ahora una computadora puede ser multitarea, es decir, que puede ser capaz de "caminar y silbar al mismo tiempo". Multitarea significa mucho más que la capacidad de cargar múltiples programas en memoria (aunque incluso esto era difícil para los primeros sistemas operativos). Multitarea significa poder realizar dos o más procedimientos, como imprimir un documento de varias páginas, enviar correo electrónico a través de Internet y mecanografiar una carta, todo de manera simultánea.

Los ingenieros de software usan dos métodos para desarrollar sistemas operativos multitarea. El primero requiere cooperación entre el sistema operativo y los programas de aplicación. Los programas que están corriendo en ese momento revisarían en forma periódica el sistema operativo para ver si cualquier otro programa necesita la CPU. Si cualquiera la necesita, el programa que se está ejecutando cederá el control de la CPU al siguiente programa. Este método se llama multitarea cooperativa, y es usado por los sistemas operativos Macintosh y Windows 3x para permitir actividades tales como imprimir mientras el usuario continúa mecanografiando o usa el ratón para introducir más datos.

El segundo método se llama multitarea preferente. Con este método, el sistema operativo mantiene una lista de los programas que están corriendo y asigna una prioridad a cada programa en la lista. El sistema operativo puede intervenir y modificar el estado de prioridad de un programa, reacomodando la lista de prioridad. Con multitarea preferente, el sistema operativo puede darle prioridad al programa que está corriendo y reasignar el tiempo a una tarea de prioridad superior en cualquier momento. La multitarea preferente por tanto tiene la ventaja de ser capaz de llevar a cabo programas de prioridad superior con mayor rapidez que los programas de prioridad baja. Windows 95/98, Windows NT, OS/2 y UNIX emplean multitarea preferente.

La interfaz del usuario

2011-04-14T16:28:00.000-07:00

Cuando inicia un sistema operativo, usted ve e interactúa con un conjunto de elementos en la pantalla; ésta es la interfaz del usuario. En el caso de los sistemas operativos más actuales, incluyendo Windows 98, Windows 95 y el SO Macintosh, la interfaz de usuario se ve como una colección de objetos sobre un fondo coloreado.

Nota: La mayor parte de las pantallas en este capítulo muestran Windows 98 porque era la versión más reciente de Windows en el momento en que se estaba escribiendo este libro. Sin embargo, los conceptos expuestos y los términos definidos en la primera mitad de este capítulo se aplican por igual a Windows 95, el SO Mac, OS/2 y a la mayor parte de las versiones de UNIX (excepto donde se señala en forma especifica). Muchos elementos de los sistemas operativos explicados en este capítulo siguen el modelo de Windows 98 y son idénticos o similares en Windows 95. En muchos casos, las descripciones en este capítulo hacen referencia a "Windows 95/98", lo que indica que los temas se aplican tanto a Windows 95 como a Windows 98.

Partes de la interfaz

* El escritorio

* Iconos

* La barra de tareas y el botón Inicio

* Programas que se ejecutan en Windows

* Botones de control de ventana

* Menús

* Cuadros de diálogo

El escritorio

Los diseñadores de software llaman escritorio al área coloreada que usted ve en la pantalla debido a que ellos quieren que usted lo considere como si fuera la superficie de un escritorio. Las imágenes también representan cosas que usted podría tener en su oficina: en el caso de Windows, Mi PC, una Papelera de reciclaje, una Bandeja de entrada y Mi maletín. Estas imágenes se llaman iconos, palabra que significa imagen. En este contexto, un icono es una imagen que representa un objeto. Por ejemplo, el icono de Internet Explorer representa al programa Internet Explorer, el cual reside en el disco de la computadora. Usted puede iniciar el programa con sólo hacer doble clic en su icono en el escritorio.

Debido a que usted señala los gráficos en la pantalla, los programadores muchas veces se refieren a la interfaz como una interfaz gráfica del usuario, o GUI (graphical user interface) que se pronuncia "güi". La gente también se refiere a ella como interfaz de apuntar y hacer clic debido a que usted usa un ratón para apuntar a los objetos en pantalla y luego hace "clic" en ellos. Las computadoras Apple introdujeron la primera GUI exitosa con su computadora Macintosh en 1984.

Para realizar tareas en el escritorio, usted controla los iconos usando el ratón y el puntero en pantalla. Algunas veces tan sólo apunta a los iconos; a veces hace clic en ellos una vez; otras veces hace doble clic. En ocasiones desliza un icono a lo largo del escritorio al mover el ratón mientras mantiene presionado un botón del ratón, operación conocida como arrastrar.

Iconos

Los iconos representan las partes de la computadora con las que usted trabaja: impresoras, fuentes, archivos de documentos, carpetas (una forma de organizar archivos en grupos lógicos), unidades de disco, programas y demás. Los diseñadores de software intentan hacer que los iconos se vean como lo que representan, de modo que a usted le sea fácil identificar el icono que necesita.

Hay reglas bastante precisas para usar el ratón cuando se desea interactuar con iconos:

* Haga clic en un icono para seleccionarlo. Esto indica que planea trabajar con éste.

* Haga doble clic en un icono para elegirlo o activarlo. Por ejemplo, haga doble clic en el icono de un programa de procesador de palabras para cargar el programa en memoria y empezar a usarlo.

* Si hace clic en un icono y mantiene presionado el botón del ratón, puede arrastrar el ratón para mover el icono a otra ubicación en el escritorio. Algunas veces usted arrastrará un icono hasta otro icono para realizar una acción. Por ejemplo, arrastrará un icono de un archivo de una carpeta a otra para mover el archivo. También puede resaltar el texto del icono para seleccionarlo y editarlo.

* Con los sistemas operativos Windows 95/98, si hace clic con el botón derecho en muchas partes del escritorio, usted verá un menú contextual que contiene los comandos más comunes asociados con esa parte. Este menú algunas veces se llama menú de acceso directo.

A pesar de que los iconos por lo general lucen como el objeto que representan, existe otra clase de símbolos, llamados botones, que por lo general son iguales de un programa a otro. Los botones son áreas de la pantalla en donde usted puede hacer clic para hacer que suceda algo. La mayor parte de los botones tiene un nombre o icono (o ambos) rodeados por un borde negro. El botón Inicio (Start) es uno de esos botones. al hacer clic en él, aparece el menú Inicio.

La barra de tareas y el botón Inicio

Siempre que inicia un programa en Windows 95/98, aparecerá un botón para él en la barra de tareas, un área en la base de la pantalla cuyo propósito es mostrar los botones de los programas que se están ejecutando. Cuando usted tiene múltiples programas ejecutándose, puede cambiar de uno a otro haciendo clic en un botón del programa en la barra de tareas. El programa en primer plano con el botón resaltado en la barra de tareas se llama programa activo.

El botón Inicio es una característica permanente de la barra de tareas. Se hace clic en éste para abrir el menú Inicio. Desde el menú Inicio, usted puede hacer clic en un icono de programa para iniciarlo, seleccionar Ayuda (Help) para encontrar información que lo asista mientras trabaja, o seleccionar Apagar el sistema (Shut Down) cuando esté listo para apagar su computadora.

Nota: La barra de tareas y el botón Inicio son únicos para Windows 95/98 y Windows NT versión 4.0 o posteriores. Éstos no aparecen en ningún otro sistema operativo.

Programas que se ejecutan en Windows

Después de hacer doble clic en un icono de programa para cargar un programa en memoria, cuando el programa aparece, ocupará la pantalla completa, o puede aparecer en un marco rectangular en la pantalla, conocido como ventana. Al manipular estas ventanas en el escritorio, usted puede ver los múltiples programas que se han cargado en memoria al mismo tiempo. Por ejemplo, puede haber tres ventanas abiertas que muestran tres programas diferentes.

Aunque cada uno de los programas desplegados en las diferentes ventanas se está ejecutando en forma concurrente, usted todavía necesita decirle a Windows cuál desea usar. (Puede usar sólo una ventana a la vez, a pesar de que puedan estar abiertas varias.) Para hacer esto, tan sólo se hace clic en la ventana deseada, o se hace clic en su botón en la barra de tareas. Se resalta la barra de título de la ventana para mostrar que ésta es la ventana activa: la ventana donde tendrán efecto sus siguientes acciones. La mayor parte de las ventanas comparten muchas de las mismas características. Por ejemplo, todas las ventanas incluyen una barra de título a lo largo de la parte superior que identifica lo que contiene la ventana. Además de proporcionar información útil, la barra de título tiene otro propósito útil; es decir, puede moverse la ventana entera haciendo clic en la barra de título y arrastrando la ventana a una nueva ubicación en el escritorio.

Debajo de la barra de título, la mayor parte de los programas contienen una barra de menú y barras de herramientas que lo ayudan a usted a decirle al programa lo que desea hacer.

En todas las versiones de Microsoft Windows, OS/2 y los sistemas operativos Macintosh, las ventanas también tiene bordes y esquinas ajustables. Si arrastra las esquinas o lados de las ventanas, puede agrandar las ventanas o hacerlas más chicas para ver más o menos de lo que está en ellas. Muchas ventanas también tienen barras de desplazamiento, las cuales le permiten a usted ver las diferentes partes del programa o archivo que son más largas o anchas de lo que puede mostrarse en su ventana.

Botones de control de ventana
En la esquina superior derecha de una ventana en Windows 95/98 hay tres botones para manipular las ventanas.

* Si hace clic en el cuadro con la línea, el botón Minimizar, reducirá el programa a un botón en la barra de tareas.
*Si hace clic en la imagen de un cuadro, el botón Maximizar, restaurará la ventana a su tamaño previo.
* Si hace clic en la X, el botón Cerrar, cerrará la ventana por completo.

En Windows 3.1, Windows para Trabajo en Grupo y versiones de Windows NT anteriores a la 4.0, estos botones lucen diferentes.

Menús
Aunque inicie muchas tareas haciendo clic en los iconos y botones, también puede iniciar tareas seleccionando comandos desde listas llamadas menús. Ya ha visto el menú Inicio, el cual aparece cuando hace clic en el botón de Inicio en Windows 95/98. El tipo de menú más común, sin embargo, aparece en la parte superior de muchas ventanas (en todos los sistemas operativos GUI populares) en una lista horizontal de menús llamados barra de menús. Cuando hace clic en un elemento en la barra de menús, un menú "se despliega" y muestra una lista de comandos (por esta razón, estos menús muchas veces son llamados menús desplegables o menús de persiana). Por ejemplo, el menú Archivo (File) en los programas de Windows por lo general contiene comandos para abrir, cerrar, guardar e imprimir archivos. Para ejecutar o correr uno de los comandos listados en el menú, haga clic en él.

Los menús en el sistema operativo Macintosh operan de modo un poco diferente de los menús en los sistemas operativos Windows y Windows NT. En una Macintosh, usted hace clic en un menú y mantiene presionando el botón del ratón, apunta al elemento del menú que desea usar y luego suelta el botón del ratón. Este mismo método funciona en Windows y Windows NT, pero generalmente en los sistemas operativos GUI de Microsoft se hace clic y se suelta en el menú para abrirlo y luego se hace clic en el menú sobre el elemento que se desea usar.

Para ahorrar pasos, también puede ejecutar muchos comandos desde el teclado, evitando usar el ratón y los menús desplegables. Por ejemplo, en los programas de Windows, una letra está subrayada en el nombre de muchos comandos de menú. Si mantiene presionada la tecla ALT y teclea esa letra subrayada, puede activar el comando desde el teclado.

Una vez en un menú abierto, sólo oprima la letra subrayada en el comando que quiere ejecutar. Por ejemplo, podría oprimir Alt+O u O para desplegar el cuadro de diálogo Abrir (Open), donde especificará el archivo que desea abrir.

Cuadros de diálogo
Los cuadros de diálogo son ventanas de proposito especial que aparecen cuando usted necesita decirle al programa (o al sistema operativo) qué va a hacer a continuacion. Por ejemplo, si elige Buscar (Find) y luego elige Archivos o Carpetas (Files or Folders) en el menu Inicio de Windows, aparecera un cuadro de dialogo, pidiendole que describa el archivo o carpeta que quiere encontrar. Un cuadro de diálogo se llama asi debido a que lleva a cabo un "dialogo" con usted mientras busca la información que necesita para desempeñar una tarea.

Acercamiento a la interfaz
Una GUI bien diseñada ofrece más que un conjunto de herramientas fáciles de usar para apuntar y hacer clic. También ofrece consistencia y familiaridad para el usuario debido a que obliga a las aplicaciones que corren bajo el sistema operativo a usar las mismas herramientas.

Por ejemplo, imagine dos pantallas. En ellos se ven diferentes clases de software. Una muestra un programa de hoja de cálculo y la otra muestra un ambiente de programación. Note cómo muchos elementos de la interfaz son los mismos. Ambas pantallas tienen el mismo arreglo de la ventana: botones de control de ventana, barras de menús y barras de herramientas. Los nombres de algunos de los menús difieren, y los botones lucen diferentes, pero se tiene acceso a todos los menús y botones de la misma forma.

Este nivel de consistencia en la interfaz es parte importante de hacer al sistema de cómputo intuitivo y fácil de usar. Esto se conoce como acceso común de usuario (ACU). Una vez que los usuarios han aprendido cómo usar las herramientas básicas, pueden pasar de un programa al siguiente con mucha mayor facilidad que si fueran diferentes todos los aspectos de la interfaz para cada aplicación.

La interfaz de línea de comandos
La interfaz de usuario gráfica ha llegado a ser la norma debido a que los sistemas operativos Macintosh y Windows la usan. Sin embargo, por más de una década, los sistemas operativos de computadora usaron interfaces de línea de comandos, que son ambientes que usan comandos mecanografiados en lugar de objetos gráficos para ejecutar tareas y procesar datos.

Durante la década de 1980, los más populares de éstos fueron el MS-DOS de Microsoft y su gemelo cercano PC-DOS de IBM. "DOS" significa "Sistema Operativo de Disco" (Disk Operating System). Los usuarios interactúan con una interfaz de línea de comandos al teclear una serie de caracteres ante un indicador en la pantalla. En el DOS, el indicador por lo general incluye la identificación de la unidad de disco activa (una letra seguida de dos puntos, una diagonal inversa (\), y un símbolo de mayor que, como en C:\>.

Algunos usuarios experimentados de interfaces de línea de comandos afirman que éstas son más simples, más rápidas y que proporcionan mejor información que los sistemas operativos GUI. Sin embargo, las GUI llegaron a ser la norma debido a que la mayoría de los usuarios las prefieren, en parte debido a que son más fáciles de aprender. Buscar e iniciar programas desde un indicador de línea de comandos puede compararse con viajar de noche con un mapa del camino en su cabeza. En lugar de apuntar y hacer clic en iconos, usted teclea una serie de comandos memorizados. Por ejemplo, en el DOS, teclea DIR en el indicador para ver la lista de los archivos en un "directorio" (el equivalente a una carpeta) en particular.

¿Qué es un sistema operativo?

2011-04-14T10:24:00.000-07:00

Un sistema operativo (SO) es un programa de software, pero es diferente de los programas procesadores de texto, las hojas de cálculo electrónicas y todos los otros programas de software de su computadora. El SO proporciona a usted las herramientas (comandos) que le permiten interactuar con la PC. Cuando usted emite un comando, el SO lo traduce en un código que la máquina puede usar. El SO también asegura que los resultados de sus acciones sean desplegados en pantalla, impresos, etcétera.

Cuando enciende una computadora, la máquina busca un sistema operativo para iniciarlo antes de correr cualquier otro programa. Después de que el SO inicia, éste se hace cargo hasta que usted apaga la computadora. El sistema operativo realiza las siguientes funciones:

* Provee las instrucciones para desplegar los elementos en pantalla con los cuales interactúa usted. De manera colectiva, estos elementos se conocen como interfaz del usuario.

* Carga programas (como programas de procesamiento de palabras y de hoja de cálculo) en la memoria de la computadora para que usted pueda usarlos.

* Coordina cómo trabajan los programas con la CPU, RAM, teclado, ratón, impresora y demás hardware así como con otro software.

* Administra la forma en que se almacena la información y se recupera de los discos.

La funcionalidad del SO puede extenderse con la adicion de software de utilidades.

Qué esperar en el futuro

2011-04-13T17:31:00.000-07:00

Es probable que algunos de los cambios más importantes en el hardware para computadora durante los próximos años ocurran en el área de la tecnología de almacenamiento.

El primer cambio importante podría resultar de las tecnologías de disco duro removible y de la magneto-óptica, que al fin están compitiendo con la tecnología de disco duro en tres frentes cruciales: velocidad, capacidad y precio. Si hubiera un dispositivo que fuera igual que un buen disco duro en estas tres categorías, es probable que la mayoría de los consumidores preferiría tener un dispositivo con un disco removible. De esta manera, podrían expandir con facilidad la capacidad de almacenamiento total de sus sistemas, intercambiar archivos grandes con otros, y reemplazar unidades cuando funcionen mal.

Otros cambios llegarán pronto en la forma de normas nuevas y tecnología del CD están incrementando la capacidad del disco a más o menos 4.5 GB. Otro enfoque nuevo es grabar capas múltiples de información en CD usando imágenes holográficas que son grabadas en un cristal. Además, se están desarrollando técnicas holográficas para almacenar terabytes (miles de gigabytes) en cristales del tamaño de cubos de azúcar. Esta tecnología aún está en el laboratorio y es probable que no aparezca en uso común hasta concluido el siglo xx.

Aunque la tendencia en la tecnología de almacenamiento durante muchos años ha estado produciendo velocidades y capacidades cada vez mayores para el escritorio, también hay una gran cantidad de expertos de la industria y de compañías que están abogando por computadoras que no incluyan ningún dispositivo de almacenamiento en absoluto. Esta idea ha sido impulsada por la popularidad de Internet. La teoría es que las personas comprarán máquinas baratas sin discos, conocidas como terminales Internet tontas, o computadoras de red. Estas computadoras incluirán vínculos de comunicación de alta velocidad con Internet y obtendrán la mayor parte de su software en ella cada vez que se enciendan. Muchos otros expertos de la industria se burlan de la idea de las computadoras sin capacidad de almacenamiento. Sólo el tiempo dirá si esta idea se hace popular.

Medición del desempeño de las unidades

2011-04-12T19:17:00.000-07:00

Cuando evalúe el desempeño de dispositivos de almacenamiento, usted necesita conocer dos medidas comunes: el tiempo de acceso promedio y la velocidad de transferencia de datos. Para dispositivos de acceso aleatorio (todos los dispositivos de almacenamiento expuestos, con la excepción de las cintas magnéticas), por lo general deseará un tiempo de acceso bajo y una velocidad de transferencia de datos alta. Con las unidades de cinta, de lo único que necesita preocuparse en realidad es de la conveniencia y la capacidad. Además de estos factores, la interfaz de la unidad es una consideración importante.

Tiempo de acceso promedio

El tiempo de acceso promedio de un dispositivo es la cantidad de tiempo que le toma al dispositivo colocar sus cabezas de lectura o de lectura/escritura sobre cualquier punto en el medio. Es importante que la medición sea un promedio porque los tiempos de acceso pueden variar en gran medida dependiendo de la distancia entre la ubicación original de las cabezas y su destino. Para medir el tiempo de acceso de una unidad en forma efectiva, usted debe probar muchas lecturas de sectores elegidos al azar, un método que se aproxima a las instrucciones de lectura reales que una unidad de disco recibiría bajo circunstancias normales.

El tiempo de acceso es la combinación de dos factores: la velocidad a la que gira un disco (revoluciones por minuto o rpm) y el tiempo que le toma mover las cabezas de una pista a otra. En la sección sobre disquetes se vio que lo más que le toma a la cabeza para tener acceso a cualquier punto es más o menos 0.2 segundo, que es la cantidad de tiempo que le toma al disco completar una revolución a 300 rpm. Los tiempos de acceso se miden en milisegundos (ms) o 0.001 segundo. El tiempo de acceso máximo para disquetes, 0.2 segundo, es de 200 milisegundos. El tiempo de búsqueda promedio es de alrededor de la mitad del máximo, o sea, 100 milisegundos.

Los tiempos de acceso para unidades de CD-ROM y WORM tienden a ser bastante lentos para las normas de las unidades de disco duro, pues varian de 100 a 300 milisegundos.

Con los discos duros removibles y los discos magneto-ópticos, los tiempos de acceso pueden variar mucho. Los mejores modelos compiten con los buenos discos duros, mientras que los malos son más o menos la mitad de rápidos que un disco duro lento.

Compresión de archivos

Aun con los grandes dispositivos de almacenamiento disponibles, muchos usuarios todavía se encuentran pisando los límites de lo que pueden almacenar en sus PC. Una solución para este problema de almacenamiento, además de actualizar dispositivos mayores, es comprimir los datos. La compresión de archivos, o compresión de datos, es una tecnología para reducir el tamaño de un archivo, abriendo por tanto espacio libre para que más datos y programas residan en el disco. Discos duros enteros, discos flexibles o archivos individuales pueden comprimirse hasta en una proporción de 3:1 (por ejemplo, 300 MB de datos llenan sólo 100 MB de espacio). La compresión de archivos es realizada por software y usa algoritmos matemáticos para apretar los datos en trozos más pequeños eliminando información que no es vital para el archivo o los datos. Cuando el archivo es regresado a su estado original, estos datos son reinsertados de modo que sus datos originales se reproducen exactamente igual a como estaban antes de la compresión. Estos algoritmos tienen derechos reservados por las compañías, como el algoritmo de compresión LZS de Stac Electronics. Dos programas de compresión favoritos para PC son PKZIP y DriveSpace 3. DriveSpace 3 es parte del sistema operativo Windows 98. StuffIT es un favorito entre los entusiastas de Macintosh.

Velocidad de transferencia de datos

El otro aspecto importante para medir el desempeño de una unidad es la velocidad a la que puede transferir datos; es decir, cuánto tiempo le toma leer o escribir datos. Las velocidades son expresadas como una proporción, o como una cantidad de datos por unidad de tiempo. Para las velocidades de transferencia de datos, el tiempo se mide en segundos, pero las unidades de datos pueden medirse en bytes, KB, MB o GB.

Una vez más, las velocidades pueden variar en gran medida. Las velocidades para discos duros por lo general son altas, desde unos 5 MB por segundo (abreviado MBps) hasta 15 MBps para las unidades de alto rendimiento diseñadas para redes. Cuando compre un disco duro, la velocidad de transferencia de datos es un factor al menos tan importante como el tiempo de acceso.

Los CD-ROM y los disquetes son los dispositivos de almacenamiento más lentos. Los CD-ROM varían de 300 KBps para un reproductor de doble velocidad hasta 900 KBps para una unidad 6X (seis veces más rápida que una unidad de velocidad sencilla). Las unidades de disquete promedian alrededor de 45 KBps. Los discos duros removibles y los discos magneto-ópticos varían de alrededor de 1.25 MBps hasta el rango de un disco duro.

Nota: Algunos fabricantes y distribuidores de unidades anuncian las velocidades de transferencia de datos de sus unidades en unidades de MBps, pero otros pueden expresarlas en megabits por segundo, o Mbps. Cuando compare para comprar, asegúrese de que comprende si la velocidad especificada es "MBps" o "Mbps".

Normas de interfaz de unidades

Otro factor importante de la determinación de lo rápido que una unidad puede leer y escribir datos es el tipo de controlador que usa la unidad. Del mismo modo que un monitor de video requiere un controlador para actuar como una interfaz entre la CPU y la pantalla de visualización, los dispositivos de almacenamiento también necesitan un controlador para actuar como intermediario entre la unidad y la CPU. Un controlador de disco se conecta directo en el canal de la computadora. En la mayoría de las computadoras, una porción del controlador de disco es parte integral de la tarjeta madre principal de la computadora y el resto está incorporado en la unidad en sí. En algunas computadoras más antiguas, el controlador es una tarjeta de expansión que se conecta al bus insertándola en una de las ranuras de expansión de la computadora.

La norma ST-506

En 1979, Shugart Technology, que más tarde se convertiría en Seagate Technology, desarrolló la primera norma para interfaces de discos duros con PC. Esta interfaz se dio a conocer como ST-506, en honor de la unidad de disco duro original que la usaba. Las primeras unidades ST-506 usaban un esquema de codificación de datos llamado modulación de frecuencia modificada (MFM). Un esquema de codificación de datos es el método que usa una unidad de disco para traducir los bits de datos es una secuencia de inversiones de flujo (cambios en la polaridad magnética) en la superficie de un disco.

Debido a las limitaciones inherentes de la MFM, las unidades ST-506 que usaban este esquema tenían una capacidad máxima de 127.5 MB y una velocidad de transferencia de datos máxima de alrededor de 655 KB por segundo.

La segunda generación de unidades ST-506 empleaba un nuevo esquema de codificación de datos que se llama limitado por longitud de ejecución (runlength limited: RLL). El esquema de codificación RLL hizo un uso más eficiente del espacio de superficie en un disco duro. Con la codificación RLL, la capacidad máxima de unidad del ST-506 aumentó a 200 MB y la velocidad de transferencia de datos mejoró a casi 800 KB por segundo.

Unidades electrónicas integradas

La interfaz electrónica de unidad integrada (integrated drive electronics: IDE) coloca la mayor parte de los circuitos controladores del disco en la unidad en sí para proporcionar una interfaz más simple con la computadora y una operación más confiable de la que era posible con las unidades DT-506 antiguas.

En 1983, Compaq Computer tuvo la idea de integrar los circuitos controladores del disco en la misma unidad de disco duro. El resultado fue IDE, una norma más simple y más confiable que la ST-506. Originalmente, la IDE era capaz de proporcionar velocidades de transferencia de datos de alrededor de 1 MB por segundo bajo condiciones ideales, pero esta capacidad creció a 8.3 MBps, que era más rápida que las velocidades de transferencia de datos de la mayor parte de los discos duros de esa época. La IDE mejorada (enhanced IDE: EIDE) actualizó la norma, y hoy en día soporta velocidades de hasta 16.6 MBps. Cuando usted compre un sistema, por lo general puede suponer que IDE significa en realidad EIDE. La IDE mejorada en la actualidad es la interfaz de unidad más popular para PC.

Interfaz mejorada de dispositivo pequeño

Tambien en 1983, Maxtor Corporation desarrolló su propia mejora de la interfaz ST-506. Como la IDE, la interfaz mejorada de dispositivo pequeño (enhanced small device interface: ESDI) incorpora en la unidad muchos de los circuitos del controlador directo.

Los primeros controladores ESDI podían transferir datos a una velocidad de 1.25 MB por segundo; la norma fue mejorada para soportar transferencias de hasta 3 MB por segundo, casi cinco veces la velocidad de las primeras unidades ST-506. Sin embargo, en forma gradual la ESDI perdió participación en el mercado ante la IDE mejorada, y en buena medida ha desaparecido.

Interfaz de sistema de computadora pequeña

La historia de la interfaz de sistema de computadora pequeña (small computer system interface: SCSI) se remonta a la década de 1970. La SCSI (se pronuncia "escosi") fue desarrollada originalmente como una forma de conectar dispositivos periféricos de terceros a computadoras mainframe, en particular, en las computadoras de IBM. La SCSI pasó por muchas transformaciones antes de que el Instituto Nacional Estadounidense de Normas (American National Standars Institute: ANSI) estableciera una definición para la interfaz en 1986. Desde entonces, la definición de la SCSI continuó evolucionando, primero con la SCSI-2 y más recientemente con la SCSI-3.

La SCSI adopta un enfoque que es diferente de IDE y de ESDI. Debido a que el concepto original de la SCSI era proporcionar acceso a los periféricos (no sólo a las unidades de disco duro) al canal del sistema de la computadora, puede pensarse que la SCSI es como una extensión del canal de la computadora. Como tal, todos los circuitos de interfaz que necesita el dispositivo deben estar en el dispositivo mismo.

Un beneficio de la SCSI es que conectar el bus de la computadora directamente en la unidad mejora la eficacia. Permite velocidades de transferencia de datos incluso superiores que las posibles con la IDE mejorada. La SCSI-2 comenzó soportando velocidades de transferencia de hasta 5 MBps, pero las variaciones permitieron hasta 20 MBps. La SCSI-3 elevó lo anterior de nuevo a un rango de 10-40 MBps.

Otro beneficio de la SCSI es que puede acomodar múltiples dispositivos, tantos como pueda manejar el bus. La SCSI-2 permite hasta 7 dispositivos, y la SCSI-3 permite hasta 127 dispositivos. Además, debido a que la interfaz SCSI es una extensión del bus, puede conectarse (o conectarse en cadena) cualquier tipo de dispositivo en un solo puerto SCSI. Recuerde que los dispositivos que usan interfaces SCSI no sólo incluyen unidades de disco duro sino también unidades ópticas, unidades de cinta, discos duros removibles, impresoras, plotters y escáners.

A pesar de las capacidades de la SCSI, tiene ciertas fallas. Si usted agrega un dispositivo SCSI a una PC, debe asegurarse de que el controlador del dispositivo es soportado por la tarjeta SCSI en su PC. Además, algunos dispositivos SCSI deben ser colocados al final de una cadena SCSI, así que no puede tener más de uno de estos dispositivos en una sola cadena.

Dispositivos ópticos de almacenamiento

2011-04-11T14:04:00.000-07:00

Debido a la demanda continua de una mayor capacidad de almacenamiento, los fabricantes de hardware siempre están buscando medios de almacenamiento alternativos. Hoy en día, las alternativas más populares para los sistemas de almacenamiento magnético son los sistemas ópticos.

Las técnicas de almacenamiento óptico usan la precisión exacta que sólo es posible con rayos láser. Un láser usa un rayo de luz reducido, concentrado, enfocado y dirigido con lentes, prismas y espejos. El foco conciso del rayo láser es posible debido a que toda la luz tiene la misma longitud de onda.

Hay dos tipos comunes de tecnología óptica. El tipo que se usa en forma más extensa es la tecnología de disco compacto (CD), la cual se usa en CD-ROM, WORM, PhotoCD y CD grabable. El otro tipo, que ha estado ganando popularidad en forma constante durante los últimos años, es un híbrido que combina la tecnología magnética y la óptica. Estos dispositivos se conocen como unidades magneto-ópticas.

CD-ROM

El disco compacto de audio es un medio popular para almacenar música. En el mundo de las computadoras, sin embargo, el medio se llama disco compacto de memoria de sólo lectura (CD-ROM). El CD-ROM usa la misma tecnología usada para producir CD de música. De hecho, si tiene una tarjeta de sonido y altavoces conectados a su computadora, usted puede reproducir discos compactos en su PC.

La unidad de CD-ROM para música o datos lee 0 y 1 de un disco giratorio enfocando un láser en la superficie del disco. Algunas áreas del disco reflejan la luz del láser en un sensor, mientras otras dispersan la luz. Un punto que refleja el rayo láser en el sensor es interpretado como un 1, y la ausencia de reflejo es interpretada como un 0.

En un CD-ROM, los datos están dispuestos en una larga espiral continua que comienza en el borde exterior y se enrolla hacia el centro. Los datos son almacenados en forma de planos, los cuales son áreas planas en la superficie metálica, y orificios, que son depresiones o huecos. Un plano refleja la luz láser hacia el sensor y un orificio dispersa la luz. En un CD-ROM completo, ¡la espiral de datos se extiende casi por cinco kilómetros de largo!

Velocidades del CD-ROM

Comparadas con las unidades de disco duro, las unidades de CD-ROM son bastante lentas, en parte porque el láser lee los orificios y planos como un bit a la vez. Otra razón tiene que ver con la velocidad rotatoria cambiante del disco. Como una pista en disco magnético, la pista de un disco óptico se divide en sectores. Sin embargo, los sectores están distribuidos de modo muy diferente a la disposición que tienen en los discos magnéticos.

Como se puede ver, los sectores cerca de la parte media del CD se encuentran enrollados más lejos del disco que aquellos que están cerca del borde. Para que la unidad lea cada sector en la misma cantidad de tiempo, debe girar el disco más rápido cuando lee los sectores cercanos a la parte media y más despacio cuando leen los sectores cerca del borde. Cambiar la velocidad de rotación toma tiempo, el suficiente para deteriorar en forma seria la velocidad general de la unidad de CD-ROM. Las primeras unidades de CD-ROM leían datos a 150 KBps (kilobytes por segundo), "velocidad sencilla".Esto es mucho más lento que una unidad de disco duro típica, que lee de 5-15 MBps (megabytes por segundo). En la época en que fue publicado este libro, las unidades de CD-ROM leían datos de 2 (300 KBps) a 32 (4 800 KBps) veces más rápido que los primeros modelos. Sin embargo, para cuando usted lea esto, la velocidad son duda será mayor.

Sin embargo, aun con la velocidad cambiante del disco, leer datos de un medio óptico es una empresa relativamente fácil. No obstante, escribir datos es otra cuestión. El medio es un disco realizado que es agujerado físicamente para reflejar o dispersar el rayo láser. El disco está cubierto con un recubrimiento plástico y es difícil alterar la superficie del disco después de que ha sido grabado.

Usos del CD-ROM

El hecho de que usted no pueda escribir datos en un CD-ROM no significa que este medio de almacenamiento no sea útil. De hecho, muchas aplicaciones dependen de volúmenes enormes de datos que rara vez cambian. Por ejemplo, los diccionarios, enciclopedias, bibliotecas de referencias profesionales, la música y el vídeo requieren cantidades muy grandes de datos que por lo general usted no desearía alterar aunque pudiera.

Además de estos usos, las compañías de software pueden distribuir sus productos en CD-ROM. Debido a la alta precisión y densidad de datos posibles con el CD-ROM, un solo CD puede contener más o menos 650 MB de datos. Debido a su alta capacidad y al hecho de que producir un CD es mucho más barato que un conjunto de disquetes, muchos editores de software consideran a los CD como el medio de distribución más confiable. Por ejemplo, la colección de aplicaciones de Microsoft Office está disponible en un solo CD que también incluye una versión en línea de los manuales impresos. En lugar de tener que instalar los programas de una serie de 22 disquetes (o más), el usuario sólo necesita insertar un solo CD.

Medios DVD

Los CD pronto pueden tomar una nueva dirección con la llegada del DVD, disco digital versátil, un medio de alta densidad capaz de almacenar una película de largometraje completa en un solo disco del tamaño de un CD. (En realidad, usa ambos lados del disco.) De hecho, los DVD se ven como CD, y las unidades DVD-ROM pueden reproducir los actuales CD-ROM. Un reproductor un poco diferente, el reproductor DVD Movie, se conecta a su televisor y reproduce películas como una videograbadora. El reproductor DVD Movie también reproducirá CD de audio.

Cada lado de un DVD puede contener hasta 4.7 GB. Por consiguiente, estos discos de dos lados pueden contener hasta 9.4 GB de datos.

CD grabables, discos WORM y PhotoCD

Para grandes cantidades, los discos CD-ROM pueden ser producidos por fabricantes con equipos de duplicación costosos. Para menos copias o incluso copias únicas, puede conectarse una unidad de CD grabable (CD-R) a una computadora como un dispositivo periférico regular. Las unidades CD-R le permiten a usted crear sus propios discos CD-ROM que pueden ser leídos por cualquier unidad de CD-ROM. Después de que la información ha sido escrita en una parte del CD, esa información no puede ser cambiada. Sin embargo, con la mayor parte de las unidades CD-R, usted puede continuar grabando información en otras partes del discos hasta que esté lleno.

Una forma popular de CD grabable es el PhotoCD, una norma desarrollada por Kodak para almacenar imágenes fotográficas digitalizadas en un CD. Muchas tiendas de revelado fotográfico tienen ahora unidades de PhotoCD que pueden almacenar sus fotografías y ponerlas en un CD. Luego usted puede colocar el PhotoCD en la unidad de CD-ROM de su computadora (suponiendo que soporta PhotoCD, y la mayoría lo hacen) y ver las imágenes en su computadora. Una vez ahí, usted también puede pegarlas en otros documentos. Con un PhotoCD usted puede continuar agregando imágenes hasta que el disco está lleno. Sin embargo, después de que una imagen se ha escrito en el disco usando un campo láser, no puede ser borrada ni cambiada.

Antes de que existieran los CD-R y los PhotoCD, los primeros intentos para desarrollar una tecnología óptica más flexible dieron como resultado la unidad de escribir una vez, leer muchas (write once, read many: WORM). Como con el CD, una vez que los datos han sido grabados en la superficie de un disco WORM, no pueden cambiarse. WORM es un medio ideal para hacer un registro permanente de datos. Por ejemplo, muchos bancos usan discos WORM para almacenar un registro de las transacciones diarias. Las transacciones se escriben en un disco óptico y se convierten en un registro permanente que puede leerse pero nunca alterarse.

Unidades regrabables de cambio de fase

Las unidades regrabables de cambio de fase se parecen a las unidades escribir una vez, leer muchas (WORM) en que un campo de láser escribe y lee datos en el disco de cambio de fase. Sin embargo, con las unidades WORM, sólo puede escribirse una vez en el disco. Los discos de cambio de fase pueden escribirse más de una vez. Esto se debe a que el rayo láser altera la estructura molecular del disco. Una desventaja de los discos de cambio de fase es que no pueden ser leídos por unidades de CD-ROM convencionales. Entonces, usted debe tener una unidad regrabable de cambio de fase para leerlos. Un ejemplo de unidad regrabable de cambio de fase es la unidad Micro Solutions, que es parecida a una unidad de CD-ROM y puede aceptar CD-ROM y CD de audio regulares. También puede aceptar cartuchos de datos de 650 MB. El costo para la unidad Micro Solutions oscila entre 450 y 530 dólares, con un costo de 45 dólares para los cartuchos de datos.

Unidades magneto-ópticas

Los discos magneto-ópticos (MO) combinan algunas de las mejores características de las tecnologías de grabación magnética y óptica. Un disco MO tiene la capacidad de un disco óptico pero puede regrabarse con la facilidad de un disco magnético.

El medio que usan los discos MO es diferente al de un disco óptico o un disco magnético. El disco está cubierto con cristales metálicos magnéticamente sensibles intercalados dentro de una delgada capa de plástico. En su estado normal, el plástico que rodea los cristales es sólido, lo que impide que se muevan. Para escribir datos en el disco, un láser intenso se enfoca en la superficie del medio, lo cual funde por un breve periodo la cobertura plástica para permitir que un imán cambie la orientación de los cristales. El imán tiene un efecto sólo en el punto focal preciso del láser, donde la cobertura calentada permite que los cristales se reorienten.

Cuando el imán cambia las orientaciones de los cristales metálicos en la superficie de un disco MO, algunos cristales son alineados de modo que reflejaran el rayo láser en un sensor; otros son orientados de modo que no lo reflejen en el sensor. Para leer datos del disco, la unidad MO enfoca un rayo láser menos intenso en la pista de los cristales. Conforme la pista gira bajo el rayo, algunos puntos reflejan luz en el sensor, y otros no, creando la cadena de 1 y 0 que la computadora reconoce como datos.

Los discos MO están disponibles en la actualidad en varios tamaños y capacidades. Algunos de ellos se ven idénticos a disquetes de 3.5 pulgadas, pero tienen capacidades de más de 1 GB y son comparables en velocidad a los discos duros. Además, los discos MO son portátiles, y los datos en ellos no pueden ser alterados por imanes, calor ni humedad.

Unidades flópticas

Las unidades flópticas son una combinación de dos tecnologías, la de discos flexibles y la de discos ópticos. Las unidades flópticas incluyen una cabeza magnética de ultra alta densidad que puede escribir hasta 20 pistas a la vez, en lugar de sólo una. Ejemplos de unidades flópticas son el Imation SuperDisk LS-120 y el O.R. Technologies a:drive. Ambas aceptan discos flexibles convencionales de 3.5 pulgadas al igual que disquetes de 120 MB (SuperDisk) o cartuchos (a:drive). Usted puede usar estos dispositivos en su PC en lugar de una unidad de disco flexible estándar. La Imation SuperDisk cuesta alrededor de 200 dólares y los disquetes unos 18 dólares. El costo de la a:drive es de alrededor de 210 dólares; el costo del cartucho de 120 MB es de alrededor de 18 dólares.

Dispositivos de almacenamiento magnético

2011-04-10T14:00:00.000-07:00

Debido a que todas usan el mismo medio (el material en el que los datos son almacenados), las unidades de disquetes, las unidades de disco duro y las unidades de cinta usan técnicas similares para leer y escribir datos. Las superficies de los disquetes, discos duros y cinta magnética están recubiertas con un material magnético sensible (por lo general óxido de hierro) que reacciona a un campo magnético.

Usted recordará de los proyectos de ciencia que pueden hacerse en el bachillerato, que pueden usarse un imán para hacer otro. Por ejemplo, puede hacerse un imán tomando una barra de hierro y frotándola en una dirección con un imán. La barra de hierro se convierte en un imán debido a que sus moléculas de hierro se alinean en una dirección. La barra de hierro se polariza; es decir, sus extremos tienen una polaridad magnética opuesta.

Los dispositivos de almacenamiento magnético usan un principio parecido para almacenar datos. Del mismo modo que un transistor puede representar datos binarios como "encendido" o "apagado", la orientación de un campo magnético puede usarse para representar datos. Un imán tiene una ventaja importante sobre un transistor: puede representar "encendido" y "apagado" sin una fuente continua de electricidad.

Las superficies de los discos y cintas magnéticas están recubiertas con millones de partículas diminutas de hierro de modo que los datos pueden almacenarse en ellas. Cada una de estas partículas puede actuar como un imán, creando un campo magnético cuando es sometida a un electroimán. Las cabezas de lectura/escritura de una unidad de disco duro, unidad de disquete o unidad de cinta contienen electroimanes, los cuales generan campos magnéticos en el hierro del medio de almacenamiento conforme la cabeza pasa sobre el disco (disco duro o disquete) o la cinta.

Las cabezas de lectura /escritura graban cadenas de 1 y 0 alternando la dirección de la corriente en los electroimanes.

Para leer datos de una superficie magnética, el proceso se invierte. La cabeza de lectura/escritura pasa sobre el disco o cinta mientras no pasa ninguna corriente por el electroimán. Debido a que el medio de almacenamiento tiene un campo magnético pero la cabeza no, el medio de almacenamiento carga el imán en la cabeza, lo cual causa que una corriente pequeña fluya a través de la cabeza en una dirección u otra dependiendo de la polaridad del campo. La unidad de disco o cinta capta la dirección del flujo conforme el medio de almacenamiento pasa por la cabeza, y los datos son enviados de la cabeza de lectura/escritura a la memoria.

Unidades de disquete

La unidad incluye un motor que hace girar el disco en un eje, y cabezas de lectura/escritura que pueden moverse a cualquier punto en la superficie del disco mientras el disco gira. Esta capacidad es importante debido a que les permite a las cabezas tener acceso a los datos en forma aleatoria en lugar de secuencial. En otras palabras, las cabezas pueden saltar de un punto a otro sin tener que recorrer todo lo que está en medio.

Los disquetes, que a menudo son llamados discos flexibles, giran más o menos a 300 revoluciones por minuto. Por consiguiente, lo más que puede tomar ubicar un punto en el disquete bajo las cabezas de lectura/escritura es la cantidad de tiempo requerida para una revolucion, alrededor de 0.2 segundo. Lo más lejos que tendrán que moverse las cabezas alguna vez e del centro del disquete al borde exterior (o viceversa). Las cabezas pueden moverse desde el centro hasta el borde exterior aun en menos tiempo, más o menos 0.17 segundo. Debido a que ambas operaciones (girar el disquete y mover las cabezas del centro al borde exterior) tienen lugar de manera simultánea, el tiempo máximo para colocar las cabezas sobre una ubicación determinada en el disquete, conocido como tiempo máximo de acceso (o tiempo de búsqueda), sigue siendo el mayor de los dos tiempos: 0.2 segundo.

Sin embargo, en realidad el tiempo de acceso máximo para disquetes puede ser aún mayor, ya que los disquetes no giran cuando no se están usando. Puede tomar hasta 0.5 segundo hacer girar el disco cuando está detenido por completo.

Los usos más comunes de los disquetes son los siguientes:

_Mover archivos entre computadoras que no están conectadas en red o por hardware de comunicaciones. Una de las formas más fáciles de mover datos entre computadoras es copiar los datos en un disquete, sacar el disquete de la unidad de la primera computadora e insertarlo en la unidad de otra computadora.

_Cargar programas nuevos en un sistema. Aunque los programas grandes a menudo son distribuidos en CD-ROM, muchos programas todavía se venden en disquetes. Cuando usted compra un programa de un minorista de software, usted lo instala copiando el contenido de los disquetes en su unidad de disco duro, o ejecutando un pequeño programa en los disquetes que instala de manera automática los archivos en su unidad de disco duro.

_Respaldar datos o programas, cuya copia primaria es almacenada en una unidad de disco duro. Respaldar es el proceso de crear un duplicado de programas y/o archivos de datos por seguridad. La mayoría de las personas dependen de una unidad de disco duro para la mayor parte de sus necesidades de almacenamiento. ¿Pero qué pasa si la unidad de disco duro funciona mal o está dañada? Para protegerse contra la pérdida de datos, siempre es recomendable respaldar un disco duro. Una forma común de hacerlo es copiar los archivos en disquetes (o cintas).

Tipos de disquetes
Durante la década de 1980, la mayor parte de las PC usaban disquetes de 5.25 pulgadas. En la actualidad, el disquete de 3.5 pulgadas ha reemplazado en gran medida a su primo de 5.25 pulgadas. El tamaño se refiere al diámetro del disco, no a la capacidad. El tipo de 5.25 pulgadas, viene dentro de una envoltura de vinilo flexible con una abertura oval que permite que la cabeza de lectura/escritura tenga acceso al disco.

El tipo de 3.5 pulgadas, viene dentro de un estuche de plástico rígido con una tapa metálica deslizable. Cuando el disco se inserta en la unidad, la cubierta se desliza hacia atrás para exponer el disquete a la cabeza de lectura/escritura. Es importante darse cuenta de que ambos tipos son disquetes. El término disquete se refiere al disco que viene dentro, no al protector de plastico cuadrado.

Ambos tipos de disquete han evolucionado de densidades bajas a densidades altas. La densidad del disco es una medida de la capacidad de la superficie del disco: entre mayor es la densidad, estan más cerca entre sí las particulas de óxido de hierro y el disco puede almacenar más datos. Por tanto, un disquete de "alta densidad" (high density) puede almacenar más datos que uno de "doble densidad" (double density).

Los tamaños que se dan en el cuadro son para máquinas basadas en DOS y en Windows. Las Macintosh nunca usaron discos de 5.25 pulgadas. Un disquete de doble densidad con un formato Macintosh contenía 800 KB, no 720 KB, lo que es resultado de las formas diferentes en que las dos máquinas usan los discos. Un disco de alta densidad de Macintosh contiene 1.44 MB, la misma capacidad de un disquete basado en DOS o Windows.

Gracias a la tecnología más reciente los discos que son físicamente más pequeños en realidad pueden contener más datos que los grandes. Debido a su cubierta de plástico rígido y a su tapa metálica deslizante, los disquetes de 3.5 pulgadas también son más durables. Como resultado, el disquete de 5.25 pulgadas ha desaparecido casi por completo.

Aunque el disco flexible de alta densidad de 2.88 MB contiene más datos que el disco flexible de alta densidad estándar de 1.44 MB, se necesita una unidad de disco flexible especial para leer el disco de mayor densidad. La unidad de disco flexible de 2.88 MB fue lanzada por Toshiba Corporation en 1987 y en 1991 fue adoptada por IBM para el sistema PS/2. Sin embargo, la mayor parte de las demás PC no incluyen unidades de disco flexible de 2.88 MB.

Cómo se organizan los datos en un disco
Cuando usted compra disquetes nuevos (o una unidad de disco duro nueva), los discos que vienen dentro no son más que discos simples recubiertos y con una tapa de plástico. Antes de que la computador pueda usarlos para almacenar datos, deben ser mapeados en forma magnética de modo que la computadora pueda ir directo a un punto específico en el disquete sin buscar a lo largo de todos los datos. El proceso de mapear un disquete se llama formateo o inicialización. En la actualidad, muchos disquetes vienen preformateados ya sea para PC o para Mac. Si usted compra disquetes sin formatear, debe formatearlos antes de poder usarlos. La computadora le advertirá si éste es el caso y formateará el disquete si usted lo desea.

Lo primero que hace una unidad de disco cuando formatea un disco es crear un conjunto de círculos concentración magnéticos llamados pistas. El número de pistas en un disco varía con el tipo (la mayor parte de los disquetes de alta densidad tiene 80). Las pistas en un disco no forman una espiral continua como las de una grabación fonográfica; más bien, cada uno es un circulo separado, como los círculos en una diana. Las pistas son numeradas desde el círculo más exterior hasta el más interior, empezando desde cero.

Cada pista en un disco se divide también en partes más pequeñas. Imagine que parte un disco en la forma en que parte un pastel. Cada rebanada atravesaría todas las pistas del disco, dando como resultado segmentos cortos, o sectores. Todos los sectores en el disco son numerados en una secuencia larga de modo que la computadora puede tener acceso a cada área pequeña en el disco con un número único. Este esquema simplifica de forma muy efectiva lo que sería un conjunto de coordenadas bidimensionales en una sola dirección numérica.

Cuando las personas se refieren al número de sectores que tiene un disco, la unidad que usan es sectores por pista, no sólo sectores. Si un disquete tiene 80 pistas y 18 sectores por pista, en realidad tiene 1 440 sectores (80 x 18), no 18 sectores. Esto es cierto sin importar la "longitud" de la pista. La pista más externa del disco es más larga que la pista más interna, pero cada una todavía está dividida en el mismo número de sectores. Sin importar el tamaño físico, todos los sectores contienen el mismo número de bytes; es decir, los sectores más cortos y más internos contienen la misma cantidad de datos que los sectores más largos y más externos.

Como cualquier objeto plano, un disco tiene dos lados. Algunas de las primeras unidades podían leer datos por un solo lado, pero en la actualidad todas las unidades de disco pueden leer y escribir datos en ambos lados de un disco. Para la computadora, el segundo lado sólo es una continuación de la secuencia de sectores. Por ejemplo, el disquete de 3.5 pulgadas y 1.44 MB tienen un total de 2 880 sectores (80 pistas por lado x 2 lados x 18 sectores por pista).

En la mayor parte de los disquetes, un sector contiene 512 bytes, o 0.5 KB. Las diferentes capacidades de los disquetes por lo general son una función del número de lados, pistas y sectores por pista.

Un sector es la unidad más pequeña con la que puede trabajar cualquier unidad de disco (unidad de disquete o unidad de disco duro). Cada bit y byte dentro de un sector puede tener valores diferentes, pero la unidad puede leer o escribir sólo sectores enteros a la vez. Si la computadora necesita cambiar sólo un byte de 512, debe reescribir el sector entero.

Debido a que los archivos por lo general no son de un tamaño que sea siquiera un múltiplo de 512 bytes, algunos sectores contienen espacio sin usar al final del archivo. Además, los sistemas operativos DOS y Windows asignan grupos de sectores, llamados grupos (clusters), a cada uno de los archivos que almacenan en un disco. Los tamaños de los grupos varían, dependiendo del tamaño y tipo del disco, pero pueden variar desde 4 sectores para disquetes hasta 64 sectores para algunos discos duros. Un archivo pequeño que sólo contiene 50 bytes usará sólo una porción del primer sector de un grupo asignando a él, dejando el resto del primer sector, y el resto del grupo, asignando pero sin usar.

Cómo encuentra datos el sistema operativo en un disco
El sistema operativo de una computadora puede localizar datos en un disco (unidad de disquete o de disco duro) porque cada pista y sector es etiquetado, y la ubicación de todos los datos se mantiene en un registro especial en el disco. La etiquetación de las pistas y sectores se llama realizar un formato lógico o formato suave. Un formato lógico que se usa por lo común y que es realizado por DOS o Windows crea estas cuatro áreas en el disco:

* El registro de arranque.
* La tabla de asignación de archivo (file allocation table: FAT).
* La carpeta o directorio raíz.
* El área de datos.

El registro de arranque es un programa pequeño que se ejecuta cada vez que se enciende la computadora. Este programa determina si el disco tiene componentes básicos de DOS o Windows que son necesarios para ejecutar el sistema operativo con éxito. Si determina que los archivos requeridos están presentes y el disco tiene un formato válido, transfiere el control a uno de los programas del sistema operativo, que continúa el proceso de inicio. Este proceso se llama secuencia de inicialización (bouting), el programa de arranque hace que la computadora "arranque por sus propios medios" (pull itself up by its bootstraps).

El registro de arranque también describe otras características del disco, como el número de bytes por sector y el número de sectores por pista, información que el sistema operativo necesita para tener acceso al área de datos del disco.

La tabla de asignación de archivos (file allocation table: FAT) es un registro que graba la ubicación de cada archivo y el estado de cada sector. Cuando usted escribe un archivo en un disco, el sistema operativo verifica la FAT para un área abierta, almacena el archivo y luego identifica el archivo y su ubicación en la FAT.

La FAT soluciona un problema común de archivo: ¿qué sucede cuando usted carga un archivo, incrementa su tamaño agregándole texto y luego lo graba de nuevo? Por ejemplo, digamos que necesita agregar 5 000 bytes a un archivo de 10 000 bytes que no tiene espacio abierto a su alrededor. La unidad de disco podría mover los archivos circundantes para hacer espacio a los 5 000 bytes, pero esto consumiría mucho tiempo. En su lugar, el sistema operativo revisa la FAT en busca de áreas libres y entonces coloca señaladores en ella que vinculan las partes del archivo que no quedan adyacentes. En otras palabras, divide el archivo asignando espacio nuevo para el excedente.

Cuando el sistema operativo graba un archivo de esta manera, el archivo se vuelve fragmentado. Sus partes se localizan en sectores que no son adyacentes. Los archivos fragmentados causan efectos secundarios indeseables, siendo el más significativo que tarda más en grabarlos y cargarlos.

Los usuarios por lo normal no necesitan ver la información en la FAT, pero a menudo usan la información de carpeta. Una carpeta, también llamada directorio, es una herramienta para organizar archivos en un disco. Las carpetas pueden contener archivos u otras carpetas, así que es posible establecer un sistema jerárquico de carpetas en su computadora, del mismo modo en que tiene carpetas dentro de otras carpetas en un archivero. La carpeta superior en cualquier disco se conoce como raíz. Cuando usted usa el sistema operativo para ver el contenido de una carpeta, el sistema operativo enumera información específica sobre cada archivo en la carpeta, como el nombre del archivo, su tamaño, la hora y fecha en que fue creado o modificado por última vez, etc.

La parte del disco que permanece libre después de que se han creado el sector de arranque, la FAT y la carpeta raíz, se llama área de datos debido a que es ahí donde se almacenan en realidad los archivos de datos (o archivos de programas).

Discos duros
Aunque está ganando terreno la tecnología óptica, el disco duro aun es el dispositivo de almacenamiento más común para todas las computadoras. Mucho de lo que usted ha aprendido acerca de disquetes y unidades se aplica también a los discos duros. Como los disquetes, los discos duros almacenan datos en pistas divididas en sectores. Sin embargo, físicamente los discos duros son bastante diferentes de los disquetes.

Un disco duro es una pila de uno o más platillos de metal que giran sobre un eje, como un montón de disquetes rígidos. Cada platillo está recubierto con óxido de hierro y la unidad entera se encuentra dentro de una cámara sellada. A diferencia de los disquetes, donde el disco y la unidad están separados, el disco duro y la unidad forman una sola pieza, que incluyen el disco duro, el motor que hace girar los platillos y un conjunto de cabezas de lectura/escritura.

Debido a que no puede sacarse el disco de la unidad (a menos que sea un disco duro removible, el cual usted conocerá más adelante), los términos disco duro y unidad de disco duro se usan como sinónimos.

Los discos duros se han convertido en el dispositivo de almacenamiento primario para las PC porque son convenientes y tienen una buena relación entre costo y eficacia. Tanto en velocidad como en capacidad, superan con mucho a los disquetes. Un disquete de 3.5 pulgadas de alta densidad puede almacenar 1.44 MB de datos. Por lo contrario, los discos duros varían en capacidad, pues los hay de 80 MB en adelante. La mayor parte de las PC ahora vienen con discos duros de al menos 1.6 GB.

Dos diferencias físicas importantes entre los discos duros y los disquetes explican las diferencias en desempeño. Primera, los discos duros están sellados en una cámara al vacío y, segunda, el disco duro consiste de un platillo de metal rígido (por lo general aluminio), en lugar de mylar flexible.

La rigidez del disco duro le permite girar mucho más rápido, por lo común más de diez veces más rápido que los disquetes; un disco duro gira entre 3 600 rpm y 7 200 rpm, en lugar de las 300 rpm de un disquete. La velocidad a la que gira el disco es un factor importante en el rendimiento global de la unidad.

La rigidez del disco duro y la alta velocidad a la que gira permiten que se graben mucho más datos en la superficie del disco. Como usted recordará, al pasar un imán por una bobina eléctrica como la de la cabeza de lectura/escritura fluye una corriente por la bobina. Entre más rápido pase el imán y más cerca esté el imán de la bobina, es mayor la corriente que se genera en la bobina. Por consiguiente, un disco que gira más rápido puede usar cargas magnéticas más pequeñas para hacer que fluya corriente en la cabeza de lectura/escritura. Las cabezas de la unidad también pueden usar una corriente de baja intensidad para grabar datos en el disco.

Los discos duros no sólo agrupan los datos más juntos, también contienen más datos debido a que a menudo incluyen varios platillos, apilados uno encima de otro. Para el sistema de cómputo, esta configuración sólo significa que el disco tiene más de dos lados; además de un lado 0 y un lado 1, hay lados 2, 3, 4, etc. Algunas unidades de disco duro tienen hasta 12 discos, pero no siempre se usan ambos lados de los discos.

Con los discos duros, el número de lados que usa el disco está especificado por la cantidad de cabezas de lectura/escritura. Por ejemplo, una unidad de disco duro particular podría tener seis platillos (es decir, 12 lados), pero sólo 11 cabezas, lo que indica que un lado no se usa para almacenar datos.

Debido a que los disco duros en realidad son una pila de platillos, se usa el término cilindro para referirse a la misma pista a lo largo de todos los lados del disco.

Como los disquetes, los discos duros por lo general almacenan 512 bytes de datos en un sector, pero debido a sus tolerancias superiores, los discos duros pueden tener más sectores por pista; son comunes 54, 63 o aun más sectores por pista.

El cálculo de la capacidad de un disco duro es idéntico al de los disquetes, pero las cantidades son mayores. Aquí está el desglose para un disco que se vende como disco con capacidad de 541 MB:

1 632 cilindros x 12 cabezas (lados) = 19 584 pistas
19 584 pistas x 54 sectores/pista = 1 057 536 sectores
1 057 536 sectores x 512 bytes/sector = 541 458 432 bytes

A pesar de todas las ventajas de capacidad y velocidad, los discos duros tienen un inconveniente importante. Para lograr el rendimiento óptimo, la cabeza de lectura/escritura debe estar extremadamente cerca de la superficie del disco. De hecho, las cabezas de los discos duros se alzan tan cerca de la superficie del disco que si se pusiera una partícula de polvo, un cabello humano o incluso una huella digital en el disco, llenarían la brecha entre la cabeza y el disco, causando el rompimiento de las cabezas. Una falla de la cabeza, en la que la cabeza toca el disco, destruye los datos almacenados en el área de la rotura y también puede destruir una cabeza de lectura/escritura.

Discos duros removibles
Los discos duros y unidades removibles intentan combinar la velocidad y capacidad de un disco duro con la portabilidad de un disquete. Hay muchos tipos diferentes de dispositivos en esta categoría. Elegir el mejor tipo por lo general es cuestión de equilibrar nuestras necesidades de velocidad, capacidad de almacenamiento, compatibilidad (¿funcionará en computadoras diferentes?) y precio.

Discos duros intercambiables en activo
En el extremo superior, en función tanto del precio como del rendimiento, están los discos duros intercambiables en activo. Éstos se usan en ocasiones en estaciones de trabajo de alto rendimiento que requieren grandes cantidades de almacenamiento. Permiten al usuario sacar un disco duro e insertar otro mientras la computadora aún está encendida.

Los discos duros intercambiables en activo son como versiones removibles de los discos duros normales: la caja removible incluye el disco, la unidad y las cabezas de lectura/escritura en un contenedor sellado.

Cartuchos de disco duro
La mayor parte de los discos duros removibles usados con PC son diferentes del diseño de intercambio sensible. La mayor parte parte funcionan más o menos como un disquete, con un disco en una caja de plástico que se inserta o se saca de la unidad. El disco y la caja a menudo son llamados cartucho de disco duro. Algunas unidades populares con discos duros removibles son fabricadas por SyQuest.

El disco SyQuest original era del mismo diámetro de un disco flexible antiguo: 5.25 pulgadas. Durante principios y mediados de la década de 1990, la capacidad estándar de almacenamiento era de 44 MB, 88 MB y 200 MB. SyQuest también ofrece un disco más pequeño, de 3.5 pulgadas, que puede almacenar 105 MB o 270 MB. Otra oferta de SyQuest es la unidad SyQuest SyJet, la cual ofrece un cartucho de 3.5 pulgadas que contiene 1.5 GB. SyQuest decidió conceder licencias sobre su diseño a otros fabricantes de hardware, así que muchas compañías han fabricado discos y unidades tipo SyQuest. Durante principios de la década de 1990, este factor hizo que los discos SyQuest fueran muy compatibles y ayudó a hacer de SyQuest una norma popular.

El precio también fue un factor que ayudó a popularizar la unidad SyQuest. Por lo general, la unidad cuesta entre 200 y 300 dólares, y los cartuchos de disco cuestan entre 60 y 90 dólares. El SyQuest SyJet varia entre 360 y 500 dólares, y los cartuchos cuestan alrededor de 125 dólares. Las principales desventajas de los discos SyQuest son que los modelos más antiguos son notoriamente más lentos que un disco duro integrado, y que los errores en los datos y la degeneración de éstos con el tiempo causan más de un problema.

Aunque el medio de almacenamiento es flexible, no duro, la unidad Zip es una competidora de la unidad SyQuest. Es fabricada por Iomega Corporation. Las unidades Zip son más lentas que las SyQuest pero han ganado popularidad debido a los precios bajos. Por lo general, la unidad cuesta alrededor de 150 dólares, y los discos cuestan apenas 15 dólares por un cartucho de 100 MB. Iomega también está ayudando a aumentar la capacidad de almacenamiento y la velocidad de los discos duros removibles. Su unidad Jaz, por ejemplo, es tan rápida como algunos discos duros internos y puede almacenar 1 GB de datos. Su costo es un poco menor que el de la unidad SyQuest SyJet, pues está entre 260 y 400 dólares.

La unidad Bernoulli
Otra tecnología que compite con las unidades SyQuest es la unidad Bernoulli, también fabricada por Iomega. Esta unidad, que se remonta a 1983, en realidad no es un disco duro removible debido a que el disco en sí está hecho de plástico, parecido a un disquete. Cuando el disco gira, la presión del aire dobla el disco hacia la cabeza de lectura/escritura, pero mantiene una capa delgada de aire entre las cabezas y el disco. Los primeros discos Bernoulli contenían 5 MB, pero versiones más recientes pueden almacenar hasta 230 MB y son casi tan rápidos como los discos duros internos.

Unidades de cinta
Las unidades de cinta leen y escriben datos en la superficie de una cinta en la misma forma en que lo hace una grabadora de cintas de audio. La diferencia es que una unidad de cinta de computadora escribe datos digitales en lugar de datos análogos; "1" y "0" discretos en lugar de las señales finalmente graduadas, creadas por los sonidos en una grabadora de audio.

El mejor uso del almacenamiento en cinta es para datos que usted no usa con frecuencia, como copias de respaldo de su disco duro (que sólo necesitará si su unidad de disco duro se descompone o usted elimina por accidente un archivo valioso). Debido a que una cinta es una tira larga de material magnético, la unidad de cinta tiene que escribir los datos en ella en forma secuencial, 1 byte detrás de otro. El acceso secuencial es más lento que el acceso directo proporcionado por medios como los discos. Cuando usted desea tener acceso a un conjunto específico de datos en una cinta, la unidad tiene que recorrer todos los datos que no necesita hasta encontrar los datos que usted desea. El resultado es un tiempo de acceso lento. De hecho, el tiempo de acceso varía dependiendo de la velocidad de la unidad, la longitud de la cinta y la posición de la cinta en al que la cabeza escribió los datos en primer lugar.

Sin embargo, a pesar de los tiempos de acceso largos, las unidades de cinta son muy adecuadas para ciertos propósitos, en especial para respaldar el disco duro entero de su sistema. Debido a que los discos duros por lo general tienen capacidades mucho mayores que los disquetes, respaldar o restablecer un sistema con disquetes puede ser un proceso largo y tedioso que requiere de docenas o incluso cientos de disquetes. Respaldar usando discos duros removibles por lo general es caro. La cinta, sin embargo, ofrece una forma barata de almacenar muchos datos en un solo casete.

La cinta fue uno de los medios usados en forma más amplia para almacenamiento masivo. Las primeras computadoras mainframe usaban sistemas de cinta de carrete.

En la actualidad, la mayor parte de las cintas vienen en casetes que contienen ambos carretes de la cinta. Los casetes vienen en muchos tamaños, pero la mayor parte son más o menos del mismo tamaño o más chicos que un casete de audio. Por extraño que parezca, no se puede decir mucho sobre la capacidad de una cinta a partir del tamaño del casete. Algunos de los casetes más grandes tienen capacidades de sólo 40 a 60 MB, mientras que algunos de los microcasetes más pequeños pueden contener hasta 8 GB de datos.

Unidades DAT
Por lo general, las capacidades superiores se logran con unidades de cinta de audio digital (digital audiotape: DAT). Las unidades DAT generalmente tienen dos cabezas de lectura y dos cabezas de escritura incorporadas en una pequeña rueda (o cilindro) que gira cerca de la cinta más o menos a 2 000 rpm; al mismo tiempo, la cinta pasa por la rueda a una velocidad relativamente lenta (alrededor de 0.86 cm por segundo). Cada una de las cabezas de escritura en la rueda giratoria escriben datos con polaridades magnéticas opuestas en áreas superpuestas de la cinta. Cada cabeza de lectura lee sólo una polaridad o la otra. El resultado es una alta densidad de datos por centímetro de cinta. Aunque los casetes DAT son baratos (por lo general cuestan de 5 a 10 dólares), las unidades DAT a menudo cuestan entre 575 y 1 000 dólares, pero pueden llegar hasta los 2 700 dólares. Es más probable que los usuarios individuales compren sistemas más baratos. En la actualidad, los sistemas de cinta para respaldar hasta un disco duro de 1 GB pueden comprarse por más o menos 200 dólares.

Tipos de dispositivos de almacenamiento

2011-04-06T17:51:00.000-07:00

Hoy en día, para almacenar datos se usan dos tecnologías principales: almacenamiento magnético y óptico. Aunque los dispositivos que almacenan datos por lo general emplean una u otra, algunos combinan ambas tecnologías. Los tipos principales de almacenamiento magnético son:

* Disquetes.

* Discos duros.

* Discos duros removibles.

* Cinta magnética.

Los tipos principales de almacenamiento óptico son:

* Disco compacto de memoria de sólo lectura (CD-ROM).

* Unidades escribir una vez, leer muchas (write once, read many; WORM).

* Unidades regrabables de cambio de fase.

* Discos magneto-ópticos

* Unidades flópticas.

Los dispositivos de almacenamiento más comunes son las unidades de disquete y las unidades de disco duro. Ambas se conocen como almacenamiento magnético porque registran los datos como campos magnéticos. La diferencia entre las unidades de disquete y las unidades de disquete y las unidades de disco duro es que los disquetes son pequeños y portátiles (pueden sacarse de las unidades de disquete), pero la mayor parte sólo almacenan 1.44 MB. Por lo general, los discos duros están incorporados dentro de la computadora, así que no son portátiles (a menos que lo sea la computadora entera). Sin embargo, la mayor parte de los discos duros pueden almacenar al menos 500 veces más datos que un disquete. Las unidades de disco duro también son mucho más rápidas que las unidades de disquete. Casi todas las PC que se venden en la actualidad vienen con un disco duro y al menos una unidad de disquete.

La unidad de cinta es otro dispositivo de almacenamiento magnético popular. Una unidad de cinta es un agregado que se usa a menudo para crear una copia de respaldo de un disco duro, preservando el contenido en caso de que el disco duro se dañe.

Algunos fabricantes de almacenamiento ofrecen otro tipo de dispositivo que combina algunos beneficios de las unidades de disquete y las de disco duro: la unidad de disco duro removible.

Los dispositivos ópticos también están ganando popularidad. El dispositivo óptico más conocido es la unidad de CD-ROM (disco compacto de memoria de sólo lectura), la cual usa la misma tecnología que los reproductores de CD de audio. Otros dispositivos de almacenamiento óptico incluyen unidades de escribir una vez, leer muchas (WORM), unidades magnético-ópticas, regrabables de cambio de fase, flópticas y unidades de CD grabables.

Qué esperar en el futuro

2011-04-06T17:10:00.000-07:00

Entre los dispositivos de entrada, es probable que los avances importantes del futuro se den en el área de las tecnologías de interfaz humana naturales, a saber, el reconocimiento de voz y el reconocimiento de la escritura manuscrita. Las limitaciones aquí están en la esfera del software más que del hardware, debido a que es muy difícil programar software de reconocimiento de escritura manuscrita y de voz.

El software de reconocimiento de escritura manuscrita ya está disponible, pero no es 100% confiable. Sin embargo, se están haciendo progresos rápidos debido a que los fabricantes de asistentes personales digitales necesitan esta tecnología para que los PDA se vuelvan un producto exitoso. Aun cuando el reconocimiento de escritura manuscrita se vuelva confiable, usted aún no verá muchas tablillas de escritura conectadas a computadoras de escritorio. Una vez que se sabe cómo mecanografiar, teclear es más rápido que escribir, así que el teclado seguirá siendo el dispositivo de entrada de elección siempre que haya espacio para un teclado.

Por otro lado, el reconocimiento de voz con el tiempo llegará hasta el escritorio. De hecho, ya hay programas que pueden entender comandos simples y habla pronunciada con claridad (aunque todavía no con un alto grado de confiabilidad). Sólo es cuestión de tiempo antes de que la confiabilidad del software sea aceptable y el micrófono se convierta en un dispositivo de entrada que rivalice con el teclado.

Entre los dispositivos de salida, es probable que las nuevas tecnologías estén limitadas a avances en las tecnologías antiguas: monitores más grandes, impresoras más rápidas y más usos para el sonido. Durante años, algunos tecnólogos han pronosticado la llegada de la "oficina sin papel", un ambiente de trabajo en el que los documentos circulen en forma electrónica, y donde no sea necesaria la impresión. En la medida en que el correo electrónico y la computación en grupos de trabajo se vuelven populares, el flujo de documentos electrónicos va en aumento. Sin embargo, las personas por lo general aún prefieren leer en una página en vez de hacerlo en una pantalla. Es más, en lo que se refiere a la "oficina sin papeles", la capacidad de editar documentos con rapidez y facilidad a menudo favorece que los usuarios impriman todos los borradores de un documento, usando mucho más papel del que usarían si no tuvieran acceso a una computadora. (Revise el cesto de la basura de cualquier oficina para confirmar el incremento en el uso del papel desde la llegada de la computadora.)

Es probable que el mayor cambio en la salida durante los próximos años sea en opciones de impresión más complejas y más baratas, en especial en el uso del color. Cambios igualmente grandes se prevén para la salida de audio y video. En breve será más fácil y más barato para los usuarios caseros crear, grabar y editar su propio audio y video usando la PC, y luego dándole salida a una cinta o a un CD-ROM.

Conexión de los dispositivos de E/S a la computadora

2011-04-06T13:08:00.000-07:00

Antes, usted aprendió que todos los componentes de una computadora se unen con la CPU de la computadora por medio del bus de datos. Cuando usted necesite agregar una pieza nueva de hardware a su computadora, necesitará saber cómo conectarla al bus. Hay dos formas básicas. En algunos casos, puede conectar el dispositivo en un socket (enchufe), o puerto, existente en la forma parte trasera de la computadora. La mayor parte de las computadoras tienen varios tipos de puertos, cada uno con diferentes capacidades y usos.

Cuando no hay un puerto disponible, se debe instalar una tarjeta de circuitos que incluya el puerto que necesita.

Puertos serial y paralelo

Internamente, los componentes de una PC se comunican a través del bus de datos, el cual consiste de cables paralelos. Del mismo modo, una interfaz paralela es una conexión donde hay ocho o más cables a través de los cuales pueden fluir los bits de datos de manera simultánea. La mayor parte de los buses de computadora transfieren 32 bits en forma simultánea. Sin embargo, la interfaz paralela estándar para dispositivos externos como impresoras por lo general transfiere 8 bits (un byte) a la vez por ocho cables separados.

Con una interfaz serial, los bits de datos se transmiten uno a la vez a través de un solo cable (sin embargo, la interfaz incluye cables adicionales para los bits que controlan el flujo de los datos). Dentro de la computadora, un chip llamado UART convierte los datos paralelos del bus en datos seriales que fluyen a través de un cable serial.

Los puertos seriales son usados a menudo para conectar un ratón o un módem. La norma actual para las comunicaciones seriales se llama RS-232, pero hay muchas variaciones. Por ejemplo, un puerto serial puede tener 9 o 25 pines. Ésta es una configuración común. La mayor parte de los dispositivos seriales viene con un cable y un adaptador de modo que usted pueda usar cualquier tipo de puerto que esté disponible.

Como se esperaría, una interfaz paralela puede manejar un volumen mayor de datos que una interfaz serial debido a que en una interfaz paralela puede transmitirse más de 1 bit de manera simultánea.

Los puertos paralelos se usan más a menudo para interfaces de impresora, aunque algunos otros productos también los usan. Los puertos paralelos tienen un conector de 25 pines en el extremo de la computadora. El extremo de la impresora de un cable de impresión paralelo tiene una interfaz Centronics de 36 pines, desarrollada por el primer fabricante de impresoras de matriz de puntos.

Una configuración típica en el panel trasero es de dos puertos seriales, un puerto paralelo y un puerto para un ratón u otro dispositivo apuntador, así como una palanca de juegos de video.

Ranuras y tarjetas de expansión

Las PC están diseñadas de modo que los usuarios puedan adaptar o configurar las máquinas de acuerdo con sus propias necesidades.

Las tarjetas matriz de PC tienen dos o más ranuras de expansión, las cuales son extensiones del bus de la computadora que permiten que se le agreguen componentes nuevos a la computadora. Las ranuras aceptan tarjetas de expansión, también llamadas tableros, adaptadores o sólo tarjetas. Las computadoras notebook modernas son demasiado pequeñas para aceptar el mismo tipo de tarjetas que se adaptan a los modelos de escritorio. En su lugar, los componentes nuevos para las notebook vienen en forma de tarjetas PC (también llamadas tarjetas PCMCIA), que son dispositivos pequeños, más o menos del tamaño de una tarjeta de credito y caben en una ranura en la parte posterior o lateral de la notebook. La tarjeta se conecta en la tarjeta madre, que es la tarjeta principal del sistema en la que se conectan la CPU, la memoria y otros componentes.

Las ranuras de expansión en la tarjeta madre se usan para tres propósitos:

1_Dar acceso a dispositivos incorporados -como discos duros y unidades de disco-, al bus de la computadora por medio de tarjetas controladoras.

2_Proporcionar puertos E/S en la parte trasera de la computadora para dispositivos externos como monitores, módems externos, impresoras y ratón (para computadoras que no tienen un puerto incorporado para ratón).

3_Dar acceso a la computadora a dispositivos para propósitos especiales. Por ejemplo, una computadora puede reforzarse con una tarjeta aceleradora, dispositivo autónomo que incrementa la velocidad de procesamiento por medio del acceso a la CPU y a la memoria de la computadora a través del bus.

El primero y segundo de tales propósitos son funciones E/S. Los adaptadores que sirven para estos propósitos proporcionan un puerto al que pueden conectarse los dispositivos y que sirven como un traductor entre el bus y el dispositivo en sí. Algunos adaptadores también pueden hacer una cantidad significativa de procesamiento de datos. Por ejemplo, un controlador de video es una tarjeta que proporciona un puerto en la parte posterior de la PC en el que se puede conectar el monitor. También contiene y administra la memoria de video y realiza el procesamiento requerido para desplegar imágenes en el monitor. Otros dispositivos E/S, que por lo común requieren la instalación de una tarjeta en una ranura de expansión, incluyen tarjetas de sonido, módems internos o fax/módems, tarjetas de interfaz de red y escáners. El tercer tipo, las tarjetas aceleradoras, a menudo se instalan para acelerar la CPU o la visualización de video.

SCSI

Una interfaz de dispositivo que adopta un enfoque diferente a todos los que se han expuesto hasta ahora, supero con mucho las restricciones en la cantidad limitada de ranuras de expansión en la tarjeta matriz. Este dispositivo se llama interfaz de sistema de computadora pequeña (small computer system interface: SCSI, que se pronuncia "escusi"). En lugar de conectar tarjetas en el canal de la computadora por medio de ranuras de expansión, la SCSI extiende el canal afuera de la computadora por medio de un cable. En otras palabras, la SCSI es como un cable de extensión para el bus de datos. Del mismo modo en que usted conecta un cable de extensión en otro para alargar un circuito, usted puede conectar un dispositivo SCSI en otro para formar una cadena.

IBM desarollo SCSI en la década de 1970 para dar a las computadoras mainframe acceso a dispositivos de computadoras pequeñas y viceversa. Desde entonces, la SCSI ha sufrido muchos cambios. La norma que está surgiendo es la SCSI-3, la cual excede con mucho el límite de la SCSI-2, en la que seis dispositivos podían enlazarse en un solo puerto SCSI. Potencialmente, la SCSI-3 puede conectar hasta 127 dispositivos.

Para proveer a una PC de un puerto SCSI, se inserta una tarjeta adaptadora SCSI en una de las ranuras de expansión disponibles de la PC. Muchos dispositivos usan la interfaz SCSI. Las unidades de disco duro rápidas, de alto rendimiento, a menudo tienen interfaces SCSI, así como también los escáners, las unidades de cinta y los dispositivos de almacenamiento óptico como son las unidades de CD-ROM.

Mientras que la SCSI es una opción para las PC, un puerto SCSI se incorpora como una interfaz estándar en las computadoras Macintosh y en muchas estaciones de trabajo UNIX. De hecho, con algunos modelos Macintosh no se tiene ningún otro acceso al bus de la computadora. Los puertos para el ratón, el módem y el monitor están incorporados dentro de la computadora. Cualquier otro dispositivo que se dese agregar -un disco duro externo, un digitalizador o una unidad de CD-ROM- puede conectarse en cadena en el puerto SCSI integrado.

Sistemas de sonido

2011-04-05T16:43:00.000-07:00

Del mismo modo que los micrófonos ahora son dispositivos de entrada importantes, las bocinas y su tecnología asociada son sistemas de salida clave. En la actualidad, cuando se compra una PC multimedia, se obtiene una máquina que incluye una unidad de CD-ROM, un controlador de video de alta calidad (con abundante VRAM), bocinas y una tarjeta de sonido.

Las bocinas conectadas a estos sistemas son parecidas a las que se conectan a un sistema estereofónico. La única diferencia es que por lo general son más pequeñas y contienen sus propios pequeños amplificadores. Por lo demás, usan lo mismo que cualquier bocina; transfieren a un imán una corriente eléctrica que cambia en forma constante; el iman empuja el cono de la bocina hacia adelante y hacia atrás. El movimiento del cono de la bocina crea vibraciones de presión en el aire; en otras palabras, crea sonido.

La parte más complicada del sistema de salida de sonido es la tarjeta de sonido. La tarjeta de sonido convierte los sonidos digitales en corriente eléctrica que es enviada a las bocinas. El sonido se define como la presión del aire que varía a lo largo del tiempo. Para digitalizar el sonido, las ondas son convertidas en una corriente eléctrica medida miles de veces por segundo y registrada con un número. Cuando el sonido se reproduce, la tarjeta de sonido invierte este proceso: traduce la serie de números en corriente eléctrica que se envía a las bocinas. El imán se mueve hacia adelante y hacia atrás con el cambio de corriente, creando vibraciones.

Con el software correcto, usted puede hacer mucho más que sólo grabar y reproducir sonido digitalizado. Las utilidades incorporadas en Windows 95/98 proporcionan un estudio de sonido en miniatura, permitiéndole ver la onda sonora y editarla. En la edición, puede cortar bits de sonido, copiarlos, amplificar las partes que desea escuchar más fuerte, eliminar la estática y crear muchos efectos acústicos.

Impresoras

2011-04-04T13:38:00.000-07:00

Además del monitor, el otro dispositivo de salida importante es la impresora. Dos tipos principales de impresora se han vuelto la norma en las PC: las impresoras laser y las impresoras de inyeccion de tinta. En años anteriores, la impresora de matriz de puntos tambien fue una opcion popular debido a que alguna vez fue mucho más barata que los otros tipos. Sin embargo, las impresoras de inyección de tinta ofrecen ahora una calidad mucho mayor por casi el mismo precio, así que las impresoras de matriz de puntos se usan sólo cuando el impacto físico sobre el papel es importante, como sucede cuando el usuario está imprimiendo formas con copias al carbón.

Al evaluar impresoras, cuatro criterios son los más importantes:

1_Calidad de la imagen. La calidad de la imagen, también conocida como resolución de impresión, por lo general se mide en puntos por pulgada (dots per inch: dpi).

2_Velocidad. La velocidad de la impresora se mide por el número de páginas de texto que la computadora puede imprimir por minuto. Páginas por minuto se abrevia ppm. La mayor parte de las impresoras tienen diferentes estimaciones de ppm para texto y gráficos debido a que los gráficos por lo general tardan más en imprimirse.

3_Costo inicial. El costo de las impresoras nuevas ha disminuido mucho en años recientes, mientras que sus capacidades y velocidad han mejorado sustancialmente. Es posible comprar una impresora láser o de inyección de tinta, de buena calidad, por 300 dólares o menos. Los sistemas de salida alta de calidad profesional pueden variar en precio desde 1 000 dólares hasta decenas de miles de dólares.

4_Costo de operación. El costo de la tinta o de la tinta en polvo (tóner) así como el mantenimiento, varía con el tipo de impresora.

Impresoras de inyección de tinta
Las impresoras de inyección de tinta crean una imagen en forma directa en el papel rociando tinta a través de boquillas diminutas. La tecnología de inyección de tinta existía desde antes del auge de las PC, pero la popularidad de las impresoras de inyección de tinta se dio alrededor de 1990 cuando mejoraron la velocidad y la calidad, con el consecuente desplome del precio. En la actualidad, se encuentran buenas impresoras de inyección de tinta hasta por 200 dólares. Estos modelos por lo general alcanzan resoluciones de impresión de al menos 360 puntos por pulgada, comparables a los de la mayor parte de las impresoras láser vendidas antes de 1992; además pueden imprimir de dos a cuatro páginas por minuto (sólo son un poco más lentas que las impresoras láser más lentas). El costo de operación de una impresora de inyección de tinta es bajo. El mantenimiento costoso es raro, y la única parte que necesita reemplazarse es el cartucho de tinta, que casi como regla cuesta menos de 20 dólares para tinta negra (los cartuchos para color cuestan un poco más).

Otra mejora en las impresoras de inyección de tinta ha sido en el papel que requieren. Durante muchos años, necesitaban un papel especial, y cada hoja tenía que secarse antes de que se pudiera tocar. Ahora, puede usarse papel para fotocopiadora normal en la mayor parte de las impresoras de inyección de tinta (aunque el papel brillante luce un poco mejor) y la tinta se seca en unos cuantos segundos.

Por último, las impresoras de inyección de tinta ofrecen, con mucho, la mejor forma de imprimir en color con una mayor relación entre costo y eficiencia. Las impresoras de inyección de tinta para color tienen cuatro boquillas de tinta: cian (azul), magenta (rojo), amarilla y negra. Estos cuatro colores se usan en casi todas las impresiones de color debido a que es posible combinarlos para crear cualquier color en el espectro visible. Nótese, sin embargo, que los colores son diferentes de los colores aditivos primarios (rojo, verde, azul) usados en los monitores. Esto se debe a que el color impreso es el resultado del rebote de la luz en el papel, no del color transmitido en forma directa desde una fuente luminosa. En consecuencia, el cian, el magenta, el amarillo y el negro en ocasiones son llamados colores sustractivos. Por esta razón, la impresión en color a veces se llama impresión a cuatro tintas. Las impresoras de inyección de tinta de color continúan bajando de precio. El "modelo del año pasado" puede encontrarse por menos de 250 dólares. Las impresoras de inyección de tinta de color han sido una bendición para los usuarios caseros y las oficinas pequeñas, donde el costo por lo general es una consideración más importante que la velocidad.

Las impresoras de inyección de tinta ahora se están combinando con otras tecnologías para crear máquinas de oficina "todo en uno" completas. Fabricantes como Hewlett-Packard, Canon y otros ahora están ofreciendo una combinación de impresoras, fotocopiadoras, máquinas de fax y escáners basados en tecnología de inyección de tinta. Una unidad básica "todo en uno" con impresión en blanco y negro puede comprarse por menos de 800 dólares. Los sistemas de color de alta resolución son considerablemente más caros, pues se consiguen desde 2 000 dólares.

Impresoras láser
Las impresoras láser son más caras que las impresoras de inyección de tinta, pero su calidad de impresión es superior y la mayoría de ellas son más rápidas.

Como su nombre lo indica, un láser está en el núcleo de estas impresoras. Una CPU separada está incorporada a la impresora para interpretar los datos que recibe de la computadora y para controlar el láser. El resultado es una pieza de equipo complicada, que usa tecnología parecida a la de las fotocopiadoras.

Del mismo modo que un cañón de electrones en un monitor gráfico puede dirigirse a cualquier pixel, el láser en una impresora láser puede dirigirse a cualquier punto en un tambor, creando una carga eléctrica. La tinta en polvo (tóner), que está compuesta de partículas minúsculas de tinta con carga opuesta, se pega al tambor en los lugares que el láser ha cargado. Luego, con presión y calor, la tinta en polvo es transferida del tambor al papel. Además, como un monitor y su controlador de video, las impresoras láser tienen una memoria especial para almacenar las imágenes que imprimen.

Una impresora láser de color funciona como un modelo monocromático, excepto que el proceso se repite cuatro veces y se usa un tóner de color diferente en cada pasada. Los cuatro colores usados son los mismos que en las impresoras de inyección de tinta de color: cian, magenta, amarillo y negro.

Las impresoras láser de un solo color (negro) por lo general producen entre 4 y 16 páginas de texto por minuto. Sin embargo, si se están imprimiendo gráficos, la salida puede ser mucho más lenta. Las impresoras láser más comunes tienen resoluciones de 600 dpi, tanto horizontales como verticales, pero algunos modelos de alto rendimiento tienen resoluciones de 1 200 o 1 800 dpi. La industria de la impresión estipula una resolución de al menos 1 200 dpi para impresiones profesionales de alta calidad. Es difícil, sin embargo, detectar la diferencia entre texto impreso a 600 dpi y 1 200 dpi. La resolución más alta es más notoria en la reproducción gráfica, como sucede en fotografías e ilustraciones.

La calidad y velocidad de las impresoras láser las hace ideales para ambientes de oficina donde varios usuarios pueden compartir la misma impresora con facilidad por medio de una LAN.

La conveniencia es otra ventaja de las impresoras láser. La mayor parte puede usar papel barato para copias, estándar, que se carga en una bandeja para papel. Las desventajas de las impresoras láser son el precio y el costo de operación. Las impresoras láser cuestan desde más o menos 300 dólares y aumentan mucho su costo si se desea velocidad, alta resolución o color. Además, las impresoras láser requieren cartuchos de tóner nuevos después de unos cuantos miles de páginas, y los cartuchos de tóner cuestan de 40 a 80 dólares para tinta negra.

Por otra parte, el costo de las impresoras láser ha disminuido. En 1990, una impresora láser de 300 dpi que imprimía cuatro páginas por minuto costaba alrededor de 1 000 dólares. En la actualidad, se pueden conseguir 600 dpi y más o menos la misma velocidad por 500 dólares. Al mismo tiempo, las impresoras láser de color se han vuelto más costeables, aunque la mayor parte todavía cuestan varios miles de dólares.

Otras impresoras de alta calidad
Aunque la mayor parte de las oficinas y hogares usan impresoras de inyección de tinta o láser; una gran variedad de otros tipos se usan para propósitos especiales. Estas impresoras a menudo son usadas por editores y pequeños talleres de impresión para crear una salida de alta calidad, en especial una salida de color. El último tipo de impresora que se expone en esta sección es la plotter, diseñada de manera específica para imprimir documentos CAD.

Impresoras de cera térmica
Las impresoras de cera térmica se usan sobre todo para gráficos de presentaciones y folletos. Crean colores acentuados y tienen un costo bajo por página para páginas con grandes requerimientos de color. El proceso proporciona colores intensos porque la tinta que usa no refila demasiado entre sí ni empapa el papel, que tiene un recubrimiento especial. Las impresoras de cera térmica operan con una cinta recubierta con paneles de cera de colores que se derriten y se adhieren al papel como puntos de colores cuando pasan por una fuente de calor enfocada.

Impresoras de sublimación de tinta
Usando impresoras de sublimación de tinta, los que se dedican a la edición electrónica y los artistas gráficos obtienen calidad y colores realistas para imágenes fotográficas. En la tecnología de sublimación de tinta, una cinta que contiene paneles de color se mueve a lo largo de una fuente de calor enfocada que es capaz de variaciones sutiles de temperatura. Las tintas calentadas se evaporan de la cinta y se difunden en un papel con recubrimiento especial, donde forman áreas de colores diferentes. Las variaciones en color se relacionan con la intensidad del calor aplicado.

Las impresoras de sublimación de tinta crean imágenes muy nítidas, pero son lentas y costosas debido a que el papel especial que requieren puede hacer que el costo por página se eleve hasta 3 o 4 dólares.

Impresoras fiery
Una forma de impresión de alta calidad existe a partir de las copiadoras digitales de color. El servidor de impresión fiery es una computadora de propósito especial que transmite documentos a una copiadora digital de color, donde son impresos. Las impresoras fiery se usan en talleres de impresión como una alternativa a la impresión en prensa.

Impresoras IRIS
Las impresoras IRIS se usan en talleres de impresión para producir gráficos de presentación de alta resolución y pruebas de color que se parecen a las imágenes a todo color impresas en offset. La IRIS es una forma de alta tecnología de impresión por inyección de tinta donde las hojas individuales de papel son montadas en un tambor. Las boquillas en la cabeza de impresión por inyección de tinta pasan de un extremo del tambor giratorio al otro, rociando gotas diminutas de tinta de colores para formar la imagen. Este tipo de impresora puede producir una imagen con una resolución de 1 800 dpi.

Plotter
Un plotter es un tipo especial de dispositivo de salida. Es como una impresora en vista de que produce imágenes en papel, pero el plotter se usa para imprimir imágenes de formato grande, como dibujos de construcción o de ingeniería creados en un sistema CAD.

Los primeros plotters eran dispositivos mecánicos voluminosos que usaban brazos robóticos, los cuales literalmente dibujaban la imagen en una pieza de papel. Los plotters de mesa (o plotters de cama plana) usan dos brazos robóticos, cada uno de los cuales contiene un conjunto de plumas con tinta de colores, plumas de fieltro o lápices. Los dos brazos trabajan de manera sincronizada entre si, operando en ángulos rectos mientras dibujan en un pedazo de papel estacionario. Además de ser tan complejos y grandes (algunos plotters de mesa son casi tan grandes como una mesa de billar), las plotters de mesa son muy lentos; un dibujo grande, complicado, puede requerir varias horas de impresión.

Una variación del plotter de mesa es el plotter de rodillo, el cual sólo usa un brazo de dibujo pero mueve el papel en lugar de mantenerlo plano y estacionario. El brazo de dibujo se mueve de un extremo a otro mientras el papel gira hacia adelante y hacia atrás en el rodillo. Trabajando juntos, el brazo y el rodillo pueden dibujar círculos perfectos y otras formas geométricas, así como líneas de diferentes grosores y colores.

En años recientes, los plotters mecánicos han sido desplazados en gran medida por plotters térmicos y de inyección de tinta, así como por impresoras de sublimación de tinta de formato grande. Estos sistemas, que también producen dibujos de gran tamaño, son más rápidos y más baratos que sus contrapartes mecánicas. También pueden producir reproducciones todo color, así como dibujos de líneas geométricas, lo que los hace más útiles.

El monitor

2011-04-02T18:46:00.000-07:00

Aunque hay muchas clases de dispositivos de entrada, en la actualidad sólo hay tres tipos comunes de dispositivos de salida: monitores, impresoras y sistemas de sonido. De los tres, el monitor es el más importante porque es el dispositivo de salida con el que los usuarios interactúan con más frecuencia.

En efecto, los usuarios a menudo se forman opiniones sobre una computadora sólo por la apariencia del monitor. Ellos desean saber: ¿la imagen es definida y clara? ¿El monitor despliega gráficos coloridos? Dos elementos importantes determinan la calidad de la imagen que despliega un monitor: el monitor mismo y el controlador de video. En esta sección, usted conocerá en detalle estos dos elementos y averiguará cómo trabajan juntos para desplegar texto y gráficos.

Se usan dos tipos básicos de monitores con las PC. El primero es el monitor típico que ve en una computadora de escritorio: se parece a un aparato de televisión y funciona en la misma forma. Este tipo usa un tubo de vacío grande, llamado tubo de rayos catódicos (cathode ray tube: CRT). El segundo tipo, conocido como monitor de pantalla plana, se usa con las computadoras notebook. Cualquiera de estos tipos puede ser monocromático, pues despliega un solo color contra un fondo contrastante (a menudo negro); de escala de grises, que despliega intensidades variables de gris contra un fondo blanco; o de color, que despliega desde cuatro hasta millones de colores. En la actualidad, la mayor parte de los monitores nuevos tienen visualización en color.

Cómo despliega una imagen un monitor CRT

Cerca de la parte posterior del bastidor de un monitor monocromático o de escala de grises hay un cañón de electrones. El cañón dispara un rayo de electrones a través de una bobina magnética, la cual dirige el rayo hacia el frente del monitor. La parte posterior de la pantalla del monitor está recubierta con fósforo, sustancia química que brilla cuando es alcanzada por el rayo de electrones. El recubrimiento de fósforo de la pantalla está organizado en una retícula de puntos. El número mínimo de puntos de fósforo que el cañón puede enfocar se llama pixel, una contracción de picture element. Los monitores monocromáticos y de escala de grises modernos pueden enfocarse en pixeles tan pequeños como un solo punto de fósforo.

En realidad, el cañón de electrones no sólo se enfoca en un punto y dispara electrones ahí. Se dirige de manera sistemática a cada pixel en la pantalla, empezando en la esquina superior izquierda y recorriendo hasta el borde derecho, y luego descendiendo una distancia diminuta y recorriendo otra línea.

Como los ojos leen las letras en una página, el rayo de electrones sigue cada línea de pixeles de izquierda a derecha hasta que llega a la parte inferior de la pantalla. Entonces comienza de nuevo. Conforme el cañón de electrones hace su recorrido, los circuitos que dirigen al monitor ajustan la intensidad de cada rayo para determinar si un pixel está activado o desactivado o, en el caso de la escala de grises, qué tanto brilla cada pixel.

Un monitor de color trabaja igual que uno monocromático, con excepción de que hay tres rayos de electrones en lugar de uno. Los tres cañones representan los colores aditivos primarios (rojo, verde y azul), aunque los rayos que emiten no tienen color. Cada pixel en la pantalla está formado de tres puntos de fósforo diminutos de color rojo, verde y azul, acomodados en triángulo. Cuando los rayos de cada uno de estos cañones se combinan y se enfocan en un punto de la pantalla, los puntos de fósforo en ese lugar se iluminan para formar un punto diminuto de luz blanca. Pueden mostrarse diferentes colores al combinar varias intensidades de los tres rayos. Todos los monitores usan máscaras con agujeros para alinear los rayos. Los agujeros en la mayor parte de los monitores están acomodados en triángulos. Empleando un enfoque un poco diferente, los monitores Sony Trinitron, otro modelo popular, usan un solo cañón y una máscara con ranuras paralelas para alinear el rayo en los puntos de fósforo coloreados.

Comparación de monitores CRT

Cuando se compra un monitor, es importante hacer algunas comparaciones primero. Más importante que ser estéticamente agradable, un buen monitor debe ser descansado para los ojos de usted, permitiéndole trabajar durante más tiempo y con mayor comodidad. Un monitor deficiente le causará vista cansada y dolores de cabeza, e incluso puede causarle problemas de visión a largo plazo.

Lo primero que se debe hacer cuando se compra un monitor es observar con minuciosidad la visualización. Observe una pantalla llena de texto y examine lo nítidas que son las letras, en especial cerca de las esquinas de la pantalla. Además, si va a trabajar con gráficos, muestre una imagen con la que esté familiarizado y vea si los colores son precisos.

Aun si el monitor se ve bien (o si lo está comprando por correo), necesita verificar varias especificaciones. Éstas son las especificaciones más importantes:

* Tamaño.

* Resolucion.

* Índice de refrescamiento.

* Densidad de puntos.

Tamaño del monitor

El tamaño físico del cinescopio tiene mucho que ver en lo bien que puede verse todo. Con un monitor grande, usted puede hacer que los objetos en la pantalla aparezcan más grandes, o que quepan más de ellos en la pantalla. En otras palabras, entre más grande el monitor mejor. Por supuesto, entre más grande, cuesta más.

Los monitores, como los televisores, se miden en diagonal, en pulgadas a lo largo del frente del cinescopio. Por ejemplo, un monitor de 15 pulgadas mide 15 pulgadas desde la esquina inferior izquierda hasta la esquina superior derecha. En realidad, la imagen que aparece en un monitor es más pequeña de lo que se indica con el tamaño del monitor debido a que la imagen no puede extenderse demasiado hacia las esquinas del CRT sin distorsionarse. Por ejemplo, la imagen en un monitor de 15 pulgadas por lo general mide más o menos 13 pulgadas en diagonal.

Hoy en día, la mayor parte de los sistemas de escritorio nuevos se venden con monitores que miden alrededor de 15 pulgadas. Con el tiempo, esta medida se ha incrementado en forma gradual, así que la norma puede acercarse pronto a las 17 pulgadas.

Resolución

La resolución de un monitor de computadora se clasifica por el número de pixeles en la pantalla, expresado como una matriz. Por ejemplo, una resolución de 640 x 480 significa que hay 640 pixeles horizontales a lo largo de la pantalla y 480 pixeles verticales a lo alto de la pantalla. Debido a que la resolución real está determinada por el controlador de video, no por el monitor en sí, la mayor parte de las especificaciones de monitor enumeran un rango de resoluciones. Por ejemplo, la mayor parte de los monitores de 15 pulgadas tienen retículas de pixeles que permiten tres configuraciones: 640 x 480, 800 x 600, 1 024 x 768.

A mediados de la década de los 80, IBM estableció la norma VGA (Video Graphics Array: configuración de gráficos de video) de 640 x 480 pixeles. La norma SVGA (Super VGA) expandió las resoluciones a 800 x 600 y 1 024 x 768. Unos cuantos monitores de 15 pulgadas, y cualquier buen monitor mayor que 15 pulgadas, incluirá parámetros aún mayores. Sin embargo, los parámetros mayores no siempre son mejores, porque pueden causar que los objetos en la pantalla aparezcan demasiado pequeños y esto puede dar como resultado el tener que entrecerrar los ojos, con la consecuente vista cansada. La mayoria de los usuarios que tienen monitores de 15 pulgadas los configuran en una visualizacion ya sea de 640 x 480 o de 800 x 600. Los usuarios con monitores de 17 pulgadas a menudo usarán los parametros más altos.

Índice de refrescamiento

Cuando se compra un monitor, el tamaño y la resolucion son decisiones simples. Es probable que el tamaño esté determinado por su presupuesto (aunque pueda desear gastar más en un monitor grande si está trabajando con graficos). Las resoluciones tienden a ser estandares. El índice de refrescamiento del monitor, sin embargo, no es ni obvio ni estandar. El índice de refrescamiento es el número de veces por segundo que los cañones de electrones recorren cada pixel en la pantalla. El índice de refrescamiento se mide en Hertz (Hz) o en ciclos por segundo. Esto significa que el monitor se refresca o actualiza al menos varias docenas de veces cada segundo.

El índice de refrescamiento es una preocupación importante debido a que los puntos de fósforo se desvanecen con rapidez después de que el cañón de electrones pasa sobre ellos. Por consiguiente, si la pantalla no se actualiza con bastante frecuencia, parece parpadear y el parpadeo es una de las causas principales de vista cansada. El problema se agrava porque puede ser que ni siquiera se detecte el parpadeo; aun así, a la larga, puede causar vista cansada.

Hay opiniones variadas respecto a lo que es un índice de refrescamiento aceptable. En general, un índice de refrescamiento de 72 Hz o mayor no debería causar vista cansada. Sin embargo, usted notará que algunos monitores tienen índices de refrescamiento diferentes para resoluciones diferentes. Asegúrese de que el índice de refrescamiento es adecuado para la resolución que esté usando.

Densidad de puntos

La última especificación crítica de un monitor de color es la densidad de puntos o distancia entre los puntos de fósforo que forman un solo pixel.

Recuerde que en un monitor de color en cada pixel hay tres puntos, uno rojo, uno verde y uno azul. Si estos puntos no están lo bastante cercanos, las imágenes en la pantalla no serán nítidas. Una vez más, es difícil detectar diferencias ligeras en la densidad de puntos, pero los pixeles borrosos causarán vista cansada de cualquier manera. En general, cuando esté eligiendo un monitor de color, busque una densidad de puntos no mayor que 0.28 milímetros.

El controlador de video

La calidad de las imágenes que puede desplegar un monitor está definida tanto por el controlador de video como por el monitor en sí. El controlador de video es un dispositivo intermediario entre la CPU y el monitor. Contiene la memoria dedicada al video y otros circuitos necesarios para enviar información al monitor para que la despliegue en la pantalla; esta memoria consiste de un tablero de circuitos, al que por lo general se hace referencia como la tarjeta ("tarjeta de video" y "controlador de video" significan lo mismo), que está conectada a la tarjeta madre de la computadora. El poder de procesamiento del controlador de video determina, dentro de las restricciones del monitor, el índice de refrescamiento, la resolución y la cantidad de colores que pueden desplegarse.

Durante la década de 1980, cuando la mayor parte de las PC ejecutaban DOS y no Windows, la pantalla desplegaba caracteres ASCII. Hacer esto requería poco poder de procesamiento porque sólo había 256 caracteres posibles y 2 000 posiciones de texto en la pantalla. Presentar cada pantalla sólo requería 4 000 bytes de datos.

Windows, sin embargo, es una interfaz gráfica, así que la CPU debe enviar información al controlador de video sobre cada pixel en la pantalla. Con una resolución mínima de 640 x 480, hay que controlar 307 200 pixeles. La mayoría de los usuarios corren sus monitores con 256 colores, así que cada pixel requiere un byte de información. Por tanto, la computadora debe enviar 307 200 bytes al monitor para cada pantalla.

Si el usuario desea más colores o una resolución superior, la cantidad de datos puede ser mucho mayor. Por ejemplo, para la cantidad máxima de color (24 bits por pixel producirían millones de colores) a 1 024 x 768, la computadora debe enviar 2 359 296 bytes al monitor para cada pantalla.

El resultado de estas demandas de procesamiento es que los controladores de video han incrementado grandemente su potencia e importancia. Hay un microprocesador en el controlador de video y la velocidad del chip limita la velocidad a la que el monitor puede refrescarse. En la actualidad, la mayor parte de los controladores de video también incluyen al menos 2 MB de RAM de video, o VRAM. (Ésta es una adición a la RAM que está conectada a la CPU.) La VRAM es de "doble puerto", lo que significa que puede enviar una pantalla de datos de la CPU; es más rápida y más costosa que la DRAM (RAM dinámica), el tipo de chip de memoria usado como RAM para la CPU. Los usuarios con monitores grandes o con mayores necesidades gráficas por lo general desearán más de 2 MB de VRAM.

Monitores planos

Los monitores CRT son el estándar para uso con computadoras de escritorio debido a que proporcionan la imagen más brillante y más clara por menos dinero. Sin embargo, hay dos desventajas importantes asociadas con los monitores CRT. Son grandes y requieren mucha energía. Los monitores CRT no son prácticos para computadoras notebook, las cuales deben ser pequeñas y además necesitan alimentarse con una batería incorporada en la computadora. En su lugar, las notebook usan monitores de pantalla plana que tienen menos de 2.5 centímetros de grosor.

Hay varios tipos de monitores planos, pero el más común es el monitor de pantalla de cristal líquido (liquid crystal display: LCD). El monitor LCD crea imágenes con una clase especial de cristal líquido que por lo general es transparente pero se vuelve opaco cuando se carga con electricidad. Si usted tiene una calculadora de bolsillo, es probable que ésta use cristal líquido. Una desventaja de los monitores LCD es que, a diferencia del fósforo, el cristal líquido no emite luz, así que no hay suficiente contraste entre las imágenes y su fondo para hacerlas notorias bajo todas las condiciones. El problema se soluciona iluminando desde atrás la pantalla. Aunque esto hace que la pantalla sea más fácil de leer, se requiere energía adicional.

Hay dos categorías principales de pantallas de cristal líquido: de matriz activa y de matriz pasiva. La LCD de matriz pasiva depende de transistores para cada fila y cada columna de pixeles, creando por tanto una retícula que define la ubicación de cada pixel. El color desplegado por cada pixel está determinado por la electricidad que viene de los transistores al final de la fila y en la parte superior de la columna. La ventaja de los monitores de matriz pasiva es que son más baratos que los de matriz activa, consideración importante en las laptop, en las que el monitor puede representar un tercio del costo de la computadora entera. Una desventaja es que los pixeles sólo pueden verse si usted se sienta directamente frente al monitor. En otras palabras, el monitor tiene un ángulo de visión reducido. Otra desventaja es que las pantallas de matriz pasiva no refrescan los pixeles con mucha frecuencia. Si usted mueve el puntero demasiado rápido, éste parece borrarse, un efecto conocido como pérdida del puntero. Además, los gráficos animados pueden aparecer borrosos.

La mayor parte de las notebooks que usan tecnología de matriz pasiva ahora se refieren a sus pantallas como LCD de barrido doble. En la LCD de barrido doble, el problema de la frecuencia de actualización disminuye al recorrerse los pixeles con el doble de frecuencia. Por tanto, la pérdida del puntero y los gráficos borrosos son mucho menos problemáticos que antes de que se desarrollara la técnica del barrido doble.

La tecnología LCD de matriz activa asigna un transistor a cada pixel; cada pixel entonces es encendido y apagado en forma individual. Esto permite que los pixeles sean refrescados mucho más rápido, de modo que la pérdida del puntero no es un problema con estos monitores. Además, las pantallas de matriz activa tienen un ángulo de visión más amplio que las pantallas de barrido doble. Las pantallas de matriz activa son considerablemente más costosas que sus contrapartes de matriz pasiva, pero para muchos usuarios las ganancias en rendimiento valen por el costo.

Aunque los monitores de pantalla plana hasta ahora se han usado sobre todo en computadoras portátiles, una nueva generación de pantallas planas grandes de alta resolución está ganando popularidad entre usuarios de sistemas de escritorio. Estos nuevos monitores, mientras proporcionan un área de visualización diagonal igual o mayor, ocupan menos espacio en el escritorio y trabajan más fríos que los monitores CRT tradicionales. Las pantallas planas para escritorio, sin embargo, son costosas y sólo las produce un número limitado de fabricantes. Se espera que los precios bajen conforme más fabricantes agreguen pantallas planas de escritorio a sus líneas de productos.

Otros dispositivos de entrada

2011-04-01T20:52:00.000-07:00

Aunque el teclado y el ratón son los dispositivos de entrada con los que las personas trabajan más a menudo en el escritorio, hay otras varias formas de introducir datos en una computadora. En ocasiones la herramienta tan sólo es cuestión de elección. En muchos casos, sin embargo, en una fábrica o almacén polvosos, un teclado o un ratón puede atascarse de suciedad muy pronto. Además, los dispositivos de entrada alternativos son parte importante de algunas computadoras para propósitos especiales.

Lápices

Los sistemas basados en lápices usan lápiz electrónico como el principal dispositivo de entrada. Usted sostiene el lápiz en su mano y escribe en una almohadilla especial o en forma directa en la pantalla. También puede usar el lápiz como un dispositivo de señalamiento, como un ratón, para seleccionar comandos. Es importante darse cuenta de que la pantalla es el dispositivo de entrada, no el lápiz. La pantalla detecta presión, luz o una carga electrostática que proviene del lápiz y luego almacena la posición de esa señal.

Aunque los sistemas basados en lápices podrían parecer una manera práctica de introducir texto en la computadora para procesamiento de palabras, perfeccionar la tecnología para descifrar la escritura de las personas con una confiabilidad del 100% es tan complejo que los lápices no se usan por lo general para introducir grandes cantidades de texto. Se usan en forma más común para recopilación de datos, donde el contacto de un lápiz podría seleccionar un cuadro "sí" o "no", o marcar un cuadro junto a una parte que debe ordenarse o un servicio que se ha solicitado. Otro uso común es introducir firmas o mensajes que son almacenados y transmitidos como una imagen gráfica. como un fax. La computadora puede no ser capaz de descifrar una nota garabateada, pero si aparece en las pantallas de los compañeros de trabajo de usted y ellos pueden leerla, esto es todo lo que se requiere. Cuando los conductores de los servicios de mensajería hacen entregas, a menudo hacen que los clientes firmen de recibido en una de estas almohadillas computarizadas. Conforme la tecnología de reconocimiento de la escritura se vuelve más confiable, los sistemas basados en el lápiz electrónico sin duda se volverán más comunes.

Pantallas sensibles al tacto

Las pantallas sensibles al tacto permiten al usuario señalar en forma directa en la visualización de la computadora, por lo general para seleccionar de un menú de opciones en la pantalla. La mayor parte de las computadoras con pantallas sensibles al tacto usan sensores en la pantalla de la computadora, o cerca de ella, que pueden detectar el tacto de un dedo, sintiendo ya sea la presión o el calor del dedo.

Las pantallas sensibles al tacto son apropiadas en ambientes donde la suciedad o el clima inutilizarían los teclados y los dispositivos de señalamiento, y donde es importante una interfaz intuitiva simple. Son bastante adecuadas para aplicaciones simples como los cajeros automáticos o quioscos de información pública. Las pantallas sensibles al tacto se han vuelto comunes en tiendas de departamentos, farmacias y supermercados, donde son usadas para toda clase de propósitos, desde la creación de tarjetas de felicitación personalizadas hasta la venta de billetes de lotería. Incluso hay pantallas sensibles al tacto computarizadas en las máquinas tragamonedas de los casinos.

Lectores de códigos de barras

El dispositivo de entrada usando en forma más amplia después del teclado y el ratón es el lector de códigos de barras. El tipo más común de lector de códigos de barras es el modelo de cama plana, el cual se encuentra por lo común en supermercados y tiendas de departamentos. Los empleados de servicios de mensajería, como Federal Express, también usan lectores e códigos de barras manuales para identificar paquetes en tránsito.

Estos dispositivos convierten un código de barras, que es un patrón de barras impresas en productos, en un número de producto emitiendo un rayo de luz, con frecuencia un rayo láser, que refleja la imagen del código de barras. Un detector sensible a la luz identifica la imagen del código de barras reconociendo barras especiales en ambos extremos de la imagen. Después de que el detector ha identificado el código de barras, convierte los patrones de barras individuales en dígitos numéricos. Las barras especiales en cada extremo de la imagen son diferentes, así que el lector puede distinguir si el código de barras se ha leído con el lado correcto hacia arriba o hacia abajo.

Después de que el lector de códigos de barras ha convertido una imagen de código de barras en un número, introduce ese número en la computadora, igual que si el número hubiera sido mecanografiado en un teclado.

Escáners de imágenes y reconocimiento óptico de caracteres (OCR)

El lector de códigos de barras en realidad sólo es un tipo especial de escáner de imágenes. Los escáners de imágenes convierten electrónicamente cualquier imagen al dirigir una luz hacia la imagen y sentir la intensidad del reflejo en cada punto.

Los escáners de color usan filtros para separar los componentes de color en los colores aditivos primarios (rojo, verde y azul) en cada punto. El rojo, verde y azul se conocen como colores aditivos primarios debido a que pueden combinarse para crear cualquier otro color.

El escáner de imágenes es útil porque traduce imágenes impresas a un formato electrónico que puede ser almacenado en la memoria de una computadora. Luego puede usarse software para organizar o manipular la imagen electrónica. Por ejemplo, si usted digitaliza una fotografía, puede usar Adobe Photoshop, un programa gráfico, para incrementar el contraste o ajustar los colores. Si ha digitalizado un documento de texto, podría usar software de reconocimiento óptico de caracteres (optical character recognition: OCR) para convertir la imagen en un texto que se pueda editar. Cuando un escáner crea primero una imagen de una página, la imagen es almacenada en la memoria de la computadora como un mapa de bits. Un mapa de bits es una retícula de puntos, donde cada punto está representado por uno o más bits. El trabajo del software OCR es convertir esa colección de puntos de texto (es decir, códigos ASCII) que la computadora pueda interpretar como letras y números.

Para transformar mapas de bits en texto, el software OCR ve cada carácter y trata de igualar el carácter con sus propias suposiciones respecto a cómo deben verse las letras. Debido a que es difícil hacer que una computadora reconozca un número ilimitado de tipografías y fuentes, el software OCR es complejo en extremo.

A pesar de la complejidad de la tarea, el software OCR ha avanzado bastante. Por ejemplo, en la actualidad muchos programas pueden descifrar una página de texto recibida por una máquina de fax. De hecho, las computadoras con fax módem pueden usar software OCR para convertir los faxes que reciben directamente en texto que pueda ser editado con un procesador de palabras.

Los escáners vienen en una gama de tamaños, desde modelos manuales hasta escáners de cama plana que se colocan encima del escritorio. Los escáners de bolsillo son más baratos pero por lo general requieren múltiples pasadas sobre una sola página debido a que no son tan anchos como el papel tamaño carta. Sin embargo, tienen la ventaja de la portabilidad.

Los escáners de cama plana son más costosos que los de bolsillo pero ofrecen una reproducción de mayor calidad y pueden digitalizar una página de una sola pasada. (Sin embargo, en ocasiones se requieren pasadas múltiples para color.) Para usar un escáner de cama plana, se coloca la imagen impresa en una pieza de vidrio, de forma parecida a la manera en que se coloca una página en una fotocopiadora.

También hay escáners de tamaño mediano que son de alimentación de hojas. Es decir, usted alimenta la hoja a través del escáner, de manera similar a la forma en que una página es alimentada en una máquina de fax.

Micrófonos y reconocimiento de voz

Ahora que las capacidades de sonido son una parte estándar de las computadoras, los micrófonos se están volviendo cada vez más importantes como dispositivos de entrada. El sonido se usa con mayor frecuencia en la multimedia, donde la presentación puede beneficiarse de la narración, la música o los efectos sonoros. En el software, los sonidos se usan para alertar al usuario sobre un problema o para solicitar una entrada al usuario.

Para este tipo de entrada acústica todo lo que se requiere es una grabación digitalizada. Todo lo que usted necesita para realizar una grabación así es un micrófono (o algún otro dispositivo de entrada caustica, como un reproductor de discos compactos) y una tarjeta de sonido que convierta la señal eléctrica del micrófono en señal digitalizada que la computadora pueda almacenar y procesar. Las tarjetas de sonido también pueden convertir los sonidos digitalizados en señales análogas que entonces pueden ser enviadas a los altavoces.

También existe demanda para transformar palabras habladas en texto, igual que la demanda que hay para convertir escritura manuscrita en texto. Convertir la voz en texto es una capacidad conocida como reconocimiento de voz (o reconocimiento del habla). Con ella, usted puede hablar a la computadora en lugar de mecanografiar, y puede controlarla con comandos simples, como "abrir" o "cancelar".

El software de reconocimiento de voz toma los sonidos individuales más pequeños de un idioma, los fonemas, y los traduce en texto o comandos. Aun cuando el inglés sólo usa alrededor de 40 fonemas, un sonido puede tener varios significados diferentes ("two" y "too", por ejemplo) dificultando una traducción confiable. El desafío para el software de reconocimiento de voz es deducir el significado de un sonido en forma correcta a partir de su contexto y distinguir los sonidos significativos del ruido de fondo.

El software de reconocimiento de voz se ha usado en aplicaciones comerciales por años, pero de manera tradicional ha sido costoso en extremo, así como dificil de desarrollar y de usar. Ahora se encuentran disponibles versiones comerciales de bajo costo de software de reconocimiento de voz, que prometen ser una bendición para los usuarios que no pueden mecanografiar o que tienen dificultad para usar un teclado. Los paquetes de software de reconocimiento de voz comerciales tienen enormes "vocabularios" o palabras almacenados que pueden reconocer. Sin embargo, los usuarios a menudo necesitan invertir una gran cantidad de tiempo aprendido a usar el software (el habla debe ser clara y cada palabra debe pronunciarse en forma suscinta) así como "entrenando" al mismo software para que reconozca su pronunciación. Este proceso implica dictarle al software, detenerse y luego regresar para corregir los errores.

Entrada de video

Con el crecimiento de multimedia e Internet, los usuarios de computadora están añadiendo a sus sistemas capacidades de entrada de video en grandes cantidades. Aplicaciones como las videoconferencias permiten a los usuarios emplear imágenes de video de movimiento completo, capturadas por una cámara de video PC, y trasmitirlas a un número limitado de receptores en una red o a todo el mundo en Internet.

Las cámaras de video usadas con computadoras son parecidas a las usadas en los estudios de producción. Las cámaras de video PC, sin embargo, digitalizan imágenes dividiéndolas en pixeles individuales. El color y otras características de cada pixel son almacenados como un código digital. Este código es comprimido luego (las imágenes de video pueden ser muy grandes) de modo que pueda ser almacenado en disco o transmitido a través de una red.

Muchas cámaras de video PC se conectan en la parte superior de la pantalla de la PC, lo que permite al usuario "capturar" imágenes de sí mismo mientras trabaja en la computadora. Este arreglo es práctico para las videoconferencias, donde múltiples usuarios se ven y hablan entre sí en tiempo real a través de una red o una conexión de Internet.

Usando tarjetas de video, el usuario también puede conectar a la PC otros dispositivos de video, como videograbadoras y cámaras de video. Esto permite al usuario transferir imágenes del equipo de video a la PC y viceversa. Las tarjetas de video costeables están permitiendo a usuarios editar sus cintas de video como profesionales.

Cámaras digitales

Las cámaras digitales funcionan de manera muy parecida a las cámaras de video PC, con excepción de que las cámaras digitales son dispositivos portátiles, de bolsillo, que capturan imágenes fijas. Mientras que las cámaras fotográficas normales capturan las imágenes en una película con recubrimiento especial, las cámaras digitales capturan las imágenes en forma electrónica. Para hacer esto, la cámara digital digitaliza la imagen, la comprime y la almacena en un disco especial o tarjeta ROM. El usuario puede copiar luego la información en una PC, donde la imagen puede ser editada, copiada, impresa, incrustada en un documento o transmitida a otro usuario. Existe un rango amplio de cámaras digitales, desde modelos baratos de uso casero hasta versiones profesionales que cuestan varios miles de dólares.

El ratón

2011-03-31T22:22:00.000-07:00

Si usted hubiera comprado una computadora personal a principios de la década de 1980, es probable que un teclado hubiera sido el único dispositivo de entrada que hubiera venido con ella. En la actualidad, todas las PC nuevas vienen con alguna clase de dispositivo apuntador como equipo estándar. Si la computadora es un modelo de escritorio o de torre, el dispositivo apuntador por lo general será un ratón. Un ratón es un dispositivo de entrada que rueda sobre una superficie plana (por lo general en el escritorio) y controla el puntero. El puntero es un objeto en la pantalla, por lo general una flecha, que se usa para seleccionar texto, tener acceso a menús, mover archivos o interactuar con programas, archivos o datos que aparecen en la pantalla.

El ratón ganó por primera vez un gran reconocimiento cuando fue empacado con la computadora Apple Macintosh en 1984. Al principio, algunos usuarios se burlaban de esta herramienta simple, pero pronto se hizo evidente que el ratón es muy conveniente para ciertos tipos de entrada. Por ejemplo, un ratón le permite a usted colocar el cursor en cualquier parte de la pantalla con rapidez y facilidad sin tener que usar las teclas de movimiento del cursor. Tan sólo se mueve el puntero a la posición que se desea en la pantalla, se oprime el botón del ratón y el cursor aparece ahí.

Las ventajas del ratón son tan numerosas que su uso cambió la industria entera de la computación personal. Aunque el sistema operativo Macintosh fue el primero disponible en forma amplia que sacó ventaja del ratón, la popularidad de la herramienta creció con rapidez. Para finales de la década de 1980, los programas DOS estaban incorporando el ratón, y Windows pronto surgiría como la nueva norma en interfaces de computadora actualizada al uso del ratón.

En lugar de obligarlo a usted a teclear o emitir comandos desde el teclado, el ratón y los sistemas operativos basados en el ratón le permiten elegir comandos desde menús y cuadros de diálogo fáciles de usar. El resultado es que usted puede usar una computadora de forma mucha más intuitiva. En lugar de recordar nombres de comandos, los usuarios pueden imaginarse (en ocasiones con bastante facilidad) dónde se localizan los comandos y las opciones.

Un ratón también permite crear elementos gráficos en la pantalla, como líneas, curvas y formas a mano alzada. Con esta nueva capacidad, el ratón ayudó a establecer a la computadora como una herramienta versátil para diseñadores gráficos, iniciando lo que desde entonces se ha convertido en una revolución en ese campo.

Uso del ratón

Usted usa un ratón para señalar una ubicación en la pantalla. Empuje el ratón hacia adelante en su escritorio y el puntero se mueve hacia arriba; empuje el ratón a la izquierda y el puntero se mueve a la izquierda. Para señalar un objeto o ubicación en la pantalla, use el ratón para colocar el puntero encima del objeto o la ubicación.

Todo lo que se hace con un ratón se completa al combinar el señalamiento con otras cuatro técnicas: hacer clic, hacer doble clic, arrastrar y hacer clic con el botón derecho.

Hacer clic en algo con el ratón significa mover el puntero al elemento en la pantalla y oprimir y soltar el botón del ratón una sola vez. Hacer doble clic en un elemento significa señalarlo con el puntero del ratón y luego oprimir y soltar el botón del ratón dos veces en rápida sucesión. Para arrastrar un elemento, se coloca el puntero del ratón sobre el elemento, se oprime el botón del ratón y se mantiene oprimido mientras mueve el ratón. Conforme se mueve el puntero, el elemento es "arrastrado" junto con él. Luego puede soltar el elemento en una nueva posición en la pantalla. Esta técnica se llama edición con arrastrar y soltar.

Aunque la mayor parte de los ratones tiene dos botones, hacer clic, hacer doble clic y arrastrar por lo general son tareas que se realizan con el botón izquierdo del ratón. Muchos ratones sólo tienen un botón, mientras que otros tipos de ratones pueden tener tres o más botones. Los usos de los botones están determinados por el sistema operativo de la computadora, el software de aplicación y el software de control del ratón.

El ratón por lo general se ubica a la derecha del teclado (para personas diestras) y el usuario manipula el ratón con la mano derecha, oprimiendo el botón izquierdo con el índice derecho. Por esta razón, el botón izquierdo del ratón en ocasiones se llama botón primario del ratón.

Si usted es zurdo, puede configurar el botón derecho del ratón como botón primario (esto se hace con un comando del sistema operativo). Esta configuración le permite colocar el ratón a la izquierda del teclado, controlar el ratón con su mano izquierda y usar su índice izquierdo para la mayor parte de las acciones con el ratón.

Aunque el botón primario del ratón se usa para la mayor parte de las acciones del ratón, una cantidad creciente de programas también usan ratón, una cantidad creciente de programas también usan el botón derecho del ratón. Windows 98, por ejemplo, usa el botón derecho del ratón en forma extensa para abrir menús contextuales (como su predecesor; Windows 95). El uso del botón derecho se conoce como clic derecho o secundario.

El funcionamiento interno de un ratón

Un ratón en realidad es un dispositivo simple. El tipo más común tiene una pelota adentro que se encuentra justo debajo del alojamiento. Cuando se desliza el ratón sobre una superficie plana, como un escritorio o un tapete para ratón, la pelota rueda.

Dentro del ratón, a dos lados de la pelota, en un ángulo de 90 grados entre sí, hay dos rodillos pequeños que tocan la pelota y giran cuando la pelota rueda.

Un sensor detecta cuánto gira cada rodillo y envía esta información a la computadora. La computadora. La computadora traduce la información y cambia la posición del puntero en la pantalla para que correspondan a la posición indicada por el ratón.

Usando comandos simples del sistema operativo usted puede cambiar la "sensibilidad" del ratón; es decir; puede configurar el ratón de modo que responda de manera más sensible a los movimientos de su mano, y por tanto, que el puntero se mueva más rápido o más despacio en la pantalla. Incluso puede establecer que los punteros de los ratones dejen "rastros" detrás de ellos, para que sea más fácil seguir sus movimientos.

Como el teclado, un ratón en realidad no envía un mensaje directo al programa que está corriendo la computadora. Más bien, envía una solicitud de interrupción a la CPU. El programa que se está ejecutando revisa con regularidad para ver si se ha usado el ratón; si se ha usado, el programa lee una ubicación de memoria para ver qué ha sucedido y luego reacciona en forma apropiada.

Aunque la mayor parte de las unidades de ratón se conectan directamente a las computadoras mediante un cable, con algunas no ocurre así. Un ratón inalámbrico se comunica con un controlador especial en la computadora o cerca de ésta, transmitiendo una señal de radio o infrarroja de baja densidad. Los ratones inalámbricos son más costosos que sus primos con cola, pero a muchas personas les gusta la libertad de movimiento que les permite sin al restricción de un cable.

Otra diferencia entre los ratones es la forma en que sienten el movimiento. La mayor parte sigue la rotación de rodillos, pero unos cuantos rastrean el movimiento en forma óptica "sintiendo" el movimiento de puntos o de una cuadrícula en el tapete del ratón. Estos modelos ópticos por lo general son más costosos. También son menos versátiles porque sólo pueden usarse en sus propios tapetes especiales. Su ventaja principal es que son muy sensibles y por tanto más precisos que los ratones estándar.

Cuidado del ratón

Un ratón rueda sobre la superficie de un tapete de ratón o un escritorio, de modo que tiende a recoger objetos diminutos que están dispersos ahí, como polvo y cabello. Después de un tiempo, el ratón no funcionará bien debido a esta suciedad. El puntero parecerá quedarse atorado en la pantalla y el ratón avanzará dando tumbos como si tuviera una llanta desinflada. Cuando sucede esto, es momento de limpiar su ratón.

Para limpiar el ratón, desconéctelo de su computadora. Luego voltéelo hacia arriba y encuentre la tapa. Gire la tapa en la dirección de las flechas más o menos un cuarto de vuelta; luego voltee el ratón sobre su mano. a tapa y la pelota del ratón deberán caer. Limpie la pelota del ratón con un paño seco y limpio; luego déjela a un lado.

Es casi seguro que el problema con el ratón esté en los rodillos. Use unas pinzas para eliminar cualquier suciedad atorada o enrollada en los rodillos. Si los rodillos parecen sucios, puede limpiarlos con suavidad con un poco de algodón empapado en alcohol; déjelos secar por completo antes de volver a armar el ratón. Cuando los rodillos estén limpios, coloque de nuevo la pelota y la tapa. Con esto el ratón deberá rodar con suavidad de nuevo.

El trackball

Un trackball es un dispositivo de señalamiento que funciona como un ratón de cabeza. Usted descansa su dedo pulgar en la pelota expuesta y sus dedos en los botones. Para mover el puntero por la pantalla, se hace girar la pelota con su pulgar. Debido a que no mueve el dispositivo completo, un trackball requiere menos espacio que un ratón; así que cuando el espacio es limitado, un trackball puede ser una bendición. Los trackballs ganaron popularidad con la llegada de las computadoras laptop, las cuales por lo general se usan sobre las rodillas o en superficies de trabajo pequeñas sin espacio para un ratón.

Como los ratones, los trackballs vienen en diferentes modelos. Algunos trackballs son grandes y pesados, con una pelota casi del mismo tamaño que una bola de billar. Otros son mucho más pequeños. En computadoras portátiles, los trackballs pueden estar incorporados en forma directa en el teclado, deslizarse fuera de la unidad del sistema en un cajón pequeño o sujetarse con una abrazadera a un lado del teclado. La mayor parte de los trackballs tienen dos botones, aunque también se encuentran modelos de tres botones. Las unidades de trackball también se encuentran en modelos para diestros y zurdos.

Algunos trackballs, como Trackman Live de Logitech, ni siquiera están conectados a la computadora y actúan como un control remoto para el puntero. Son útiles en especial cuando se dan presentaciones, debido a que el presentador a menudo camina por el salón en lugar de sentarse en una computadora. Otra innovación inalámbrica, el controlador inalámbrico para Internet Surfman, es un trackball manual diseñado en especial para navegar por Internet. Incluye software especial que se adapta al examinador de Internet del usuario para usarlo con el controlador.

El trackpad

El trackpad es un dispositivo de señalamiento estacionario que muchas personas encuentran menos cansado de usar que un ratón o un trackball. El movimiento de un dedo a lo largo de una pequeña superficie de contacto se traduce en movimiento del puntero en la pantalla de la computadora. La superficie sensible al tacto puede ser tan sólo de entre 9 y 13 centímetros cuadrados, de modo que el dedo nunca tiene que moverse demasiado. El tamaño del trackpad también lo hace muy adecuado para una computadora notebook. Algunos modelos de notebook tiene un trackpad incorporado en lugar de un ratón o un trackball.

Como los ratones, los trackpad por lo general están separados del teclado en las computadoras de escritorio y conectados a la computadora por medio de un cable. Sin embargo, algunos teclados especiales tienen trackpad incorporados. Esto mantiene la almohadilla a la mano y libera un puerto que de otra manera sería usado por el trackpad.

Punteros en el teclado

Varias compañías ofrecen ahora otro dispositivo de señalamiento que ahorra espacio, consistente en una pequeña palanca colocada cerca de la mitad del teclado, por lo general entre las teclas g y h. La palanca es controlada con cualquiera de los dedos índice. Dos botones que realizan la misma función que los botones del ratón se encuentran justo debajo de la barra espaciadora y se oprimen con el pulgar. Debido a que ocupa tan poco espacio, el dispositivo ha sido incorporado en varios modelos de laptop. Otra ventaja es que los usuarios no tienen que retirar sus manos del teclado, así que el dispositivo ahorra tiempo y esfuerzo.

Aún no ha surgido un término genérico para este dispositivo, aunque varios fabricantes se refieren a él como un dispositivo apuntador integrado. En la laptop de IBM llamada ThinkPad, el dispositivo de señalamiento se llama TrackPoint. El TrackPoint también está disponible en algunos modelos de teclados de computadora de escritorio.

El teclado

2011-03-30T13:32:00.001-07:00

El teclado es el principal dispositivo de entrada para introducir texto y números. Es un dispositivo relativamente simple, que consta de más o menos 100 teclas, cada una de las cuales envía un código de carácter diferente a la CPU. Fue uno de los primeros periféricos que se usó con las PC, y todavía es el más común; usted encontrará un teclado ya sea incorporado o conectado a todas las PC.

Si no ha usado un teclado de computadora o una máquina de escribir, aprenderá un hecho importante muy rápido: usted puede usar una computadora en forma mucho más efectiva si sabe cómo mecanografiar. La habilidad de mecanografiar; o teclear, como se le llama a menudo en la actualidad, implica la capacidad de introducir texto usando los diez dedos y sin tener que ver las teclas. Por supuesto, se puede usar una computadora sin ser capaz de mecanografiar y muchas personas lo hacen. Algunas personas afirman que cuando las computadoras puedan entender la escritura manual y el habla, se volverá innecesario mecanografiar. Por ahora, sin embargo, mecanografiar es la forma más rápida de introducir texto y otros datos en una computadora.

La disposición normal del teclado

Los teclados para computadoras personales vienen en muchos estilos. Los diversos modelos difieren en tamaño, forma y tacto, pero con excepción de unas cuantas teclas para propósitos especiales, la mayor parte de los teclados tienen una disposición casi idéntica. La disposición más común del teclado que se usa en la actualidad es el Teclado Extendido IBM. Tiene 101 teclas ordenadas en cinco grupos.

Las teclas alfanuméricas, las partes del teclado que se parecen a una máquina de escribir; están acomodadas en la misma forma en casi todos los teclados y máquinas de escribir. En ocasiones este orden común se llama disposición QWERTY debido a que las primeras seis teclas en la fila superior de letras son Q, W, E, R, T e Y. Además de las letras y los signos de puntuación, las letras alfanuméricas incluyen las teclas modificadoras, llamadas así debido a que se usan junto con las otras teclas. Se oprime una letra o número mientras se mantiene oprimida una de las teclas modificadoras. En una PC, las teclas modificadoras son Shift, Ctrl (abreviatura de "Control") y Alt (abreviatura de "Alterna"). Las teclas modificadoras en una Macintosh son Shift, Ctrl, Option y Command.

El teclado numérico, por lo general localizado en el lado derecho del teclado, se parece a una máquina calculadora, con sus diez dígitos y sus operadores matemáticos (+, -, * y /).

La cuarta parte del teclado consiste de las teclas función. Las teclas de función (F1, F2, etc.) por lo general están ordenadas en una hilera a lo largo de la parte superior del teclado, y le permiten dar comandos a la computadora sin teclear series largas de caracteres. El propósito de cada tecla de función depende del programa que se esté usando. Por ejemplo, en la mayor parte de los programas, F1 es la tecla de ayuda. Cuando se oprime, una pantalla muestra información sobre el programa que se está usando.

La quinta parte del teclado es el conjunto de teclas de movimiento del cursor, las cuales permiten cambiar la posición del cursor en la pantalla. En un programa de procesamiento de palabras, hay una marca en la pantalla en el lugar donde serán introducidos los caracteres que mecanografíe. Esta marca, llamada cursor o punto de inserción, puede aparecer en la pantalla como un cuadro, una línea o un símbolo que parece una I mayúscula, conocido como cursor en forma de I.

Los teclados también incluyen cuatro teclas para propósitos especiales, cada una de las cuales realiza una función especializada:

* Esc. La función de esta tecla depende del programa o ambiente operativo que se esté usando. Por lo general, la tecla Esc se usa para "retroceder" un nivel en un ambiente multinivel. Por ejemplo, si usted abre varios cuadros de diálogo, uno a partir del otro, puede oprimir Esc para cerrarlas en orden inverso.

* Impr Pant. Esta tecla envía una "imagen" del contenido de la pantalla en forma directa a la impresora. La tecla Imprimir Pantalla, sin embargo, sólo funciona cuando hay una visualización en modo de texto en la pantalla; no funciona con programas gráficos o en ambientes gráficos.

*Bloq Despl. A pesar de su nombre, la tecla de bloqueo de desplazamiento no necesariamente se refiere a desplazar el contenido de la pantalla. Aunque detienen el desplazamiento de una pantalla en un programa DOS (o una ventana de comandos de DOS), puede servir para otro propósito dependiendo del programa que se esté usando. Por lo general, esta tecla controla las funciones de las teclas de movimiento del cursor. Con algunos programas, la tecla Bloqueo de Desplazamiento hace que el cursor permanezca estacionario en la pantalla, y que el contenido del documento se mueva alrededor de él. Cuando se desactiva el Bloqueo de Desplazamiento, el cursor se mueve en forma normal. Esta tecla no funciona en absoluto en algunos programas.

*Pausa. En algunos programas, la tecla Pausa puede usarse para detener un comando en progreso.

Se han hecho muchas variaciones en el teclado estándar, sobre todo para la comodidad y para reducir las lesiones por esfuerzo repetitivo. Las personas que mecanografían mucho son susceptibles a la fatiga y a la tensión del brazo y de la mano; los nuevos teclados ergonómicos pueden ayudar a reducir esos problemas.

Cómo acepta la computadora entradas del teclado

Cuando se oprime una tecla en un teclado, podría pensarse que el teclado simplemente envía esa letra a la computadora; después de todo, eso es lo que parece que sucede. En realidad, es más complejo que eso.

Un chip de computadora diminuto, llamado controlador del teclado, nota que una tecla ha sido oprimida. El controlador del teclado coloca un código en una parte de su memoria, llamada memoria intermedia de teclado, indicando qué tecla se ha oprimido. Este código se llama código de digitalización. Entonces el controlador del teclado señala al software del sistema de la computadora que ha sucedido algo en el teclado. No especifica qué ha ocurrido, sólo que algo pasó. La señal que el teclado envía a la computadora es una clase especial de mensaje llamado solicitud de interrupción. El controlador del teclado envía una solicitud de interrupción al software del sistema cuando recibe una pulsación completa de la tecla. Por ejemplo, si se teclea la letra r, el controlador de inmediato emite una solicitud de interrupción. (Si se oprime la tecla Shift antes de teclear R, el controlador espera hasta que se haya introducido la combinación de teclas completa.)

Cuando el software del sistema recibe una solicitud de interrupción, evalúa la solicitud para determinar la respuesta apropiada. Cuando ha ocurrido la pulsación de una tecla, el sistema lee la ubicación de la memoria en la memoria intermedia de teclado que contiene el código de digitalización de la tecla que fue oprimida. Luego pasa el código de digitalización de la tecla a la CPU.

En realidad, la memoria intermedia de teclado puede almacenar muchas pulsaciones de tecla a la vez. Esto es necesario debido a que transcurre algún tiempo entre la presión de una tecla y la lectura de la computadora de esa tecla en la memoria intermedia de teclado. Además, los programadores deben poner instrucciones en sus programas para leer las pulsaciones de las teclas (la lectura no sucede de manera automática) debido a que el programa podría estar haciendo algo más en el momento en que la tecla es oprimida. Con las pulsaciones de tecla almacenadas en una memoria intermedia, el programa puede reaccionar a ellas cuando sea conveniente.

Qué esperar en el futuro

2011-03-30T10:58:00.000-07:00

Durante 20 años, los avances en la tecnología de CPU han concluido a un incremento rápido en potencia y velocidad de cómputo. Las CPU han duplicado su rendimiento más o menos cada 18 meses (de acuerdo con la ley de Moore), así los chips más rápidos de hoy en día son cerca de 1 000 veces más rápidos que los de hace 20 años. Aunque algunos analistas de la industria afirman que esta tendencia tiene que disminuir pronto, otros predicen que continuará durante otros 20 años. ¿Cómo puede mantener este ritmo la tecnología?

Es posible que continúen las tendencias existentes: más caché incorporada en la tarjeta matriz, velocidades de reloj más rápidas y más instrucciones ejecutadas en cada ciclo de reloj. También puede haber un crecimiento continuo en el tamaño de los registros y del bus. Los fabricantes de chips pueden continuar reduciendo el tamaño de las rutas eléctricas en el chip. Un nuevo diseño de chip, llamado CMOS 7S, anunciando en septiembre de 1997 por IBM, usa cobre en vez de aluminio para crear los circuitos en el chip. Estos avances permiten a los fabricantes incluir más transistores en el chip del microprocesador y reducir el tamaño del chip.

Muchos analistas predicen que la tecnología RISC será un factor importante en las mejoras de la CPU. La arquitectura RISC sólo tiene la mitad de la edad de la arquitectura CISC, y los fabricantes de chips RISC dicen que hay espacio para mejoras.

Los mayores incrementos en las velocidades de la CPU pueden venir del multiprocesamiento, una innovación de diseño que comprende más de un chip en la CPU. En las microcomputadoras, los sistemas de multiprocesamiento aparecieron primero como servidores de red, las máquinas que forman el centro de algunas redes de computadoras. Es probable que pronto se vean sistemas de multiprocesamiento en el escritorio.

Se espera que el siguiente salto en la tecnología de multiprocesamiento sea el chip Merced, ahora bajo diseño de Intel y Hewlett-Packard. El Merced (que toma su nombre de u río del Oeste), incorporará un procesador Pentium junto con un procesador RISC y varios procesadores paralelos separados, todos en el mismo chip. El chip puede contener hasta diez millones de procesadores, posiblemente más, y será capaz de correr de manera simultánea sistemas operativos DOS, Windows y UNIX, así dar poder de minicomputadora a las PC y permitirá a los negocios consolidar software y aplicaciones de diferentes programas en un solo sistema. El Merced, sin embargo, aparecerá primero en sistemas de clase de servidor y estaciones de trabajo.

CPU usadas en computadoras personales

2011-03-29T15:20:00.003-07:00

Las dos empresas más grandes en el mercado de las CPU para PC son Intel y Motorola. Intel ha disfrutado de un tremendo éxito con sus procesadores desde principios de la década de 1980. La mayor parte de las PC es controlada por procesadores Intel. La principal excepción a esta regla es la Macintosh. Todas las Mac usan chips fabricados por Motorola. Además, varias firmas, como AMD (Advanced Micro Devices) y Cyrix, hacen procesadores que imitan la funcionalidad de los chips de Intel. Otras diversas compañías fabrican chips para estaciones de trabajo PC.

Los procesadores Intel

Intel Corporation es el más grande fabricante de microchips en el mundo, además de ser el principal proveedor de chips para PC. De hecho, Intel inventó el microprocesador; llamado la "computadora en un chip", en 1971, con el modelo 4004. Este invento condujo a las primeras microcomputadoras que empezaron a aparecer en 1975. Sin embargo, el éxito de Intel en este mercado no estuvo garantizado hasta 1981, cuando IBM introdujo la primera IBM PC, la cual estaba basada en el Intel 8088. Desde entonces, todas las máquinas IBM y las compatibles basadas en el diseño de IBM han sido creadas alrededor de chips Intel. Aunque el 8088 fue el primer chip usado en una IBM PC, en realidad IBM usó un chip anterior, el 8086, en un modelo subsecuente, llamado IBM PC XT. Los chips que vinieron después -el 286, 386, 486, la línea Pentium y Pentium II- corresponden a ciertas normas de diseño establecidas por el 8086. Con frecuencia se hace referencia a esta línea de chips como la línea 80x86.

El aumento constante en el tamaño del bus, el tamaño del registro y la memoria direccionable ha sido acompañado también por incrementos en la velocidad de reloj. Por ejemplo, el reloj conectado a la primera PC corría a 4.77 MHz, mientras que las velocidades de reloj para chips Pentium iniciaron a 60 MHz en 1993 y crecieron con rapidez a 100, 120, 133, 150 y 166 MHz. Los chips Pentium II tienen velocidades de 233, 266, 300, 350, 400 MHz y superiores.

Estas estadísticas, sin embargo, reflejan todas las mejoras que se han hecho. El diseño básico de cada chip, conocido como la arquitectura, ha crecido en forma constante en sofisticación y complejidad. Por ejemplo, la arquitectura del 386 contenía 320 000 transistores, y el 486 contenía 1.2 millones. Con el Pentium, ese número creció a más de 3.1 millones, y la arquitectura de la Pentium Pro llevó el número total de transistores en el chip a 5.5 millones. La arquitectura del Pentium II incluye la sorprendente cantidad de 7.5 millones de transistores.

La creciente complejidad de la aquitectura permitió a Intel incorporar algunas técnicas complejas para el procesamiento. Una mejora importante que llegó con el 386 se llama modo 8086 virtual. Es este modo, un solo chip 386 podía lograr el poder de procesamiento de 16 chips 8086 separados cada uno corriendo una copia separada del sistema operativo. La capacidad del modo 8086 virtual permitía a un solo chip 386 correr diferentes programas al mismo tiempo, técnica conocida como multitarea. Todos los chips que siguieron al 386 han tenido capacidad multitarea.

Los 486

Introducido en 1989, el 80486 no presentaba ninguna tecnología nueva de procesador. En cambio, combinaba un procesador 386, un coprocesador matemático y un controlador de memoria caché en un solo chip. Debido a que estos chips ya no estaban separados, ya no tenían que comunicarse por el bus. Esta innovación incrementó la velocidad del sistema asombrosamente.

Los Pentium

El siguiente miembro de la familia Intel de microprocesadores fue el Pentium, introducido en 1993. Con el Pentium, Intel rompió su tradición de nombres numéricos de los modelos, en parte para prevenir que otros fabricantes de chips usaran nombres numéricos parecidos, lo cual implicaba que sus productos eran idénticos desde el punto de vista funcional a los chips de Intel. El Pentium, sin embargo, aún se considera parte de la serie 80X86.

El chip Pentium fue otro salto para los microprocesadores. La velocidad y poder del Pentium empequeñeció a todos sus predecesores en la línea Intel. En términos prácticos, esto significa que el Pentium corre programas de aplicaciones aproximadamente cinco veces más rápido que una 486 con la misma velocidad de reloj. Parte de la velocidad del Pentium viene de una arquitectura superescalar, la cual permite al chip procesar más de una instrucción en un solo ciclo de reloj.

Los Pentium Pro

Introducido en 1995, el Pentium Pro reflejó aún más adelantos de diseño. El Pentium Pro puede procesar tres instrucciones en un solo ciclo de reloj, una más que el Pentium. Además, el Pentium Pro puede lograr velocidades de reloj más rápidas.

Intel acuñó la frase "ejecución dinámica" para describir la capacidad del chip para ejecutar instrucciones de programa de la manera más eficiente, no necesariamente en el orden en el cual fueron escritas. Esta ejecución fuera de orden significa que las instrucciones que no pueden ser ejecutadas de inmediato son dejadas de lado mientras el Pentium Pro empieza a procesar otras instrucciones.

Pentium con tecnología MMX

El Pentium también soporta una tecnología llamada MMX. MMX incluye tres mejoras en el diseño arquitectónico principal: nuevas instrucciones, procesos SIMD y caché adicional. MMX incluye un conjunto de 57 instrucciones que incrementan las capacidades multimedia de un chip de computadora. Estas instrucciones procesan sonido, video y datos gráficos con más eficiencia que un procesador que no es MMX. El proceso MMX de datos múltiples en una sola instrucción (Single Instruction Multiple Data: SIMD) permite que una instrucción realice la misma función en múltiples piezas de datos, reduciendo el número de ciclos requeridos para manejar video, sonido, animación y datos gráficos.

Los Pentium II

La serie Pentium más reciente de procesadores de Intel es el Pentium II. Presentado en el verano de 1997, el Pentium II tiene 7.5 millones de transistores y una ejecución promedio de 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz, 333 MHz, 350 MHz, 400 MHz y superiores. Como el Pentium Pro, el Pentium II soporta tecnología MMX y ejecución dinámica. El Pentium II difiere de otros modelos Pentium en que éste viene dentro de un cartucho de plástico y metal en lugar del formato de oblea usado por otros chips. Esto se debe al nuevo esquema de conexión Conector de Borde Único (Single Edge Connector) del Pentium II. En lugar de conectarse en la ranura de chip regular en su tarjeta madre, el Pentium II se conecta en una ranura especial llamada Ranura Uno (llamada Conector de Borde Único), el cual requiere un nuevo diseño de tarjeta madre. Dentro del cartucho del Pentium II está el procesador central y el chip de caché L2, lo que permite operaciones de alto rendimiento.

En 1998, Intel expandió la familia Pentium II al anunciar dos nuevos procesadores, Celeron y Xeon, los cuales adaptaban la tecnología del Pentium II para nuevos mercados. El procesador Celeron ofrece muchas de las capacidades del Pentium II, pero opera a velocidades ligeramente menores y está diseñado para computadoras personales en un nivel de entrada con precios en el rango de los 1 000 dólares. El Pentium II Xeon incorpora una caché de nivel 2 mayor en el procesador y ofrece capacidades de multiprocesamiento aumentadas. El Xeon está diseñado para uso en computadoras de servidores de red y estaciones de trabajo.

Los competidores de Intel

Advanced Micro Devices (AMD) y Cyrix son los dos competidores principales del dominio de Intel. Usted por lo general encontrará procesadores AMD y Cyrix en computadoras del extremo inferior; de precios bajos, para el hogar y pequeños negocios que se venden por menos de 1 000 dólares.

AMD tiene tres líneas de procesadores. La línea de procesadores 5x86, que tiene una velocidad de reloj de 133 MHz y es más o menos equivalente al chip Pentium a 75 MHz. El chip K5 de AMD es un procesador de clase Pentium y viene en versiones de 100 MHz y 116.7 MHz. Estos chips son equivalentes a los procesadores Pentium de 133 MHz y 166 MHz, respectivamente. Uno de los procesadores AMD más rápidos es el chip K6. Este chip soporta la tecnología Intel MMX (las otras dos líneas de AMD no lo hacen) y vienen en velocidades de 166 MHz, 200 MHz, 233 MHz, 266 MHz, 300 MHz y superiores. La línea K6 de chips es comparable a la línea Pentium Pro de procesadores de la misma velocidad de reloj.

Cyrix originalmente empezó como un fabricante de coprocesadores matemáticos en 1988. Ahora trabaja con IBM Microelectronics y SGS-Thomson para fabricar chips en dos líneas principales. El procesador MediaGX. introducido en febrero de 1997, integra funciones de sonido y gráficos y viene en velocidades de hasta 233 MHz. La Arquitectura de Sistema Virtual (Virtual System Architecture: VSA) combina la tecnología de un controlador de memoria, tarjeta de video y tarjeta de sonido en el procesador MediaGX. Un ejemplo de una PC que usa el procesador MediaGX es la PC Compaq Presario 2100. El procesador Cyrix 6x86MX es compatible con MMX y viene en versiones de 133 MHz, 150 MHz, 188 MHz y 208 MHz. El Cyrix MII ofrece rendimiento de clase Pentium II.

Los procesadores Motorola

Motorola Corporation es el otro fabricante importante de microprocesadores para computadoras pequeñas. Como se mencionó antes, las computadoras Macintosh de Apple usan procesadores Motorola. Otros fabricantes de computadoras, que incluyen fabricantes de estaciones de trabajo, como Sun Microsystems, también se han basado en los chips Motorola. Motorola fue una de las primeras favoritas entre las compañías que construían computadoras grandes, basadas en UNIX, como la serie NCR Tower y la serie AT&T 3B.

Motorola ofrece dos familias de chips procesadores. La primera es conocida como la "familia 680x0" similar al grupo de procesadores para PC de Intel conocido como la "familia 80x86". La segunda, denominada MPC, tiene una arquitectura diferente y es conocida como la familia PowerPC.

La serie 680x0

Aunque el chip 68000 es mejor conocido como el fundamento de la Macintosh original, en realidad precede a la MAC por varios años. De hecho, IBM consideró usar el 68000 en la primera IBM PC. (La decisión de IBM de usar el chip 8088 de Intel en su primera PC al parecer fue tomada por consideraciones de costos.) Aunque el chip 68000 de Motorola era más potente que el 8088 de Intel, las mejoras subsecuentes al chip Motorola se hicieron en incrementos más pequeños en comparación con los saltos gigantes en rendimiento de Intel. Para cuando Motorola introdujo el chip 68060, Intel estaba promoviendo el Pentium. En un intento por recuperar su participación en el mercado, Motorola inició el desarrollo del nuevo chip PowerPC.

La serie PowerPC

El chip PowerPC tuvo un comienzo inusual. Dos rivales de la industria, IBM y Apple, unieron fuerzas con Motorola en 1991 de manera ostensible para destronar a Intel de su predominio en el mercado de chips para PC. La porción de hardware de sus esfuerzos se enfocó en el chip PowerPC, el primero de los cuales fue el 601. Pisándole los talones salió el 603, un procesador de bajo poder adecuado para computadoras notebook. Su sucesor, el 604 y 604e, es un chip de alto poder diseñado para sistemas de escritorio de alto rendimiento. Con la introducción del 620 a fines de 1995, los chips PowerPC establecieron una nueva marca de rendimiento para microprocesadores. Un puñado de máquinas pequeñas basadas en el 620 trabajando juntas ofrece casi el mismo poder de cómputo que una mainframe IBM 370. El chip PowerPC 750 (266MHz) fue introducido para computadoras de escritorio y portátiles que necesitan poder de cómputo significativo en un procesador de bajo voltaje. El PowerPC 750 fue diseñado para multimedia, pequeños negocios y aplicaciones portátiles. El nuevo chip G3 proporciona aún más poder para tales aplicaciones. Como se verá en la siguiente sección, los chips PowerPC y G3 son por completo diferentes de la primera serie 68000.

Procesadores RISC

Ambas familias, la Motorola 680x0 y la Intel 80x86, tienen procesadores de cómputo de conjunto de instrucciones complejas (complex instructions set computing: CISC). Los conjuntos de instrucciones para estas CPUs son grandes, pues contienen por lo general de 200 a 300 instrucciones.

Una teoría más reciente en el diseño de microprocesadores sostiene que si el conjunto de instrucciones para la CPU se mantiene pequeño y simple, cada instrucción se ejecutará mucho más rápido, lo que permitirá al procesador completar más instrucciones durante un periodo dado. Las CPU diseñadas de acuerdo con esta teoría se llaman procesadores de cómputo con conjunto de instrucciones reducidas (reduced instruction set computing: RISC). El diseño RISC, que se usa en el PowerPC (aunque fue usado por primera vez a mediados de la década de 1980), dio como resultado un procesador más rápido y más barato. Debido a la forma en que el Pentium Pro y sus satélites procesan instrucciones, son llamados tipo RISC, pero su arquitectura aún se basa en el cómputo de conjunto de instrucciones complejas.

La tecnología RISC ha sido el motor de las computadoras de tamaño mediano como la IBM RS/6000 y las estaciones de trabajo UNIX de alto rendimiento como las construidas por Sun Microsystems, Hewlett-Packard y NCR. Las CPU RISC también se encuentran en impresoras y otros dispositivos que tienen sus propias CPU internas. Los procesadores PowerPC y G3 reflejan un movimiento importante de parte de los gigantes de la industria hacia el uso de tecnología RISC en computadoras de escritorio y notebooks.

Motorola no está sola en la producción de procesadores RISC y CISC. En 1989, Intel introdujo el i860, el cual tenía un chip RISC de 64 bits, que fue el primer chip en contener más de un millón de transistores. Otros procesadores RISC incluyen el Intel i960, el Motorola 88100, la serie VR4000 de NEC Electronics y el Alpha de DEC. Sun Microsystems también produce un procesador RISC, conocido SPARC, que usa en sus estaciones de trabajo UNIX. Los miembros de la familia NEC VR4000 están pensados para ser usados por el mismo rango de computadoras que los chips PowerPC; es decir; por máquinas desde notebook hasta sistemas de alto rendimiento. Por otra parte, el procesador VR4111 de NEC, está proyectando para dispositivos alimentados por baterías, como las PC de bolsillo y de cartera.

Aún no se determina si la tecnología CISC o la RISC será la base de la mayor parte de los microprocesadores del futuro, pero las primeras apuestas son para modelos de chips RISC con consumo de energía reducido.

Procesamiento paralelo

Otra corriente de pensamiento sobre la producción de computadoras más rápidas es construirlas con más de un procesador. Ésta no es una idea nueva en el campo de las mainframes y las supercomputadoras. De hecho, la IBM 3090 tenía de dos a cuatro procesadores, y la Cray X MP 4 tenía cuatro procesadores. Algunas compañías están desarollando computadoras con 256, 512 e incluso miles de microprocesadores, conocidos como procesadores paralelos masivos (massively parallel processors: MPP). Por ejemplo, Intel, junto con el Laboratorio Nacional Sandia del Departamento de Energía de Estados Unidos, construyó lo que se conoce como "la supercomputadora más rápida del mundo". Ésta incluye más de 7 200 procesadores Pentium Pro y alcanza velocidades de 1.06 teraflops, es decir, billones de operaciones de punto flotante por segundo. (El récord anterior era de 386.2 gigaflops, o sea, mil millones de operaciones por segundo.)

En el otro extremo del espectro, en la actualidad se dispone de versiones de PC con procesador doble y procesador cuádruple. Por desgracia, el sistema operativo DOS no puede usar un procesador adicional. Algunos programadores en UNIX, sin embargo, han desarrollado software basado en un procesador adicional. Uno de los sistemas operativos de Microsoft, Windows NT, también puede usar computadoras de procesamiento paralelo. Estas computadoras con frecuencia están basadas en el Pentium Pro, y lucen como una PC de escritorio ordinaria.

Factores que afectan la velocidad de procesamiento

2011-03-28T17:27:00.000-07:00

A pesar de que todas las microcomputadoras tienen una CPU y memoria, por ningun motivo las microcomputadoras son iguales. Desde hace 15 años, el poder de las microcomputadoras se ha incrementado notablemente. El poder de cómputo por lo general se refiere a la velocidad con la que la computadora procesa datos. Por tanto, más poder de cómputo significa en realidad procesamiento más rápido. Un axioma común es que el poder de cómputo de las CPU se duplica cada 18 meses. Esto se conoce como la ley de Moore, conocida así en honor de Gordon Moore, fundador y presidente emérito de Intel. Hasta ahora, la ley de Moore ha resultado cierta, pues colocar más transistores en chips más pequeños, ha dado como resultado ganancias en el desempeño e incrementos en la velocidad. Una razón de que la velocidad se incremente es porque se reduce la distancia entre transistores. En el futuro, la construcción de CPU será tan pequeña que se llevará a cabo a escala atómica.

El diseño de los circuitos de una CPU determina su velocidad básica, pero varios factores adicionales pueden hacer que trabajen aún más rápido los chips ya diseñados para determinada velocidad. Ya se han introducido algunos de ellos, como los registros de la CPU y la memoria. En esta sección, usted verá cómo estos dos componentes, al igual que otros, como la memoria caché, la velocidad de reloj, el bus de datos y el coprocesador matemático, afectan la velocidad de la computadora.

Cómo es que los registros afectan la velocidad

Los registros en las primeras PC podían contener dos bytes de 16 bits cada uno. La mayoría de las CPU vendidas hoy en día, tanto para computadoras PC como Macintosh, tienen registros de 32 bits. Algunas computadoras potentes, como las minicomputadoras y algunas estaciones de trabajo terminales, tienen registros de 64 bits; esta tendencia está abriendo camino a la corriente principal de las PC.

El tamaño de los registros, que algunas veces se llama tamaño de palabra, indica la cantidad de datos con la que puede trabajar la computadora en cualquier momento. Entre mayor es el tamaño de palabra, más rápido puede procesar la computadora un conjunto de datos. De manera ocasional, usted escuchará a la gente referirse a "procesadores de 32 bits" o "procesadores de 64 bits" o incluso "computadoras de 64 bits".

Esta terminología se refiere al tamaño del registro en el procesador. Si todos los otros factores se mantienen igual, una CPU con registros de 32 bits puede procesar datos el doble de rápido que una con registros de 16 bits.

Potencia de memoria y de cómputo

La cantidad de RAM en una computadora puede tener un gran efecto en la potencia de la computadora. Por una parte, más RAM significa que la computadora puede usar programas más grandes y más potentes; de igual forma estos programas pueden tener acceso a archivos de datos más grandes.

Más RAM también puede hacer que la computadora corra más rápido. La computadora no necesariamente tiene que cargar un programa entero en la memoria para correrlo, pero entre más del programa pueda caber en la memoria, más rápido correrá el programa. Por ejemplo, una PC con 12 MB de RAM es capaz de ejecutar Microsoft Windows 98, aun cuando el programa en realidad ocupe cerca de 50 MB de espacio de almacenamiento en el disco. Cuando corre Windows, el programa no necesita cargar todos los archivos en memoria para correr de manera apropiada. Carga sólo las partes más esenciales en memoria. Cuando la computadora necesita tener acceso a otras partes del programa en el disco, puede descargar; o intercambiar por extracción, partes no esenciales de la RAM de vuelta al disco duro. Entonces la computadora puede cargar, o intercambiar por introducción, el código del programa o los datos que necesita. Sin embargo, si su PC tiene 16 MB de RAM o más, notará la gran diferencia en lo rápido que corre Microsoft Windows 98 debido a que la CPU necesitará sustituir instrucciones de programa entre la RAM y el disco duro con mucho menor frecuencia.

Por suerte, si decide que necesita más RAM de la que tiene, puede comprar más, abrir su computadora y conectarla. En las computadoras actuales, los chips están agrupados por lo general en pequeños tableros de circuitos llamados Módulos Simples de Memoria en Línea (Single In-Line Memory Modules: SIMM) o Módulos de Memoria Doble en Línea (Dual In-Line Memory Modules: DIMM). Cada SIMM o DIMM puede mantener entre 1 MB y 64 MB de RAM y conectarse a la tarjeta madre con conexiones de 30 o 72 pins. El costo de la actualización de memoria de una computadora oscila entre 10 y 25 dólares por megabyte, así que con frecuencia es la forma más efectiva y económica para obtener más velocidad de su computadora.

El reloj interno de la computadora

Toda microcomputadora tiene un reloj del sistema, pero el propósito principal del reloj no es mantener la hora del día. Como la mayor parte de los relojes de pulsera modernos, el reloj es accionado por un cristal de cuarzo. Cuando se aplica electricidad, las moléculas en el cristal vibran millones de veces por segundo, con un ritmo que nunca cambia. La velocidad de la vibración es determinada por el grosor del cristal. La computadora usa las vibraciones del cuarzo en el reloj del sistema para medir sus operaciones de procesamiento.

Con los años, las velocidades de los relojes se han incrementado en forma constante. Por ejemplo, la primera PC operaba a 4.77 megahertz. Hertz es una medida de ciclos por segundo. Un ciclo de reloj es el tiempo que le toma a un transistor apagarse y encenderse de nuevo. Megahertz (MHz) significa "millones de ciclos por segundo". Las velocidades de reloj de 400MHz y superiores son comunes. Las velocidades de procesador están incrementándose con rapidez. Para el momento en que usted lea esto, es probable que las velocidades de reloj hayan excedido los 500 MHz. Los expertos predicen que las velocidades de reloj de 1 GHz (gigahertz) se lograrán poco después de que acabe el siglo. Si todos los otros factores permanecieran iguales (aunque nunca lo están), una CPU operando a 300 MHz puede procesar datos más del doble de rápido que la misma operando a 133 MHz.

El bus

En las microcomputadoras, el término bus se refiere a las rutas entre los componentes de una computadora. Hay dos buses principales en una computadora: el bus de datos y el bus de direcciones. Del que más se habla es del bus de datos, así que cuando la gente sólo dice "el bus", por lo general se refiere al bus de datos.

El bus de datos

El bus de datos es una ruta eléctrica que conecta la CPU, la memoria y los otros dispositivos de hardware en la tarjeta madre. En realidad, el bus es un grupo de cables paralelos. El número de cables en el bus afecta la velocidad a la que pueden viajar los datos entre los componentes del hardware, como el número de carriles en una autopista afecta el tiempo que le toma a la gente llegar a su destino. Debido a que cada cable puede transferir un bit a la vez, un bus de ocho cables puede mover ocho bits a un tiempo, lo cual es un byte completo. Un bus de 16 bits puede transferir dos bytes y un bus de 32 bits puede transferir cuatro bytes a la vez.

Los buses de la PC están diseñados para igualar las capacidades de los dispositivos conectados a ellos. Cuando las CPU sólo podían enviar y recibir un byte de datos a la vez, no tenía caso conectarlas a un bus que pudiera mover más datos. Sin embargo, conforme mejoró la tecnología de los microprocesadores, fueron construidos chips que podían enviar y recibir más datos a la vez, y los diseños de buses mejorados crearon rutas más anchas por las que podían fluir los datos.

Cuando IBM introdujo la PC-AT en 1984, la mayor mejora fue un bus de datos aumentado que fue igualado con las capacidades de un microprocesador introducido en 1982, el Intel 80286. El bus de datos de la AT tenía un ancho de 16 bits y de inmediato se convirtió en la norma dentro de la industria. Todavía es usado por dispositivos de PC que no requieren de un bus de más de 16 bits. El bus AT es conocido comúnmente como el bus de Arquitectura Estándar de la Industria (Industry Standard Architecture: ISA).

Dos años después, sin embargo, cuando los primeros chips 80386 (por lo común abreviados como 386) empezaron a distribuirse, fue necesaria una nueva norma para el bus de 32 bits de la 386. El primer competidor fue el bus de Arquitectura de Microcanal (Micro Channel Architecture: MCA), de IBM. Luego vino el bus de Arquitectura Industrial Extendida Estándar (Extended Industry Standard Architecture: EISA) de un consorcio de desarrolladores de hardware que se opuso a la nueva norma de IBM debido a que no tenía compatibilidad decreciente. El ganador de la guerra de buses no fue ni MCA ni EISA. Fue el bus de Interconexión de Componentes Periféricos (Peripheral Component Interconnect: PCI). Intel diseñó el bus PCI de manera específica para hacer más fácil integrar nuevos tipos de datos, como sonido, vídeo y gráficos.

El bus de direcciones

El segundo bus encontrado en cada microcomputadora es el bus de direcciones. El bus de direcciones es un juego de cables similar al bus de datos que conecta la CPU y la RAM y lleva las direcciones de memoria. (Recuerde, cada byte en la RAM se asocia con un número, el cual es la dirección de memoria.)

El bus de direcciones es importante porque el número de cables en éste determina la cantidad máxima de direcciones de memoria. Por ejemplo, recuerde que un byte de datos es suficiente para representar 256 valores diferentes. Si el bus de direcciones sólo pudiera llevar ocho bits a la vez, la CPU direccionara sólo 256 bytes de RAM.

En realidad, la mayor parte de las primeras PC tenian buses de direcciones de 20 bits, asi que la CPU podia direccionar 220 bytes, o 1 MB, de datos. Hoy en dia, la mayoria de las CPU tienen buses de direcciones de 32 bits que pueden direccionar 4 GB (más de 4 mil millones de bytes) de RAM. Algunos de los modelos más recientes pueden direccionar aún más.

Una de las más grandes dificultades en la evolucion de las PC fue que DOS, el sistema operativo usado en la vasta mayoria de PC por más de una decada, fue diseñado para máquinas que sólo direccionaban 1 MB de RAM. Cuando las PC comenzaron a contener más RAM, tuvo que diseñarse software especial para direccionarla.

Los programadores propusieron dos dispositivos llamados memoria expandida y memoria extendida. Windows 95 en gran medida suprimio éstas, aunque la memoria extendida aún existe en el sistema operativo con propositos de compatibilidad decreciente.

Memoria caché

Mover datos entre la RAM y los registros de la CPU es una de las operaciones que debe desempeñar una CPU que consumen más tiempo, simplemente porque la RAM es mucho más lenta que la CPU.

Una solucion parcial a este problema es incluir una memoria caché en la CPU. La memoria caché es similar a la RAM, excepto que es muy rápida comparada con la memoria normal, y se usa en una forma diferente.

Cuando u programa está corriendo y la CPU necesita leer datos o instrucciones desde la RAM, la CPU verifica primero para ver si los datos estan en la memoria caché. Si los datos que necesita no estan ahi, lee los datos desde la RAM a sus registros, pero tambien carga una copia de los datos en la memoria caché. La siguiente vez que la CPU necesite los mismos datos, los encontrará en la memoria caché y ahorrará el tiempo necesario para cargar los datos desde la RAM. Conociendo el tamaño de la mayor parte de los programas y muchos archivos de datos, usted podria pensar que las probabilidades de que la CPU encuentre los datos que necesita en la memoria caché son pequeñas, pero en realidad encuentra los datos que necesita con la frecuencia suficiente para mejorar el desempeño de una PC.

Las instrucciones de programas a menudo se encuentran en la memoria caché. Con frecuencia, los programas piden a la computadora que haga la misma operacion de manera repetida hasta que se cumpla una condicion particular. En lenguaje de computadora, este proceso repetitivo se llama ciclo (loop). Por ejemplo, cuando un programa procesador de palabras busca una palabra específica, debe revisar cada palabra en el documento hasta que encuentra una igual. Si las instrucciones que le dicen a la unidad logica aritmetica cómo encontrar una pareja estan en la memoria caché, la unidad de control no tiene que cargarlas desde la RAM cada vez. Como resultado, la busqueda se completa más rapido.

Desde fines de la decada de 1980, la memoria caché ha sido incorporada en la mayor parte de las CPU de las PC. Las primeras caché de CPU venian con 0.5 KB, luego 8 KB, luego 16 KB, luego 32 KB. En la actualidad, algunos chips tienen hasta 64 KB incorporados. Además de la memoria caché incorporada en la CPU, ahora la caché tambien se agrega a la tarjeta madre. Muchas PC vendidas hoy en dia tienen 512 KB o 1 024 KB de memoria caché en la tarjeta matriz. Es claro que la memoria caché brinda beneficios de desempeño, así que usted puede esperar que los nuevos chips y nuevas tarjetas madre continuen superando a las viejas con más memoria caché.

Transferencia de operaciones matematicas al coprocesador matemático

Algunas computadoras aceleran ciertas clases de procesamientos agregando un coprocesador matemático a la CPU. Un coprocesador matemático es un chip diseñado en forma especial para manejar operaciones matemáticas complicadas. Las CPU más antiguas no lo tenían, así que muchos usuarios eligieron actualizar sus máquinas agregándoselo.

La ULA (unidad lógica aritmética), que maneja la mayor parte de las operaciones dew procesamiento, puede manipular en código binario representando números, texto, imágenes, sonido: cualquier forma de datos que la computadora pueda almacenar. En términos de procesamiento, la ULA es de uso general.

La ULA, sin embargo, tiene dificultades para realizar ciertas operaciones matemáticas. Por ejemplo, digamos que el procesador necesita calcular (314.15927)4. La ULA está diseñada para manipular números enteros que no son demasiados largos ni pequeños. Si es forzada a trabajar con decimales, en realidad puede atascarse. El coprocesador matemático, por otra parte, es un procesador especializado, diseñado para trabajar exactamente con esta clase de números. Puede ejecutar rutinas aritméticas mucho más rápido que la ULA debido a que usa aritmética de punto flotante, una técnica de cómputo que traduce los números a notación científica. (En algunas computadoras, el coprocesador matemático se llama unidad de punto flotante, o FPU: floating-point arithmetic.

Esta técnica simplifica la aritmética compleja porque la computadora no es forzada a almacenar numeros grandes de lugares decimales.

Cuando la computadora debe hacer mucha aritmética de punto flotante, la presencia de una unidad de punto flotante del coprocesador matematico puede aumentar la velocidad de manera considerable. Las aplicaciones que se benefician del coprocesador matematico incluyen las hojas de cálculo y los programas de dibujo. El software para diseño asistido por computadora (computer-aided design; CAD) y de diseño tridimensional por lo general ni siquiera correrán sin un coprocesador matematico porque cada punto en un diseño complejo debe ser marcado en forma numérica.

Cómo procesa datos una computadora

2011-03-28T17:21:00.000-07:00

Dos computadoras manejan el procesamiento en una computadora: la unidad central de procesamiento, o CPU, y la memoria. Ambas se localizan en la principal tarjeta de sistema de la computadora o tarjeta madre, que es el tablero de circuitos que conecta la CPU a todos los otros dispositivos de hardware.

La CPU

La CPU es el cerebro de la computadora, el lugar donde se manipulan los datos. En una microcomputadora, la CPU entera está contenida en un pequeño chip llamado microprocesador. El chip está montado en una pieza de plástico con alambres de metal conectados a ésta. Cada CPU tiene al menos dos partes básicas: la unidad de control y la unidad lógica aritmética.

La unidad de control

Todos los recursos de la computadora son administrados desde la unidad de control. Por ello, se puede pensar que la unidad de control es como un policía de tránsito dirigiendo el flujo de datos. Es el centro lógico de la computadora.

Las instrucciones de la CPU para llevar a cabo comandos están incorporadas en la unidad de control. Las instrucciones, o conjunto de instrucciones, enumeran todas las operaciones que puede realizar la CPU. Cada instrucción en el conjunto de instrucciones es expresada en microcódigo, una serie de direcciones básicas que le dicen a la CPU cómo ejecutar operaciones más complejas. Antes de que un programa pueda ser ejecutado, cada comando en éste debe ser desglosado en instrucciones que correspondan a las que están en el conjunto de instrucciones de la CPU. Cuando el programa se ejecuta, la CPU lleva a cabo las instrucciones en orden convirtiéndolas en microcódigo. A pesar de que el proceso es complejo, la computadora puede realizar esto a una velocidad increíble, traduciendo millones de instrucciones cada segundo.

Diferentes CPU tienen diferentes conjuntos de instrucciones. Los fabricantes, sin embargo, tienden a agrupar sus CPU en "familias" que tienen conjuntos de instrucciones similares. La familia de procesadores x86 de Intel, por ejemplo, incluye los tipos más comunes de CPU encontrados en la mayor parte de las PC. Por lo general, cuando se desarrolla una nueva CPU, el conjunto de instrucciones tiene los mismos comandos que su predecesora, además de algunos nuevos. Esto permite que el software escrito para una CPU en particular trabaje en computadoras con procesadores más recientes de la misma familia, estrategia de diseño conocida como compatibilidad ascendente. La compatibilidad ascendente ahorra a los consumidores tener que comprar un sistema totalmente nuevo cada vez que una parte de su sistema existente es actualizada.

Lo contrario también es verdad. Cuando un nuevo dispositivo de hardware o pieza de software puede interactuar con el mismo equipo y software que su predecesor, se dice que tiene compatibilidad decreciente, o inversa.

La unidad lógica aritmética

Debido a que todos los datos de la computadora se almacenan como números, gran parte del procesamiento que tiene lugar involucra la comparación de números o la realización de operaciones matemáticas. Además de establecer secuencias ordenadas y cambiar estas secuencias, la computadora puede realizar sólo dos tipos de operaciones: operaciones aritméticas y operaciones lógicas. Las operaciones aritméticas incluyen suma, resta, multiplicación y división. Las operaciones lógicas incluyen comparaciones, como determinar cuándo un número es igual a, mayor que o menor que otro número. Además, cada operación lógica tiene un opuesto. Por ejemplo, además de "igual a" existe "no igual a".

Recuerde que algunas de las operaciones lógicas pueden ser llevadas a cabo en datos de texto. Por ejemplo, cuando necesita buscar una palabra en un documento, la CPU realiza una rápida sucesión de operaciones "igual a" para encontrar una correspondencia para la secuencia de códigos ASCII que forma la palabra que está buscando.

Muchas instrucciones realizadas por la unidad de control involucran tan sólo mover datos de un lugar a otro: de la memoria a almacenamiento, de la memoria a la impresora y así sucesivamente. Sin embargo, cuando la unidad de control encuentra una instrucción que implica aritmética o lógica, pasa esa instrucción al segundo componente de la CPU, la unidad lógica aritmética o ULA. La ULA incluye un grupo de registros, ubicaciones de memoria de alta velocidad construidas directamente en la CPU que se usan para conservar los datos que se están procesando en ese momento. Por ejemplo, la unidad de control podría cargar dos números desde la memoria en los registros de la ULA. Luego podría decirle a la ULA que divida los dos números (una operación aritmética) o que vea si los números son iguales (una operación lógica).

Memoria

La CPU contiene las instrucciones básicas necesarias para operar la computadora, pero no tiene la capacidad para almacenar programas enteros o conjuntos grandes de datos en forma permanente. La CPU contiene registros, pero éstos son áreas pequeñas que pueden conservar sólo unos cuantos bytes a la vez. Además de los registros, la CPU necesita tener millones de bytes de espacio donde pueda guardar los programas y datos que se están manipulando mientras están en uso. Esta área se llama memoria.

Desde el punto de vista físico, la memoria consiste de chips, ya sea en la tarjeta madre o en un pequeño tablero de circuitos conectado a la tarjeta madre. Esta memoria electrónica permite a la CPU almacenar y recuperar datos muy rápido.

Hay dos tipos de memoria incorporada: permanente y no permanente. Algunos chips de memoria siempre conservan los datos que contienen, aun cuando la computadora esté apagada; este tipo de memoria se llama no volátil. Otros chips -de hecho, la mayor parte de la memoria en una microcomputadora-, pierden su contenido cuando se interrumpe el suministro de energía de la computadora; estos chips tienen memoria volátil.

ROM

Los chips no volátiles siempre conservan los mismos datos; los datos en ellos no pueden cambiarse. De hecho, poner datos en forma permanente en esta clase de memoria se llama "marcar a fuego los datos", y por lo general se hace en la fábrica. Los datos en estos chips sólo pueden ser leídos y usados, no pueden ser cambiados, así que la memoria se llama de sólo lectura (read-only memory: ROM).

Una razón importante por la que una computadora necesita la ROM es que así sabe qué hacer cuando se conecta la energía por primera vez. Entre otras cosas, la ROM contiene un conjunto de instrucciones de inicio que aseguran que el resto de la memoria esté funcionando de manera apropiada, verifica los dispositivos de hardware y busca un sistema operativo en las unidades de disco de la computadora.

RAM

La memoria que puede ser cambiada se llama memoria de acceso aleatorio (random-access memory: RAM). Cuando la gente habla de la memoria de la computadora en relación con las microcomputadoras, por lo general se refiere a la RAM volátil. El propósito de la RAM es conservar programas y datos mientras están en uso. Desde el punto de vista físico, la RAM consiste de algunos chips en una pequeña tarjeta de circuitos.

Una computadora no tiene que buscar su memoria entera cada vez que necesita encontrar datos, ya que la CPU almacena y recupera cada pieza de datos usando una dirección de memoria. Ésta es un número que indica la ubicación en los chips de memoria, de forma parecida a como un número de apartado postal indica en qué buzón debe colocarse la correspondencia. Las direcciones de memoria empiezan en cero y van en forma ascendente hasta uno menos que el número de bytes de memoria en la computadora.

Se hace referencia a este tipo de memoria como memoria de acceso aleatorio debido a su capacidad para tener acceso a cada byte de datos en forma directa. Sin embargo, en realidad, la memoria de sólo lectura (ROM) también es de "acceso aleatorio", así que los nombres para los dos tipos de memoria pueden ser engañosos. Es mejor recordar tan sólo que los contenidos de la ROM no cambian; los contenidos de la RAM, sí.

Tecnologías RAM

Se han hecho muchos avances en la tecnología de las RAM en el transcurso de los años. Los siguientes son los tipos principales de RAM que se usan en las computadoras PC:

* RAM de modo de página rápido (fast page mode: FPM): La FPM RAM es el tipo más antiguo y menos complejo de RAM. Todavía se usa en muchas PC disponibles hoy en día.

* RAM de salida de datos extendida (extended data output: EDO): La EDO RAM es más rápida que la FPM RAM y se encuentra por lo común en las computadoras más rápidas.

* RAM de salida de datos por rafagas extendidas (Burst Extended Data Output: BEDO): La BEDO RAM es una RAM muy rapida y es soportada por un número limitado de CPU, a saber, las CPU fabricadas por VIA.

* RAM dinámica sincrona (Synchronous Dynamic RAM: SDRAM): La SDRAM libera ráfagas de datos a velocidades muy altas (hasta 100MHz), lo que proporciona más datos a la CPU en un momento dado que las tecnologías RAM más antiguas. La SDRAM es soportada por las CPU más recientes y es probable que sea el tipo más popular de RAM en el mercado hoy en día.

Memoria instantánea

La RAM estándar es dinámica; cuando se pierde la energía de la PC, se pierden todos los datos almacenados en ese momento en la RAM. Por esto es importante grabar su trabajo cuando esté trabajando con una aplicación. Un tipo de memoria, llamada memoria instantánea, almacena datos aun cuando la energía se apague. La ROM es una forma de memoria instantánea son las cámaras digitales. Cuando usted toma fotografías con una cámara digital, las imágenes son almacenadas en un chip de memoria instantánea en lugar de usar una película fotográfica. Ya que usted no desea perder las imágenes que está tomando, la memoria debe de almacenar las fotografías hasta que pueda transferirlas a su PC, aun cuando la cámara esté apagada.

Transformación de los datos en información

2011-03-28T17:18:00.000-07:00

A menudo parece que las computadoras debieran entendernos debido a que nosotros entendemos la información que producen. Sin embargo, las computadoras no pueden entender todo. Todo lo que pueden hacer es reconocer dos estados físicos distintos producidos por la electricidad, la polaridad magnética o luz reflejada. En esencia, todo lo que pueden entender es si un interruptor está encendido o apagado. De hecho, el "cerebro" de la computadora, la CPU, consiste principalmente de varios millones de diminutos interruptores eléctricos, llamados transistores.

Una computadora sólo aparenta entender información debido a que contiene tantos transistores y opera a velocidades tan fenomenales, ensamblando sus interruptores individuales de encendido y apagado en patrones que son significativos para nosotros.

El término usado para describir la información representada por grupos de interruptores de encendido y apagado son los datos. Aunque las palabras datos e información a menudo se usan en forma indistinta, hay una diferencia importante entre ellas. En el sentido más estricto, los datos consisten de los números en bruto que la computadora organiza para producir información.

Usted puede pensar en los datos como hechos fuera de contexto, como las letras individuales en esta página. Tomadas en forma individual, las palabras no dicen nada; agrupadas, sin embargo, transmiten significados específicos. Del mismo modo que en una marquesina de teatro se pueden combinar miles de luces para mostrar el nombre del espectáculo que se esté dando, una computadora convierte datos sin significado en información útil, como hojas de cálculo, gráficos y reportes.

Como representan los datos las computadoras

Para una computadora, todo es un número. Los números son números, las letras y los signos de puntuación son números, los sonidos y las imágenes son números; incluso las propias instrucciones de la computadora son números. Esto podría parecer extraño ya que es probable que usted haya visto pantallas de computadoras con palabras y oraciones en ellas, pero es verdad. Cuando ve letras del alfabeto en una pantalla de la computadora, lo que está viendo es sólo una de las formas que tiene la computadora de representar números. Por ejemplo, veamos esta oración:

Here are some words.

(Aquí hay algunas palabras.)

Esto podría parecer una serie de caracteres alfabéticos para usted, pero para una computadora esto se ve como la serie de unos y ceros.

Los datos de la computadora se ven extraños en especial porque la gente por lo general usa la base 10 para representar números. El sistema se llama base 10, o sistema decimal (deci significa 10 en latín) porque están disponibles diez símbolos: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 0. Cuando usted necesita representar un número mayor que 9, usa dos símbolos juntos, como en 9 + 1 = 10. Cada símbolo en un número es llamado dígito, así 10 es un número de dos dígitos.

En una computadora, sin embargo, todos los datos deben ser reducidos a interruptores eléctricos. Un interruptor sólo tiene dos estados posibles: "encendido" y "apagado", así que sólo tiene dos símbolos numéricos. 0 representa "apagado" y 1 representa "encendido". Ya que sólo hay dos símbolos, se dice que las computadoras funcionan en base 2, lo cual también se conoce como sistema binario (bi significa dos en latín).

Cuando una computadora necesita representar una cantidad mayor que 1, hace lo mismo que usted hace cuando necesita representar una cantidad mayor que 9: usa dos (o más) dígitos.

Bits y bytes

Cuando nos referimos a datos computarizados, cada interruptor, esté encendido o apagado, se llama bit. El término bit es una contracción de dígito binario (binary digit). Un bit es la unidad de datos más pequeña posible. Para representar cualquier cosa significativa es decir, para transmitir información, la computadora necesita grupos de bits. Después del bit, la siguiente unidad mayor de datos es el byte, el cual es un grupo de 8 bits. Con un byte, la computadora puede representar hasta 256 valores diferentes ya que con 8 dígitos binarios es posible contar de 0 a 255.

El byte es una unidad importante en extremo, ya que tiene suficientes combinaciones diferentes de ocho bits para representar todos los caracteres en el teclado, incluyendo todas las letras (mayúsculas y minúsculas), números, signos de puntuación y otros símbolos.

Códigos de texto

Al principio de la historia de la computación, los programadores se dieron cuenta de que necesitaban un código estándar; un sistema en el que todos pudieran estar de acuerdo con respecto a qué números representarían las letras del alfabeto, los signos de puntuación y otros símbolos. EBCDIC, ASCII y Unicode son tres de los sistemas más populares que fueron inventados.

EBCDIC

El sistema BCD (Código Decimal Binario: Binary Coded Decimal), definido por IBM para una de sus primeras computadoras, fue uno de los primeros sistemas completos para representar símbolos con bits. Los códigos BCD consisten de códigos de seis bits, los cuales permiten un máximo de 64 símbolos posibles. Las computadoras BCD sólo podían trabajar con letras mayúsculas y con muy pocos otros símbolos. Por estas razones este sistema tuvo una vida corta.

La necesidad de representar más caracteres condujo a la IBM a desarrollar el sistema EBCDIC. EBCDIC, que se pronuncia "EB-si-dic", significa Código de Intercambio de Decimales Codificados en Binarios Extendidos (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code).

El EBCDIC es un código de ocho bits que define 256 símbolos. EBCDIC aún se usa en mainframes y sistemas de rango medio de IBM, pero rara vez se encuentra en computadoras personales. Para cuando se estaban desarrollando las computadoras pequeñas, el Instituto Nacional Estadounidense de Normas (American Nacional Standars Institute: ANSI) había entrado en acción para definir normas para computadoras.

ASCII

La solución de la ANSI para representar símbolos con bits de datos fue el juego de caracteres ASCII. ASCII significa Código Estándar Estadounidense para el Intercambio de Información (American Standar Code for Information Interchange). Actualmente, el juego de caracteres ASCII es con mucho el más común.

Los caracteres del 0 al 31 son caracteres de control; del 32 al 64 son caracteres especiales y números; del 65 al 96 son letras mayúsculas y unos cuantos símbolos; del 97 al 127. son letras minúsculas, y unos pocos símbolos comunes. Ya que el ASCII, un código de siete bits, especifica caracteres sólo hasta 127, hay muchas variaciones que especifican diferentes juegos de caracteres para los códigos del 128 al 255. La norma ISO (Organización Internacional de Normas: International Standars Organization) expandió el juego de caracteres ASCII para ofrecer diferentes juegos de caracteres para diferentes grupos de idiomas. ISO 8859-1, por ejemplo, cubre los idiomas de Europa Occidental. Sin embargo, hay muchos otros juegos de caracteres para otros idiomas que usan un alfabeto diferente.

Unicode

Una norma para representación de datos que está en evolución, llamada Norma de Código Único para Caracteres Mundiales (Unicode Worlwide Character Set), proporciona dos bytes, 16 bits, para representar cada símbolo. Con dos bytes, un carácter Unicode podría ser cualquier de más de 65 536 caracteres o símbolos diferentes, suficiente para cada carácter y símbolo en el mundo, incluyendo los vastos juegos de caracteres chinos, coreanos y japoneses y aquellos que se encuentran en textos clásicos e históricos conocidos. Si un juego de caracteres único estuviera disponible para cubrir todos los idiomas en el mundo entero, los programas y datos de computadora serían intercambiables. Debido a que esto es ciertamente una meta que vale la pena, posiblemente un día se dé el esfuerzo conjunto para reemplazar ASCII por Unicode. Muchos editores de software, incluyendo Microsoft, Netscape y Accent, animan a sus desarrolladores a usar Unicode en sus programas.

Qué esperar en el futuro

2011-03-28T17:16:00.001-07:00

En estos días, las personas suponen que en el futuro las computadoras les darán más potencia por menos dinero y que los fabricantes de computadoras empacarán más potencia en paquetes más pequeños. Ésta es una suposición bastante segura. También es una buena apuesta que, dada la multitud de paquetes de software disponibles para tareas especializadas, el trabajo de todos nosotros de alguna manera incluirá a una computadora.

Quizá el cambio más importante que probablemente tenga lugar en nuestra sociedad como resultado de la industria de la computacion será la explosión continua en la conectividad. En otras palabras, las computadoras que usa usted, ya sea en el hogar, en la escuela o en el trabajo, van a estar conectadas a otras computadoras. Este crecimiento en la conectividad significará que usted podrá enviar correo electrónico (mensajes electrónicos transmitidos a través de una red) casi a cualquier persona. También será capaz de comprar su hogar, hacer operaciones bancarias desde y realizar investigaciones bibliográficas sin ir a la biblioteca.

Estas capacidades suponen que todos estarán usando la red mundial conocida como Internet. El hecho de que otros tipos de redes electrónicas vayan a surgir por todos lados es igual de importante en función del impacto social. Recuerde, el sistema telefónico, el sistema de cable y el sistema de energía eléctrica son todos redes. Las compañías que poseen estos sistemas están observando el crecimiento de Internet y tratan de imaginar cómo usar sus propias infraestructuras para ofrecer más servicios a hogares y negocios. Mientras lo hacen, usted va a experimentar una revolución técnica que afectará:

* Cómo y dónde trabajará.

* Cómo y dónde irán usted y sus hijos a la escuela.

* Cómo se comunicará usted con otras personas.

* Cómo y dónde comprará y cómo pagará sus compras.

* Cómo podrá obtener y compartir información.