Objetivos Generales
Identificar
Comprender los componentes principales de un sistema de cómputo moderno
Relacionar
Conectar hardware y software con la función del sistema operativo
Reconocer
Importancia de los SO en computación en la nube, virtualización e IoT
1 ¿Qué es un Sistema de Cómputo?
Definición
Un sistema de cómputo es el conjunto de dispositivos electrónicos, físicos (hardware) y programas lógicos (software) que, bajo la coordinación de un sistema operativo, trabajan de manera integrada para procesar, almacenar, transmitir y proteger información.
En la actualidad, los sistemas de cómputo abarcan desde computadoras personales hasta sistemas embebidos, servidores en la nube y dispositivos móviles inteligentes.
Computadoras Personales
Sistemas de propósito general para uso individual o empresarial
Dispositivos Móviles
Smartphones y tablets con sistemas operativos móviles especializados
2 Componentes de un Sistema de Cómputo
CPU
Unidad Central de Procesamiento
Núcleo del sistema, ejecuta instrucciones. Procesadores multinúcleo, GPU y TPU para IA.
Memoria RAM
Memoria de Acceso Aleatorio
Almacena temporalmente instrucciones y datos. Tecnologías DDR4/DDR5.
Almacenamiento
HDD: Disco duro magnético
SSD: Unidad de estado sólido
Nube: Almacenamiento remoto
GPU
Unidad de Procesamiento Gráfico
Clave en procesamiento paralelo, IA, big data y gráficos.
Periféricos:
Entrada
Teclado, ratón, escáner
Salida
Monitor, impresora
E/S
USB, discos externos
De Sistema
- Sistema operativo
- Controladores
- Utilidades básicas
- Firmware
De Aplicación
- Navegadores web
- Procesadores de texto
- Aplicaciones móviles
- IDEs de desarrollo
Middleware
Capa intermedia para comunicación entre aplicaciones y hardware, bases de datos, servicios web.
Comparación: Hardware vs Software
| Característica | Hardware | Software |
|---|---|---|
| Naturaleza | Componentes físicos | Instrucciones lógicas |
| Ejemplos | CPU, RAM, Disco duro | Windows, Word, Chrome |
| Vida útil | Se desgasta físicamente | Puede actualizarse |
| Interacción | Mediante dispositivos | Mediante interfaces |
3 Funcionamiento de un Sistema de Cómputo
Flujo de Información
Características Modernas
- Virtualización de recursos
- Gestión avanzada de seguridad
- Optimización de energía
- Conectividad en red integrada
Llamadas al sistema (system calls)
Interfaces que permiten a los programas solicitar servicios del sistema operativo, como acceso a archivos, memoria o dispositivos.
Relación entre el Sistema Operativo y los Componentes
¿Qué es un Sistema Operativo?
Es el software esencial que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware, gestionando los recursos de cómputo, facilitando la ejecución de programas y garantizando aspectos de seguridad, eficiencia y multitarea.
Incluye soporte para virtualización, administración en la nube, entornos distribuidos y dispositivos móviles.
Controladores
Traducen instrucciones del SO a señales que entiende el hardware específico.
Procesos
Coordinación de múltiples tareas y asignación eficiente de CPU.
Memoria
Asignación eficiente, protección entre procesos y gestión de memoria virtual.
Almacenamiento
Organización de archivos en sistemas de ficheros y gestión de espacio.
Ejemplos Prácticos
Conexión de Periférico
El SO detecta hardware vía Plug and Play, instala controladores automáticamente y habilita el uso del dispositivo.
Monitorización
Administrador de Tareas (Windows) o Monitor de Recursos (Linux/macOS) permiten analizar procesos y uso de recursos en tiempo real.
Gestión de Conflictos
El SO administra prioridades y recursos para evitar fallos del sistema cuando múltiples aplicaciones compiten por los mismos recursos.
Preguntas de Comprensión
¿Cuál es la diferencia entre hardware, software de sistema y software de aplicación?
¿Qué papel cumple la memoria RAM en comparación con un disco SSD?
Explica la importancia de los controladores dentro del sistema operativo.
¿Qué significa multitarea y cómo la administra el sistema operativo?
¿Qué consecuencias tendría que el SO no gestionara bien la memoria?
Da tres ejemplos de sistemas operativos actuales y sus aplicaciones principales.
¿Qué relación existe entre el sistema operativo y la seguridad de la información?
¿Cómo influye la virtualización en el uso moderno de los sistemas de cómputo?
¿Qué diferencia existe entre almacenamiento local y en la nube?
¿Qué sucede en el sistema operativo cuando conectamos un periférico USB?
Actividad Evaluativa Individual
Elabora un mapa conceptual digital (puede ser en CmapTools, Lucidchart, Canva o PowerPoint) donde:
- Identifiques y relaciones los componentes de hardware y software de un sistema de cómputo actual.
- Expliques gráficamente cómo interviene el sistema operativo en la comunicación entre el usuario, el hardware y las aplicaciones.
- Incluyas ejemplos de tecnologías actuales (ej. almacenamiento en la nube, virtualización, dispositivos móviles, IoT).
Criterios de evaluación (20 puntos):
Claridad y organización del mapa conceptual
Inclusión de definiciones y términos actualizados
Relación adecuada entre hardware, software y SO
Ejemplos aplicados y actuales en el esquema
Entrega:
Enviar el mapa conceptual en formato digital antes de la próxima sesión.
Material de Estudio
PDF del tema
Documentación completa
Guía de estudio
Resumen y ejercicios
Video explicativo
Explicación visual
Plantilla mapa conceptual
Para la actividad