Tema 1. Informática básica
La informática estudia el tratamiento automático de la información mediante ordenadores. Los sistemas informáticos deben contar con la capacidad de cumplir tres tareas básicas: entrada (input, captación de la información), procesamiento y salida (transmisión de los resultados).
Sistemas de numeración
- Decimal (Base 10): Usa los números del 0 al 9.
- Binario (Base 2): Utiliza solo 0 y 1, fundamental en computación.
- Hexadecimal (Base 16): Usa 0-9 y A-F, eficiente para representar datos binarios.
- Octal (Base 8): Usa los números del 0 al 7, menos común en la actualidad.
Arquitecturas de ordenadores
Arquitectura Von Neumann
Modelo en el que datos e instrucciones comparten la misma memoria, lo que puede generar cuellos de botella.
Arquitectura Harvard
Separa físicamente la memoria de datos y la de instrucciones, mejorando el rendimiento y la seguridad.
Componentes principales de la CPU
- Unidad de Control (UC): Coordina la ejecución de instrucciones.
- Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza cálculos matemáticos y lógicos.
- Registros: Almacenan temporalmente datos de acceso rápido.
- Memoria Caché: Almacena datos de uso frecuente para agilizar el procesamiento.
- Ciclo de Fetch: Proceso en el que la CPU recupera instrucciones y datos de la memoria para ejecutarlos.
Northbridge y Southbridge (Placa base)
- Northbridge: Gestiona la conexión entre el procesador, la RAM y la tarjeta gráfica.
- Southbridge: Controla periféricos como discos duros, puertos USB y audio.
Ejemplo: Si un equipo tiene una tarjeta gráfica integrada, el Northbridge se encarga de manejar la comunicación con la memoria del sistema.
Taxonomía de Flynn
Es una forma de clasificar los sistemas de procesamiento de información, específicamente en cómo manejan las instrucciones y los datos en un ordenador. Se basa en la cantidad de flujos de instrucciones (comandos que la máquina sigue) y flujos de datos (información que se procesa) que un sistema puede manejar al mismo tiempo.
- SISD: Un procesador, una instrucción, un dato.
- SIMD: Una instrucción, múltiples datos.
- MISD: Varias instrucciones sobre un solo dato.
- MIMD: Varias instrucciones y múltiples datos.
Memoria Caché
Memoria rápida utilizada para almacenar datos de uso frecuente y mejorar el rendimiento.
Procesadores: RISC y CISC
- RISC: Instrucciones simples y rápidas, eficiente en energía.
- CISC: Instrucciones complejas, mayor capacidad pero menos eficiencia.
Arquitecturas ARM
Basadas en RISC, usadas en dispositivos móviles y sistemas embebidos por su bajo consumo de energía.
Memorias
- ROM: Memoria de solo lectura.
- EPROM: Memoria reprogramable mediante luz UV.
- SRAM: Rápida y cara, no necesita ser refrescada.
- DRAM: Más lenta que SRAM, pero con mayor capacidad.
- DDR: Acelera la transferencia de datos.
- LPDDR: Versión de DDR optimizada para dispositivos móviles.
- NVRAM: Memoria no volátil que conserva datos sin energía.
TPM (Trusted Platform Module)
Chip de seguridad que almacena claves criptográficas y mejora la autenticación y la encriptación.