Hardware y sistemas operativos

La placa base es el circuito impreso más grande del ordenador, donde se conectan todos los demás componentes. Actúa como el sistema nervioso del equipo.

• Unidad Central de Procesamiento (CPU): Es el "cerebro" del ordenador. Se encarga de interpretar las instrucciones y procesar los datos.
• Zócalo (Socket): Es el lugar específico de la placa base donde se encaja el procesador.
• Chipset: Conjunto de circuitos que gestionan el flujo de datos entre el procesador, la memoria y los periféricos.
• Frecuencia de reloj: Se mide en Hercios ($Hz$). Actualmente, los procesadores funcionan en Gigahercios ($GHz$), lo que indica que pueden realizar miles de millones de operaciones por segundo.
• Núcleos: Los procesadores modernos tienen varios núcleos, lo que les permite realizar múltiples tareas de forma simultánea sin ralentizar el sistema.

No toda la memoria es igual. En un ordenador existe una jerarquía basada en la velocidad y la capacidad:

1. Memoria RAM: Es la memoria de trabajo. Es volátil, lo que significa que su contenido se borra al apagar el ordenador. Cuanta más RAM tengamos, más programas podremos abrir a la vez con fluidez.
2. Memoria ROM y BIOS/UEFI: Es una memoria de solo lectura que contiene las instrucciones necesarias para arrancar el equipo y verificar que el hardware funciona correctamente.
3. Memoria Caché: Es una memoria ultra-rápida situada dentro o muy cerca del procesador. Almacena los datos que el procesador usa con más frecuencia para no tener que buscarlos en la RAM, que es más lenta.

A diferencia de la RAM, estos dispositivos son no volátiles: guardan la información de forma permanente.

Hoy en día, las unidades NVMe (conectadas vía PCIe) son mucho más rápidas que las tradicionales SATA, permitiendo que el sistema operativo se inicie en pocos segundos. El uso de SSD ha sido el mayor avance en velocidad de los últimos años.

• Entrada: Permiten introducir información (teclado, ratón, escáner, micrófono).
• Salida: Permiten extraer información o visualizarla (monitor, impresora, altavoces).
• Entrada/Salida (Mixtos): Dispositivos bidireccionales como las pantallas táctiles o los cascos de realidad virtual.

En los monitores, es vital considerar la resolución (número de píxeles, ej. $1920 \times 1080$) y la ergonomía para evitar lesiones tras periodos largos de uso.

Los puertos son los puntos de conexión física en la carcasa del ordenador:

• USB (Universal Serial Bus): El estándar más común. El USB-C es la versión más moderna, reversible y capaz de transmitir datos, vídeo y energía.
• Vídeo: HDMI es el estándar para TV y monitores, mientras que DisplayPort se usa más en entornos profesionales y gaming.
• Red: El conector RJ45 (Ethernet) se utiliza para conexiones a internet por cable, ofreciendo mayor estabilidad que el Wi-Fi.

Permiten la conexión sin cables mediante ondas electromagnéticas:

• Wi-Fi: Para conexión a redes de alta velocidad y largo alcance.
• Bluetooth: Para distancias cortas (periféricos como auriculares o ratones).
• NFC: Para comunicación a muy corta distancia (pagos móviles).
• Interferencias: Otros aparatos electrónicos o muros gruesos pueden reducir el alcance y la velocidad de estas tecnologías.

El SO actúa como un intermediario con funciones críticas:

1. Gestión de recursos: Reparte el uso de la CPU y la RAM entre los programas.
2. Interfaz de usuario: Puede ser GUI (interfaz gráfica con iconos y ventanas) o CLI (línea de comandos basada en texto).
3. Administración de archivos: Organiza dónde y cómo se guardan los datos.
4. Ejecución de aplicaciones: Proporciona el entorno para que funcionen programas como Word o Chrome.

• Escritorio: Windows (más usado), macOS (exclusivo de Apple) y Linux (abierto y gratuito).
• Móviles: Android (basado en Linux) e iOS (Apple).
• Software Libre vs Propietario: El software libre permite ver y modificar su código (ej. Linux), mientras que el propietario es cerrado y suele requerir el pago de una licencia (ej. Windows).

Un proceso es un programa en ejecución. Los sistemas modernos son multitarea, lo que significa que pueden gestionar varios procesos a la vez mediante la planificación de procesos, asignando tiempos de CPU a cada uno. Cuando la RAM se llena, el SO utiliza la memoria virtual, que es un espacio en el disco duro usado temporalmente como si fuera RAM, aunque esto hace que el sistema funcione más lento.

La información se organiza de forma jerárquica:

• Sistemas de archivos: Reglas que definen cómo se graban los datos (NTFS en Windows, ext4 en Linux).
• Rutas: La ruta absoluta indica el camino desde la raíz (ej. C:\Documentos\Apuntes.pdf), mientras que la ruta relativa es el camino desde la carpeta actual.
• Particiones: Divisiones lógicas de un solo disco físico, útiles para separar el sistema operativo de los datos personales.

La extensión (las letras tras el punto) indica al SO qué programa debe abrir el archivo:

• Documentos: .pdf, .docx, .odt
• Imagen: .jpg, .png, .svg
• Vídeo: .mp4, .mkv
• Compresión: .zip, .rar (sirven para reducir el tamaño y agrupar archivos).

Es fundamental gestionar los permisos (quién puede leer o borrar un archivo). Además, para evitar la pérdida de datos, se deben realizar copias de seguridad (backups) periódicas, ya sea en discos externos o mediante la sincronización en la nube (Google Drive, OneDrive).

Un mantenimiento regular alarga la vida útil del hardware y mejora el rendimiento del software.

• Actualizaciones: Instalar parches de seguridad del SO.
• Limpieza: Eliminar archivos temporales que ocupan espacio innecesario.
• Temperatura: Asegurarse de que los ventiladores estén limpios para evitar el sobrecalentamiento, que puede dañar la CPU.

Debemos protegernos de amenazas como el Malware:

• Virus y Troyanos: Programas que dañan el sistema o roban datos.
• Ransomware: Secuestra tus archivos pidiendo un rescate económico.
• Herramientas: Es imprescindible tener un Antivirus activo y un Cortafuegos (Firewall) que controle las conexiones de red.

Para que un componente de hardware funcione, necesita un driver o controlador, que es el "manual de instrucciones" que el SO lee para saber cómo usar ese componente.

• Desinstalación: Nunca se debe borrar la carpeta de un programa directamente; hay que usar el desinstalador oficial para eliminar todos los registros.
• Compatibilidad: Antes de instalar, verificar si el software es compatible con nuestra versión de sistema operativo (32 o 64 bits).