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Unidad 1: Explotación de sistemas microinformáticos Cristina Balaguer Seguí  Unidad 1 1. Arquitectura de ordenadores 2. Representación de la información El sistema binario El sistema octal El sistema hexadecimal Unidades de sistemas digitales...

Unidad 1: Explotación de sistemas microinformáticos Cristina Balaguer Seguí  Unidad 1 1. Arquitectura de ordenadores 2. Representación de la información El sistema binario El sistema octal El sistema hexadecimal Unidades de sistemas digitales 3. Componentes de un sistema informático. Hardware. Software 4. Hardware de un ordenador. Componentes físicos Placa base Zócalo y Chipset Procesador Disipadores y refrigeración Memoria RAM Almacenamiento Tarjeta gráfica Tarjetas de expansión Fuente de alimentación Chasis 5. Periféricos Dispositivos de entrada Dispositivos de salida 6. Proceso de puesta en marcha 7. Herramientas de monitorización 8. Normas de seguridad y prevención de riesgos laborales Cristina Balaguer Seguí  1. Arquitectura de ordenadores La arquitectura de los ordenadores se refiere a la estructura fundamental y el diseño de un sistema informático que comprende hardware y software. Hay diferentes modelos arquitectónicos, y uno de los más influyentes es la Arquitectura de von Neumann. Von Neumann Fue una propuesta por el matemático y científico John von Neumann en 1940. Se caracteriza por su estructura basada en cuatro componentes principales: Unidad Central de Procesamiento (CPU) Memoria Entrada/Salida (E/S) Bus de Datos Unidad Central de Procesamiento (CPU): Unidad de Control (UC): Dirige el funcionamiento del procesador, decodificando las instrucciones del programa y gestionando el flujo de datos entre los diferentes componentes de un ordenador. Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Realiza operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos. Esto incluye sumas, restas, multiplicaciones, divisiones y operaciones lógicas como AND, OR, NOT, etc. Memoria Principal (RAM): Almacena tanto los datos como las instrucciones que el CPU necesita para ejecutar programas. La memoria es de acceso aleatorio, lo que significa que el CPU puede acceder a cualquier ubicación de memoria de manera rápida y directa. Dispositivos de Entrada/Salida (I/O): Permiten la comunicación entre la computadora y el mundo exterior. Los dispositivos de entrada (como teclados y ratones) permiten al usuario introducir datos, mientras que los dispositivos de salida (como monitores e impresoras) permiten al ordenador mostrar resultados. Bus de Datos: Es un sistema de comunicación que transfiere datos entre los diferentes componentes. Los buses pueden ser de diferentes tipos, incluyendo el bus de datos, el bus de direcciones y el bus de control. 2. Representación de la información La representación de la información se refiere a cómo se codifican, almacenan y manipulan los datos y las instrucciones dentro de un ordenador. El Sistema Binario El sistema binario es un sistema de numeración en el que todos los números se representan utilizando solo dos dígitos: 0 y 1. Este sistema es fundamental en la informática y las tecnologías digitales porque los ordenadores operan con circuitos electrónicos que reconocen dos estados, típicamente representados como apagado (0) y encendido (1). De Decimal a Binario mediante divisiones: Teniendo el número 28 en formato decimal, se divide de forma sucesoria, hasta que el resto de 0 o 1. Una vez finalizado, se escribe desde el ultimo cociente y el resto desde el final hasta el principio de las divisiones. Por ello el número 28 en formato decimal, sería representado por 11100 en formato binario. De Binario a Decimal mediante multiplicaciones: Teniendo en binario el numero de 11001011, se crea una tabla con la posición de las potencias de 2, de la siguiente forma: Una vez planteado, se debe multiplicar cada número con la potencia de 2 pertinente, y luego se suma hasta obtener el número decimal, de la siguiente forma: 11001011 = 2^7 x 1 + 2^6 x 1 + 2^5 x 0 + 2^4 x 0 + 2^3 x 1 + 2^2 x 0 2^1 x 1 + 2^0 x 1 = 128 + 64 + 8 +2 +1 = 203  El Sistema Octal El sistema octal es un sistema de numeración posicional de base ocho (8); es decir, que consta de ocho dígitos, que son: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. Por lo tanto, cada dígito de un número octal puede tener cualquier valor de 0 a 7. Los números octales son formados a partir de los números binarios. De Decimal a Octal mediante divisiones: Teniendo el número 646 en formato decimal, se divide de forma sucesoria, hasta que el resto sea de 0 a 7. Una vez finalizado, se escribe desde el ultimo cociente y el resto desde el final hasta el principio de las divisiones. Por ello el número 646 en formato decimal, sería representado por 1206 en formato octal. De Octal a Decimal mediante multiplicaciones: Teniendo en binario el numero de 11001011, se crea una tabla con la posición de las potencias de 8, de la siguiente forma: Una vez planteado, se debe multiplicar cada número con la potencia de 8 pertinente, y luego se suma hasta obtener el número decimal, de la siguiente forma: 400610 = 8^5 x 4 + 8^4 x 0 + 8^3 x 0 + 8^2 x 6 + 8^1 x 1 + 8^0 x 0 = 4*32768 + 6*64 + 1*8 = 131464  El Sistema Hexadecimal El sistema hexadecimal, es un sistema de numeración posicional basado en 16. Esto significa que el sistema hexadecimal usa 16 símbolos para marcar un número. De Decimal a Hexadecimal mediante divisiones: Teniendo el número 7000 en formato decimal, se divide de forma sucesoria, hasta que el resto sea de 0 a 9 o de A a F. Una vez finalizado, se escribe desde el ultimo cociente y el resto desde el final hasta el principio de las divisiones. 1B58 Por ello el número 7000 en formato decimal, sería representado por 1B58 en formato hexadecimal. De Hexadecimal a Decimal mediante multiplicaciones: Teniendo en binario el numero de AF30, se crea una tabla con la posición de las potencias de 16, de la siguiente forma: Una vez planteado, se debe multiplicar cada número con la potencia de 16 pertinente, y luego se suma hasta obtener el número decimal, de la siguiente forma: AF30 = 16^3 x A(10) + 16^2 x F(15) + 16^1 x 3 + 16^0 x 0 = 10*4096 + 15*256 + 3*16 = 44848  U. de sistemas digitales Un bit es la cantidad mínima de información que puede almacenarse en un ordenador. Cuando se manejan grandes cantidades de información, no es viable seguir hablando de bytes, y por ello, se ha definido el conjunto de unidades siguientes: Nombre Abreviatura Valor Bit bit 1 bit Byte B 8 bits Kilobyte KB 1,024 bytes (8,192 bits) Megabyte MB 1,024 KB (1,048,576 bytes) Gigabyte GB 1,024 MB (1,073,741,824 bytes) Terabyte TB 1,024 GB (1,099,511,627,776 bytes) Petabyte PB 1,024 TB (1,125,899,906,842,624 bytes) Exabyte EB 1,024 PB (1,152,921,504,606,846,976 bytes) Zettabyte ZB 1,024 EB (1,180,591,620,717,411,303,424 bytes) Yottabyte YB 1,024 ZB (1,208,925,819,614,629,174,706,176 bytes) Ejemplo: Si tenemos un disco que almacena una cantidad de 1304923 B, en realidad ¿cuántos MB almacena? 1304923/1024 = 1.274,33 KB 1.274,33/1024 = 1,24 MB 1304923 B = 1,24 MB  3. Componentes de un sistema informático. Hardware. Software. Los sistemas informáticos están compuestos por dos componentes fundamentales: el hardware y el software. Estos componentes trabajan en conjunto para permitir el funcionamiento y la operación de los ordenadores y otros dispositivos tecnológicos. Hardware Software El hardware es el conjunto de los El software es el conjunto de componentes físicos y tangibles de un programas y datos que controlan y sistema informático. Estos componentes dirigen el funcionamiento del hardware. son palpables y se pueden tocar. Es intangible y se ejecuta en el hardware Incluyen dispositivos electrónicos y para realizar tareas específicas. mecánicos que permiten el procesamiento, almacenamiento y transmisión de información.  4. Hardware de un ordenador. Componentes físicos. El hardware es el conjunto de componentes físicos de un ordenador, esenciales para su funcionamiento. Incluye dispositivos como la CPU, memoria, almacenamiento y periféricos. Estos elementos trabajan juntos para ejecutar el software y procesar datos, formando la base de todos los sistemas informáticos modernos y permitiendo su operatividad y rendimiento. Placa Base Una placa base, es el componente principal de un ordenador que conecta y permite la comunicación entre todos los demás componentes, como la CPU, la memoria RAM, el almacenamiento, y los dispositivos de entrada/salida. Es esencial para el funcionamiento y la integración de todos los elementos del sistema. Tipos ATX (Advanced Technology eXtended): El tipo de placa base más común para ordenadores de escritorio. Ofrece amplio espacio y capacidad de expansión para componentes adicionales. Micro-ATX: Una versión más pequeña del ATX, con menos ranuras de expansión, pero más compacta y adecuada para ordenadores más pequeños. Mini-ITX: Aún más pequeña que la micro-ATX, ideal para sistemas compactos y de bajo consumo energético, como ordenadores de cine en casa (HTPC). E-ATX (Extended ATX): Una versión más grande del ATX, utilizada en estaciones de trabajo y ordenadores de alto rendimiento que requieren más ranuras de expansión y capacidades de enfriamiento.  Nano-ITX y Pico-ITX: Versiones aún más pequeñas que las Mini-ITX, utilizadas para los ordenadores más compactos. BTX (Balanced Technology eXtended): Un formato menos común que ATX, diseñado para mejorar el flujo de aire y la refrigeración, pero no tuvo aceptación en el mercado. Componentes Los componentes principales de una placa base incluyen: 1. Zócalo de CPU: Donde se instala la unidad central de procesamiento. 2. Ranuras de memoria RAM: Para insertar módulos de memoria RAM. 3. Ranuras de expansión: Para tarjetas gráficas (PCIe), tarjetas de sonido, tarjetas de red, etc. 4. Conectores de almacenamiento: SATA, M.2 para SSDs y HDDs. 5. Chipset: Controla la comunicación entre la CPU, la RAM y otros componentes. 6. Conectores de alimentación: Para la fuente de alimentación. 7. BIOS/UEFI: Firmware que inicializa y gestiona los componentes del sistema. 8. Puertos USB: Para conectar periféricos externos. 9. Conectores de audio: Para dispositivos de audio. 10. Conectores de red: Ethernet para la conexión a redes. 11. Conectores de ventilador: Para los sistemas de refrigeración. 12. Puertos de E/S traseros: HDMI, DisplayPort, USB, audio, etc., para conexiones externas. 13. Batería CMOS: Mantiene la configuración del BIOS/UEFI cuando el sistema está apagado.  Conectores traseros Los conectores traseros de una placa base pueden incluir una variedad de puertos para diferentes dispositivos y periféricos. Estos son: 1. Puerto Paralelo: Transmite datos en paralelo, varios bits simultáneamente. Usado en impresoras y dispositivos antiguos. Conector de 25 pines. 2. Puerto Serie: Transmite datos en serie, un bit a la vez. Usado en módems y periféricos antiguos. Conectores de 9 o 25 pines. 3. Conectores PS/2: Para teclados y ratones más antiguos. 4. Puertos USB: Para conectar dispositivos como teclados, ratones, impresoras, discos duros externos y otros periféricos USB. 5. Puerto Ethernet (RJ-45): Para la conexión a redes de área local (LAN) e Internet. 6. Puertos de Audio: Para conectar altavoces, auriculares y micrófonos. Incluyen conectores para salida de línea, entrada de línea y salida de audio. 7. Puerto S/PDIF: Para la salida de audio digital a sistemas de sonido de alta fidelidad. 8. Puerto VGA: Conector analógico para transmitir vídeo en resoluciones más bajas, sin soporte para audio. 9. Puerto DVI: Conector digital/analógico que transmite vídeo de alta calidad, compatible con resoluciones altas y sin audio. 10. Puerto HDMI: Conector digital que transmite audio y vídeo de alta definición a través de un solo cable. Soporta resoluciones de hasta 4K y 8K, y formatos de audio multicanal. 11. Puerto DisplayPort: Conector digital que transmite vídeo y audio de alta calidad. Soporta resoluciones de hasta 8K y tasas de refresco altas. 12. Puerto eSATA: Para conectar dispositivos de almacenamiento externo SATA. 13. Puertos Thunderbolt/USB-C: Para dispositivos de alta velocidad y multifuncionales.  Zócalo y Chipset El zócalo y el chipset son dos componentes esenciales de una placa base que desempeñan roles clave en el funcionamiento y la compatibilidad de un ordenador. Zócalo Chipset El zócalo, es la interfaz mecánica y El chipset es un conjunto de circuitos eléctrica en la placa base donde se integrados que se encuentra en la placa coloca el procesador. Existen diferentes base y actúa como intermediario entre tipos de zocalos, y la elección del zocalo el procesador, la memoria, las ranuras correcto es crucial para asegurar la de expansión y otros componentes. Hay compatibilidad entre el procesador y la dos componentes principales dentro del placa base. chipset: el Northbridge y el Southbridge. Zócalo LGA (Land Grid Array) - Un diseño donde los pines están en el zócalo, no en el procesador. Utilizado ampliamente por Intel, permite mayor densidad de pines y mejora el rendimiento y la eficiencia energética. Facilita la instalación y ofrece mejor disipación de calor. Ejemplos: LGA 1151, LGA 1200. PGA (Pin Grid Array) - En este tipo, los pines están en el procesador y se insertan en agujeros del zócalo. Ampliamente utilizado por AMD, ofrece una conexión firme con la placa base. Ejemplos: Sockets AM4 y AM5. ZIF (Zero Insertion Force) - Un avance en diseño que permite insertar o retirar el procesador sin aplicar fuerza, gracias a una palanca lateral. Reduce el riesgo de daño a los pines. Utilizado en muchos zócalos modernos, como LGA y PGA.  Chipset Northbridge Southbridge El Northbridge conecta la CPU con los El Southbridge es el encargado de componentes de alta velocidad, como la manejar la comunicación con los memoria RAM y la tarjeta gráfica. dispositivos de menor velocidad, como También gestiona la comunicación entre discos duros, unidades ópticas, puertos la CPU y el Southbridge. USB, audio, y otros periféricos. Es responsable de la transferencia Trabaja en conjunto con el Northbridge rápida de datos e incluye controladores para proporcionar una interfaz completa para la memoria y el bus PCI Express. entre la CPU y todos los dispositivos del Con el avance de la tecnología, muchas sistema. funciones del Northbridge han sido El Southbridge se sitúa en la parte integradas directamente en la CPU. inferior de la placa base. No está directamente conectado a la CPU, se comunica a través del Northbridge.  Procesador El procesador es el componente principal de un ordenador que ejecuta instrucciones de programas mediante cálculos aritméticos, lógicos, de control y de entrada/salida. Es esencialmente el "cerebro" del ordenador, responsable de interpretar y llevar a cabo las instrucciones. Componentes Unidad de Control (UC) Dirige la operación de los demás componentes del procesador. Interpreta las instrucciones de los programas y las convierte en señales de control que dirigen el resto de la CPU. Unidad Aritmético-Lógica (ALU) Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, etc.) y lógicas (comparaciones, operaciones booleanas). Es esencial para ejecutar los cálculos y procesos matemáticos. Registros Pequeñas áreas de almacenamiento dentro del CPU que contienen datos temporales y resultados intermedios de operaciones. Son cruciales para la ejecución rápida de instrucciones. Caché Memoria de alta velocidad ubicada dentro del procesador. Hay varios niveles de caché (L1, L2, L3) en función de su proximidad a la CPU. La caché permite reducir el tiempo que lleva acceder a datos y mejorar el rendimiento del procesador.  Nuevas Tecnologías Núcleos Los núcleos son unidades de procesamiento en un CPU que ejecutan instrucciones de forma independiente. Más núcleos permiten mayor multitarea y eficiencia en la ejecución de múltiples hilos simultáneamente, mejorando el rendimiento en aplicaciones y tareas paralelas. Hyper-Threading - Intel Hyper-Threading de Intel permite a cada núcleo físico manejar dos hilos de ejecución simultáneamente. Esto mejora la eficiencia al optimizar el uso de los núcleos en tareas paralelas, aumentando el rendimiento en aplicaciones que pueden aprovechar múltiples hilos. Simultaneous Multithreading - AMD Simultaneous Multithreading (SMT) de AMD permite que cada núcleo del procesador ejecute dos hilos simultáneamente, mejorando la eficiencia y el rendimiento en tareas paralelas. Similar al Hyper-Threading de Intel, SMT optimiza el uso de los recursos del núcleo para aplicaciones exigentes y multitarea. Turbo Boost - Intel Turbo Boost de Intel aumenta temporalmente la velocidad del reloj de un núcleo para mejorar el rendimiento bajo cargas de trabajo intensivas. Esto permite que el procesador maneje tareas exigentes con mayor rapidez sin ajustes manuales por parte del usuario. Precision Boost - AMD Precision Boost de AMD ajusta dinámicamente la velocidad del reloj de los núcleos según la carga de trabajo y las condiciones térmicas. Optimiza el rendimiento en aplicaciones exigentes al incrementar la frecuencia del reloj cuando es necesario para mejorar la capacidad de respuesta.  Disipadores y Refrigeración Los disipadores y la refrigeración líquida son métodos utilizados para mantener la temperatura de los componentes de un ordenador bajo control. Mantener una temperatura adecuada es esencial para prevenir el sobrecalentamiento y garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil prolongada de los componentes. Disipadores Los disipadores son utilizados para mantener temperaturas óptimas en componentes críticos como la CPU, GPU y otros chips. Funcionan mediante la transferencia de calor desde el componente caliente a un medio de enfriamiento. Están hechos de materiales con alta conductividad térmica, como aluminio o cobre, y cuentan con aletas para aumentar la superficie de disipación. Los disipadores pueden ser pasivos (sin partes móviles) o activos (con ventiladores). Son esenciales para evitar el sobrecalentamiento, garantizar el rendimiento y prolongar la vida útil de los componentes electrónicos. Refrigeración La refrigeración líquida utiliza un líquido refrigerante que circula a través de un circuito cerrado compuesto por un bloque de agua, radiador, bomba, depósito y tuberías. El bloque de agua se monta sobre el componente y absorbe el calor, que luego se transfiere al radiador. El calor se disipa al aire mediante aletas y ventiladores, enfriando el líquido antes de que recircule. Este método es superior a la refrigeración por aire, permitiendo mejor gestión del calor y operaciones más silenciosas. Es ideal para overclocking, ya que permite a los componentes funcionar a frecuencias más altas sin sobrecalentarse. La instalación es más compleja y costosa, y requiere mantenimiento periódico para evitar fugas y asegurar niveles óptimos de refrigerante.  Memoria RAM La memoria RAM es un tipo de memoria volátil que el ordenador utiliza para almacenar datos e instrucciones que están siendo procesados por la CPU en tiempo real. Ofrece acceso rápido a datos y programas en uso, lo que permite un funcionamiento eficiente del sistema. Más memoria RAM permite manejar más aplicaciones simultáneamente y mejorar la velocidad de respuesta del sistema. Los datos en la RAM se borran cuando el ordenador se apaga. Tipos de RAM DRAM (Dynamic RAM) Memoria volátil que necesita ser refrescada constantemente para mantener los datos. Es más económica que SRAM. Se divide en SDRAM, DDR, y LPDDR ofrecen mejoras en velocidad y eficiencia energética. Se usa comúnmente en la RAM principal de los ordenadores. SDRAM (Synchronous DRAM) Versión de DRAM sincronizada con el reloj del sistema, lo que mejora la velocidad de acceso a datos. Incluye DDR (Double Data Rate), que transfiere datos en ambos flancos del reloj, con versiones avanzadas como DDR4 y DDR5 ofreciendo mayores velocidades y eficiencia. SRAM (Static RAM) Es más rápida y costosa que la DRAM, no requiere refresco constante. Mantiene datos mientras esté alimentada, utilizada principalmente en cachés de CPU y aplicaciones que necesitan alta velocidad. VRAM (Video RAM) Memoria especializada en almacenar datos gráficos para tarjetas de video. Utiliza versiones como GDDR (Graphics DDR), que incluyen GDDR3, GDDR5, y GDDR6, ofreciendo alta velocidad y ancho de banda para renderizar gráficos y videos de manera eficiente.  Almacenamiento El almacenamiento secundario es fundamental para guardar datos a largo plazo. Los dos principales tipos de almacenamiento secundario son los discos duros (HDD) y las unidades de estado sólido (SSD). A lo largo del tiempo, las tecnologías de almacenamiento han evolucionado para ofrecer mayor capacidad, velocidad y fiabilidad. Este progreso ha permitido que se manejen cantidades cada vez mayores de datos con mayor rapidez y seguridad. Tipos SATA HDD Los discos duros SATA usan la interfaz Serial ATA para conectarse a la placa base, ofreciendo una conexión más rápida que la antigua PATA. Comunes en ordenadores de escritorio y portátiles, equilibran capacidad y costo, con capacidades de cientos de gigabytes a varios terabytes. Más económicos que las SSD por gigabyte, aunque más lentos (5400 RPM o 7200 RPM), son ideales para almacenamiento masivo, backup y uso general en PCs. SATA SSD Los SATA SSD utilizan la interfaz SATA para conectarse a la placa base, ofreciendo velocidades superiores a los HDD tradicionales pero limitadas a alrededor de 550 MB/s por la interfaz SATA. Utilizan memoria flash, lo que resulta en tiempos de arranque más rápidos, menor latencia y mayor fiabilidad. Son ideales para actualizar ordenadores más antiguos. NVMe SSD Los NVMe SSD utilizan la interfaz NVMe sobre PCIe, lo que les permite ofrecer velocidades de transferencia mucho mayores que las SSD SATA. Estas unidades son ideales para aplicaciones que requieren alto rendimiento, como edición de video, juegos y tareas intensivas de datos, debido a su baja latencia y rápida velocidad de lectura/escritura. Con NVMe, se obtienen tiempos de respuesta significativamente mejorados y un rendimiento superior en comparación con las tecnologías de almacenamiento anteriores.  Tarjeta Gráfica Una tarjeta gráfica, o GPU (Graphics Processing Unit), maneja el procesamiento y renderizado de gráficos y videos. Mejora el rendimiento visual, liberando a la CPU de estas tareas. Es esencial para juegos, edición de video, diseño gráfico y aplicaciones 3D. Las tarjetas gráficas pueden ser integradas en el procesador o ser unidades dedicadas que se conectan a través de PCIe para un rendimiento superior. Componentes GPU (Graphics Processing Unit) El núcleo de la tarjeta gráfica, encargado de ejecutar cálculos complejos para renderizar gráficos y procesar imágenes. Determina el rendimiento y capacidad de la tarjeta gráfica, influenciando la calidad visual y la velocidad de procesamiento en aplicaciones gráficas intensivas. VRAM (Video Random Access Memory) Memoria dedicada para almacenar texturas, imágenes y otros datos gráficos. Influye en la resolución y calidad de los gráficos que la tarjeta puede manejar, permitiendo una experiencia visual fluida y detallada en juegos y aplicaciones gráficas. Sistema de Refrigeración Mantiene la temperatura de la GPU y otros componentes bajo control, previniendo el sobrecalentamiento. Incluye ventiladores y disipadores de calor que conducen y disipan el calor generado, asegurando un rendimiento óptimo y prolongando la vida útil de la tarjeta gráfica. Conexión múltiple gráficas SLI (NVIDIA) y CrossFire (AMD) son tecnologías que permiten usar múltiples tarjetas gráficas en paralelo para aumentar el rendimiento gráfico. Conectan dos o más GPUs, repartiendo la carga de trabajo para mejorar la capacidad de procesamiento gráfico, ideal para juegos y aplicaciones gráficas intensivas.  Tarjeta Expansión Las tarjetas de expansión se utilizan para añadir funcionalidad adicional a un ordenador. Pueden proporcionar capacidades como mejor sonido (tarjetas de sonido), conectividad de red mejorada (tarjetas de red) y almacenamiento adicional (controladoras de disco). Estas tarjetas permiten a los usuarios personalizar y mejorar el rendimiento de su sistema según sus necesidades específicas. Tipos Tarjetas de Sonido Mejoran la calidad del audio del ordenador, ofreciendo sonido envolvente y capacidades avanzadas de procesamiento de audio. Utilizadas por músicos, editores de audio y jugadores, proporcionando una experiencia auditiva superior. Tarjetas de Red Proveen conectividad de red adicional o mejorada, como Ethernet de alta velocidad o Wi-Fi. Son esenciales para servidores, estaciones de trabajo y ordenadores que requieren una conexión de red rápida y estable. Controladoras de Disco Añaden puertos adicionales para discos duros y SSDs, permitiendo ampliar la capacidad de almacenamiento. Son útiles en servidores y estaciones de trabajo que necesitan gestionar grandes volúmenes de datos y múltiples dispositivos de almacenamiento. Tarjetas de Captura Permiten grabar y transmitir video de alta calidad desde diversas fuentes, como cámaras y consolas de juegos. Son esenciales para streamers, creadores de contenido y profesionales de la edición de video, proporcionando entrada y procesamiento de video en tiempo real.  Fuente de Alimentación Las fuentes de alimentación proveen energía estable y regulada a la CPU, GPU, disco duro, y otros dispositivos. Incluyen mecanismos de protección contra sobrevoltajes y cortocircuitos, asegurando la seguridad y el rendimiento del sistema. Además, se clasifican por su capacidad de potencia y conexiones disponibles, siendo cruciales para el funcionamiento eficiente del ordenador. Tipos ATX (Advanced Technology eXtended) Estándar común en PCs de escritorio, ofrece múltiples voltajes (12V, 5V, 3.3V) y conectores para CPU, GPU y periféricos. Incluye un conector de 24 pines para la placa base. SFX (Small Form Factor) Diseñadas para equipos compactos y mini PCs, son más pequeñas que las ATX. Mantienen funcionalidades similares pero en un tamaño reducido, ideales para sistemas con limitaciones de espacio. Modulares y Semi-Modulares: Las modulares permiten conectar solo los cables necesarios, mejorando la gestión de cables y el flujo de aire en el gabinete. Semi-modulares tienen algunos cables fijos. Disponibles en versiones ATX y SFX, ofrecen flexibilidad y organización interna. Redundantes Utilizadas en servidores y sistemas críticos, contienen múltiples módulos de alimentación para asegurar funcionamiento continuo si uno falla. Proveen alta fiabilidad y disponibilidad, esenciales para entornos empresariales.  Chasis Los chasis de ordenador, también conocidos como cajas o carcasas, son las estructuras que albergan y protegen los componentes internos de un sistema. Vienen en varios tipos y tamaños para adaptarse a diferentes usos y necesidades Tipos Full Tower (Torre Completa) Chasis grande, ideal para configuraciones avanzadas con múltiples tarjetas gráficas, unidades de almacenamiento y sistemas de refrigeración líquida. Ofrece amplio espacio para gestión de cables y futuras expansiones, adecuado para entusiastas y profesionales que requieren máxima capacidad y flexibilidad. Mid Tower (Torre Media) Chasis mediano, el más común entre los usuarios. Soporta la mayoría de configuraciones de hardware y ofrece un buen equilibrio entre espacio, expansión y facilidad de manejo. Adecuado para la mayoría de los usos, desde juegos hasta trabajo de oficina. Mini Tower (Torre Pequeña) Chasis compacto, ideal para configuraciones básicas y oficinas. Espacio limitado para expansión, adecuado para usuarios que no necesitan hardware avanzado o múltiples componentes. Perfecto para sistemas de bajo coste y tamaño reducido. HTPC Case (Chasis para Home Theater PC) Diseñado para integrarse con sistemas de entretenimiento en el hogar, compacto y silencioso. Estética y funcionalidad optimizadas para multimedia, adecuado para colocar junto a otros equipos audiovisuales.  5. Periféricos. Los periféricos son dispositivos externos que se conectan a un ordenador para ampliar sus funciones y capacidades. Estos componentes se dividen en dos categorías principales: entrada y salida. Los periféricos de entrada, como teclados y ratones, permiten al usuario interactuar con el sistema. Los periféricos de salida, como monitores e impresoras, muestran la información procesada. La integración de estos dispositivos es esencial para optimizar el rendimiento y la usabilidad de cualquier ordenador, proporcionando una experiencia más completa y eficiente al usuario. P. Entrada Los periféricos de entrada son dispositivos que permiten al usuario interactuar con el ordenador, introduciendo datos y comandos. Ejemplos comunes incluyen teclados, ratones y escáneres. Estos componentes son esenciales para la comunicación efectiva entre el usuario y el sistema, mejorando la funcionalidad y la experiencia de uso del ordenador. Ejemplos Teclado: Dispositivo con teclas que permite introducir texto y comandos en el ordenador, esencial para la escritura, navegación y ejecución de funciones específicas. Ratón: Dispositivo que controla el cursor en pantalla, permitiendo seleccionar y interactuar con elementos mediante movimientos y clics, facilitando la navegación gráfica. Escáner: Aparato que digitaliza documentos y fotografías, convirtiéndolos en archivos electrónicos, permitiendo su edición, almacenamiento y distribución digital. Micrófono: Dispositivo que captura sonido y lo convierte en señales digitales, utilizado para grabaciones de audio, videollamadas y comandos de voz en el ordenador. Cámara web: Dispositivo que captura imágenes y vídeo en tiempo real, utilizado para videoconferencias, transmisión en vivo y capturas multimedia, mejorando la comunicación visual.  P. Salida Los periféricos de salida son dispositivos que permiten al ordenador comunicar información al usuario, transformando datos digitales en formas perceptibles. Incluyen monitores, impresoras y altavoces, esenciales para visualizar, imprimir y escuchar contenido. Estos componentes son cruciales para interpretar y utilizar eficazmente la información procesada por el ordenador. Ejemplos Monitor: Dispositivo que muestra imágenes y datos visuales generados por el ordenador, permitiendo al usuario ver el contenido. Impresora: Máquina que transforma documentos digitales en copias físicas en papel, útil para imprimir textos, gráficos y fotos. Altavoces: Dispositivos que emiten sonido desde el ordenador, esenciales para escuchar música, vídeos y otros contenidos de audio. Proyector: Aparato que proyecta imágenes y vídeos del ordenador a una pantalla grande, ideal para presentaciones y cine en casa. Auriculares: Dispositivos que permiten escuchar sonido del ordenador de manera privada, ideales para videollamadas, juegos y multimedia. 6. Proceso de puesta en marcha. El proceso de puesta en marcha de un ordenador es crucial para su funcionamiento. Involucra una serie de pasos automatizados que verifican el hardware, localizan el dispositivo de arranque y cargan el sistema operativo. Este proceso garantiza que todos los componentes funcionen correctamente antes de presentar la interfaz de usuario. Proceso 1. POST (Power-On Self Test): Al encender el ordenador, la BIOS realiza una serie de pruebas para verificar que los componentes esenciales, como la memoria RAM, el procesador y las tarjetas gráficas, funcionen correctamente. Si alguna falla es detectada, se emiten códigos de error. 2. Inicialización de la BIOS/UEFI: La BIOS (o UEFI en sistemas más modernos) se encarga de detectar y configurar el hardware del sistema, preparándolo para cargar el sistema operativo. Este proceso incluye la identificación de dispositivos de almacenamiento y la configuración de parámetros básicos. 3. Búsqueda del Dispositivo de Arranque: La BIOS/UEFI busca el dispositivo de almacenamiento que contiene el gestor de arranque del sistema operativo (normalmente un disco duro, SSD o unidad flash). La secuencia de arranque puede ser configurada para intentar varios dispositivos en un orden específico. 4. Carga del Gestor de Arranque: Una vez encontrado el dispositivo de arranque, la BIOS/UEFI carga el gestor de arranque (como GRUB para Linux o el Boot Manager de Windows), que se encarga de iniciar el sistema operativo. El gestor de arranque presenta un menú de opciones, si está configurado para ello. 5. Carga del Sistema Operativo: El gestor de arranque localiza y carga el núcleo del sistema operativo en la memoria RAM. A partir de aquí, el sistema operativo inicia sus procesos y servicios fundamentales, llevando al usuario a la pantalla de inicio o escritorio, listo para su uso. 7. Herramientas de monitorización. Las herramientas de monitorización de recursos son esenciales para gestionar y optimizar el rendimiento de sistemas operativos como Windows y Linux. Estas herramientas permiten a los administradores y usuarios supervisar el uso de la CPU, memoria, disco y red, identificando posibles cuellos de botella y problemas de rendimiento. En Windows, herramientas como el Administrador de Tareas, el Monitor de Rendimiento y el Visor de Eventos proporcionan información detallada y análisis en tiempo real. En Linux, utilidades como htop, iostat y vmstat ofrecen potentes capacidades de monitorización desde la línea de comandos, siendo indispensables para el mantenimiento y la optimización del sistema. Herramientas Administrador de Tareas (Windows): Proporciona una visión general del uso de CPU, memoria, disco y red, permitiendo finalizar procesos y supervisar el rendimiento en tiempo real. Monitor de Rendimiento (Windows): Ofrece análisis detallados de rendimiento y recursos, con la capacidad de crear alertas y registros personalizados para una monitorización avanzada. Visor de Eventos (Windows): Registra eventos del sistema y aplicaciones, ayudando a diagnosticar problemas y supervisar la actividad y el rendimiento del sistema. htop (Linux): Similar a top, pero con una interfaz más amigable y capacidades adicionales, como la posibilidad de interactuar con los procesos directamente desde la pantalla. iostat (Linux): Proporciona estadísticas detalladas sobre el uso de CPU y dispositivos de entrada/salida, útil para identificar cuellos de botella en el rendimiento del sistema. vmstat (Linux): Ofrece información sobre procesos, memoria, paginación, bloqueos de E/S y CPU, proporcionando una visión completa del rendimiento del sistema. 8. Normas de seguridad y prevención de riesgos laborales. Las normas de seguridad y prevención de riesgos laborales para un profesional de la informática son esenciales para garantizar un entorno de trabajo seguro y saludable. Recomendaciones Ergonomía: Es fundamental utilizar una silla ergonómica ajustable en altura con respaldo reclinable y soporte lumbar. El escritorio debe estar a una altura que permita trabajar cómodamente sin encorvarse. El monitor debe colocarse a la altura de los ojos para evitar tensiones en el cuello y mantener una distancia adecuada de unos 50-70 cm. El teclado y el ratón deben estar posicionados de manera que las muñecas queden rectas y los codos formen un ángulo de 90 grados, minimizando el riesgo de lesiones por esfuerzo repetitivo. Pausas y ejercicios: Se recomienda realizar descansos breves cada 1-2 horas de trabajo continuo para relajar los músculos y reducir la tensión acumulada. Es útil realizar estiramientos específicos para el cuello, la espalda, los brazos y las manos, contribuyendo a mantener la flexibilidad y prevenir problemas musculo- esqueléticos a largo plazo. Iluminación: Una iluminación adecuada es crucial para prevenir la fatiga ocular y mejorar la comodidad visual mientras se trabaja. Se debe evitar la luz directa que cause reflejos en la pantalla del monitor, lo que puede forzar la vista y provocar incomodidad. Se debe aprovechar la luz natural, situando el escritorio cerca de una ventana, pero sin que la luz del sol incida directamente sobre la pantalla. Higiene visual: Es recomendable seguir la regla 20-20-20: cada 20 minutos, apartar la vista de la pantalla y mirar algo que esté a una distancia de 20 pies (aproximadamente 6 metros) durante al menos 20 segundos. Ayuda a relajar los músculos oculares y reduce la tensión acumulada por el enfoque prolongado en la pantalla.