Hardware, Software y Firmware

Básicamente una computadora consiste de dos partes: el hardware y el software. El hardware es un término genérico utilizado para designar a todos los elementos físicos que lo componen, es decir, gabinete, monitor, motherboard, memoria RAM y demás.

En tanto, el software es todo aquello que le proporciona a la computadora las instrucciones necesarias para realizar una determinada función. Entre ellos se destacan el sistema operativo, juegos, controladores de dispositivos, programas de usuario y demás.

¿Qué es el hardware? Así como la computadora se subdivide en dos partes, el hardware que la compone también, de este modo podemos encontrar el llamado hardware básico y hardware complementario.

El hardware básico agrupa a todos los componentes imprescindibles para el funcionamiento de la PC como motherboard, monitor, teclado y mouse, siendo la motherboard, la memoria RAM y la CPU los componentes más importantes del conjunto. Por otro lado, tenemos el hardware complementario, que es todo aquel componente no esencial para el funcionamiento de una PC como impresoras, cámaras, pendrives y demás.

También podremos encontrar una diferenciación adicional entre los componentes de la PC, y se encuentra dada por la función que estos cumplen dentro de la misma. En los siguientes párrafos podremos conocer la forma en que se dividen.

Chipset: Integrado en la motherboard, el chipset permite el tráfico de información entre el microprocesador y el resto de los componentes que conforman la PC.

CPU: Este dispositivo tiene la tarea de interpretar y ejecutar las instrucciones recibidas del sistema operativo, además de administrar las peticiones realizadas por los usuarios a través de los programas.

Memoria RAM: La Memoria RAM o Memoria de Acceso Aleatorio es donde la computadora almacena los programas, datos y resultados procesados por la CPU, lo que permite su rápida recuperación por parte del sistema, brindado así una mejor performance.

Unidades de almacenamiento: Son todos aquellos dispositivos destinados al almacenamiento de los datos del sistema o de usuario, es decir, el lugar físico en donde se ubica el sistema operativo, los programas y los documentos del usuario. Estos pueden ser discos rígidos, unidades de CD, DVD o Blu Ray, pendrives o discos externos extraíbles.

Dispositivos de Salida: Son los dispositivos encargados de mostrarle al usuario los resultados de sus operaciones. Este grupo comprende monitores, impresoras y todo aquello que sirva al propósito de ofrecerle al usuario la posibilidad de ver el resultado de su trabajo.

Dispositivos de Entrada: Dispositivos que permiten el ingreso de información a la PC. Ejemplos de ello son los teclados, los mouses y otros dispositivos. Dispositivos mixtos: Estos son componentes que entregan y reciben información, y en este grupo podemos mencionar placas de red, módems y puertos de comunicaciones, entre otros.

¿Qué es el software? El software de una computadora es todo aquel código ordenado de tal manera que le permite al usuario ordenarle a la misma que realice una tarea. También se deben subdividir en diversas categorías en base a las funciones que realizan en el sistema.

Conceptos de Software Software es una secuencia de instrucciones que son interpretadas y/o ejecutadas para la gestión, redireccionamiento o modificación de un dato/información o suceso.

Software también es un producto, el cual es desarrollado por la ingeniería de software, e incluye no sólo el programa para la computadora, sino que también manuales y documentación técnica. Un software de computadora está compuesto por una secuencia de instrucciones, que es interpretada y ejecutada por un procesador o por una máquina virtual. En un software funcional, esa secuencia sigue estándares específicos que resultan en un determinado comportamiento. En nuestra computadora, todos los programas que usamos son software: Windows, Outlook, el Firefox, Google Chrome, Microsoft Edge y los antivirus, entre otros. Incluso los virus pueden ser categorizados como software.

Un software puede ser ejecutado por cualquier dispositivo capaz de interpretar y ejecutar las instrucciones para lo cual es creado. Cuando un software está representado como instrucciones que pueden ser ejecutadas directamente por un procesador decimos que está escrito en lenguaje de máquina. La ejecución de un software también puede ser realizada mediante un programa intérprete, responsable por entender y ejecutar cada una de sus instrucciones. Una categoría especial y notable de intérpretes son las máquinas virtuales, como la Máquina virtual Java (JVM).

Clasificación del software Software de Sistema: Este grupo comprende el sistema operativo, controladores de dispositivos, utilitarios de sistema y toda aquella herramienta que sirva para el control específico de las características de la computadora. Software de Aplicación: Se le llama software de aplicación a todos aquellos programas utilizados por los usuarios para la concreción de una tarea, y en este grupo podemos encontrar software del tipo ofimático, aplicaciones de diseño gráfico como Photoshop, de

contabilidad y de electrónica, por solo citar una pequeña fracción de todas las categorías de aplicaciones que podemos encontrar en el mercado.

Tipos de software El software, también llamado programa o aplicación, además del hardware, es una de las piezas fundamentales de cualquier computadora o sistema de cómputo tales como PCs de escritorio, netbooks, smartphone, notebooks o tablets. Sin estos programas, la computadora no sería más que un aparato que no es capaz de hacer nada por sí mismo, salvo decorar un escritorio. A partir de este punto trataremos de hacer una revisión sobre los distintos tipos de programas y aplicaciones que se pueden encontrar en el mercado. Existen muchos tipos de software, cada uno desarrollado con un fin específico, y a lo largo de los años se ha establecido una categorización que define la tarea que cumple. A partir de aquí conoceremos como se diferencian los diferentes tipos de programas y algunos ejemplos de las aplicaciones más conocidas.

Sistemas Operativos Este tipo de software controla la computadora, y sin él, la PC no es capaz de interpretar las acciones que le pedimos, por ejemplo cortar o pegar. Los ejemplos más importantes de sistemas operativos son Microsoft Windows, en cualquiera de sus versiones, es decir Windows XP, Windows Vista, Windows 7 o Windows 8, Windows 10, Apple MacOS o Linux en su distribuciones Mandriva, Ubuntu, Kubuntu y Debian, por citar sólo los más importantes.

Pero también existen otros tipos de sistemas operativos exclusivos para otros dispositivos como smartphones y tablets. Los mejores ejemplos de ellos son Symbian, Android, iOS, Windows Phone y BlackBerry OS, entre otros.

Procesadores de Texto Sustituyen, con muchísimas ventajas, a la ya muy obsoleta máquina de escribir, pudiéndose escribir textos, memorándum, cartas, contratos, informes, correspondencia en general, y cualquier otro documento que sea necesario mostrar en papel o enviar a través de correo electrónico.

Con un procesador de textos, se pueden utilizar diversos recursos para la composición de un documento tales como: subrayado, negrita, fuentes de letras de diversos tipos, colores, corrección ortográfica, inserción de textos, imágenes, tablas y muchas otras opciones que lograrán un aspecto profesional para nuestro escrito. Los ejemplos más citados de procesador de textos son Microsoft Word, Libre Writer, WordPad, Abiword o Kword.

Planillas de Cálculo Este tipo de aplicaciones sirven para hacer todo tipo de cálculos y operaciones matemáticas, siendo bastante útiles para diversas aplicaciones tales como hojas de pago, contabilidad, cuentas a pagar y a cobrar, cálculos estadísticos, balances, gráficos estadísticos y muchas otras posibilidades para el ámbito de la contabilidad en la empresa o el hogar. Ejemplos de ellos son Microsoft Excel, Lotus y Office Calc.

Bases de Datos Estos programas son utilizados para almacenar información tal como registro de clientes, proveedores, materiales, productos, a los efectos de poder tener un seguimiento eficaz de stocks o movimientos de cualquier índole. Las aplicaciones más importantes de este ámbito son Microsoft Access, FoxPro y Office Base.

MySQL Database: El software funciona en múltiples plataformas, incluyendo la mayoría de las variedades de UNIX y Windows.

Oracle: La Oracle es otra base de datos escalable a nivel empresarial.

Programas de CAD CAD (Computer Aided Design), se refiere a los programas de diseño asistido por computadora que son muy utilizados por arquitectos, ingenieros, diseñadores y todo profesional que se dedique a la confección de planos de cualquier tipo. Muy utilizados en arquitectura, ingeniería y electrónica entre otros. El ejemplo más significativo de esta categoría es AutoCAD de la empresa Autodesk, pero también podemos contar con Blender, de código abierto y gratuito.

Diseño Gráfico Este tipo de programas son los utilizados regularmente en cualquier estudio de diseño gráfico en donde se compongan revistas, libros, y todo tipo de material impreso.

Básicamente se pueden dividir en dos tipos: Composición y retoque y manipulación de imágenes, habiendo otros programas que complementan estas acciones. Los programas más utilizados en este ámbito son Adobe Illustrator, Adobe InDesign, Adobe Photoshop, siendo también usados, pero en menor medida CorelDraw! y Corel Photo Paint, entre otros.

Suites Este tipo de programas suelen integrar varias aplicaciones que cumplen una función diferente en un mismo paquete. Las más conocidas suites son Microsoft Office, Open Office o Adobe Suite. Las primeras dos integran software enfocado al trabajo en la oficina, con procesador de texto, planilla de cálculo y otros, mientras que el tercero se encuentra dirigido al profesional del ámbito gráfico.

Navegadores (Browsers) Quizás uno de los programas más utilizados en la actualidad, dado el furor imparable de Internet y las redes sociales. Estos programas nos sirven para conectarnos y navegar a través de Internet. Los navegadores más populares son Microsoft Edge, Mozilla Firefox, Google Chrome, Safari y Opera. Cabe destacar que todos ellos son programas gratuitos.

Lenguajes de Programación: un programa destinado a la construcción de otros programas informáticos. Dicho lenguaje está compuesto por símbolos

y reglas sintácticas y semánticas, expresadas en forma de instrucciones y relaciones lógicas, mediante las cuales se construye el código fuente de una

aplicación. Ejemplos: Java, C, Python, C++, C#, PHP, JavaScript, etc

Aplicaciones para Smartphones Una categoría especial de software son los programas exclusivamente diseñados para los sistemas operativos incluidos en los teléfonos inteligentes actuales. En el mercado existen varios sistemas operativos para teléfonos móviles, como pudimos ver más arriba, no siendo compatibles las aplicaciones diseñadas para Android con Windows Phone, por dar un ejemplo. Estas apps, como también se conoce al software para teléfonos celulares, ofrecen al usuario un abanico muy importante de posibilidades, ya que con ellas puede contar con ayuda para cualquier tipo de tarea que desee emprender con su teléfono. Para ello existen en el mercado aplicaciones para oficina, lectores de correo, juegos y muchas otras, sólo es cuestión de buscar en las tiendas oficiales de cada sistema operativo y seleccionar la que más nos convenga.

Hardware, soporte físico de la computadora A partir de aquí vamos a descubrir la importancia del hardware y los principales elementos que lo componen. La función de estos componentes suele dividirse en tres categorías principales: entrada, salida y almacenamiento de datos. Los componentes de esas categorías están relacionados a través de un conjunto de cables o circuitos llamado bus con la unidad central de proceso (CPU), el microprocesador que maneja a la computadora y le suministra capacidad de cálculo. El hardware de entrada posee dispositivos externos, esto es, componentes situados fuera de la CPU de la computadora, que proporcionan información e instrucciones.

El lápiz óptico Entre los elementos físicos tenemos, por ejemplo, un lápiz óptico, que es un puntero con un extremo fotosensible que se utiliza para dibujar sobre el

monitor o para seleccionar información en la pantalla pulsando un botón en el lápiz óptico o presionando el lápiz contra la superficie de la pantalla. El lápiz tiene sensores ópticos que identifican la fracción de la pantalla por la que se está pasando.

El mouse Un mouse o ratón, es un dispositivo apuntador diseñado para ser tomado como una mano. Cuenta en su parte inferior con un dispositivo detector (generalmente una bola o láser) que permite al usuario controlar el movimiento del cursor en la pantalla deslizando el mouse por una superficie plana o pad. Para seleccionar objetos o elegir instrucciones en la pantalla, el usuario pulsa un botón del mouse, ya sea el derecho o izquierdo.

El joystick Un joystick es un dispositivo formado por una palanca que se mueve en varias direcciones y dirige un cursor u otro objeto gráfico por la pantalla de la computadora.

El teclado Un teclado es un dispositivo parecido a una máquina de escribir, que posibilita al usuario introducir textos e instrucciones. Algunos teclados poseen teclas de función especiales o dispositivos apuntadores integrados, como trackballs (bolas para mover el cursor) o zonas sensibles al tacto que permiten que los movimientos de los dedos del usuario dirijan el cursor en la pantalla.

La pantalla La pantalla cambia la información generada por la computadora en información visual. Las pantallas suelen tener una de las siguientes formas: un monitor de rayos catódicos o una pantalla de cristal líquido (LCD, siglas en inglés), aunque en la actualidad las opciones se han multiplicado.

La impresora Matriz de puntos: Las impresoras toman textos e imágenes de la computadora y los imprimen en papel. Las impresoras matriciales utilizan minúsculos alambres que golpean una cinta entintada creando caracteres.

Láser: Las impresoras láser emplean haces de luz para trazar imágenes en un tambor y luego toman pequeñas partículas de un pigmento negro, llamado tóner. Ink Jet: También existe un tercer tipo, llamado impresora Ink Jet o de Chorro de tinta, la cual es la impresora más usada en la actualidad por precio y prestaciones, estando su funcionamiento basado en traspasar tinta a alta presión desde unos cartuchos situados en la misma.

Firmware: Un intermediario entre el hardware y el software Quienes solemos utilizar diferentes dispositivos electrónicos compuestos por hardware y software, seguramente hemos oído mencionar más de una vez el término Firmware, y la importancia que este elemento posee dentro del funcionamiento de los equipos, como así también la necesidad de actualizar esta herramienta con las nuevas versiones disponibles.

En principio cabe destacar que el término Firmware comenzó a difundirse a finales de la década de los sesenta, y que básicamente definía el microcódigo residente en la memoria RAM, encargado de implementar distintas instrucciones de la computadora. Gracias a las características de este elemento, el mismo podía ser modificado con los cambios necesarios para establecer nuevas instrucciones que posteriormente serían ejecutadas por el CPU. Con el paso de los años, el Firmware se convirtió en un elemento cotidiano, del cual disponen la mayoría de los dispositivos electrónicos digitales, ya que permite que sea posible el envío de diferentes series de instrucciones a los distintos componentes electrónicos de un equipo, como es el caso de la PC, en la cual el Firmware se puede llegar a encargar de un sinfín de instrucciones específicas para el procesador, el BIOS (Basic Input Output System), diversas aplicaciones y demás.

Debido a que el Firmware, que como su nombre lo indica se trata de programación en firme, y se caracteriza por ser un bloque de instrucciones para determinados propósitos, suele definírselo como un elemento de software del equipo. No obstante, al encontrarse incorporado a la propia electrónica de los dispositivos, también es correcto asegurar que se trata de un componente de hardware del mismo. En realidad, el Firmware, que reside en memorias de tipo no volátil tales como la ROM, EEPROM o Flash, es el intermediario entre el dispositivo y la electrónica del mismo, que se encarga de controlar y enviar las instrucciones externas del equipo y asegurar que éstas se efectúen correctamente.

En la actualidad, debido a la necesidad imperiosa de la existencia de Firmware en prácticamente todos los dispositivos que posean circuito integrado, es posible encontrar este tipo de programación en infinidad de equipos, tales como impresoras, monitores, reproductores, unidades ópticas, periféricos, y por supuesto también en componentes como microprocesadores, memorias y demás. Incluso el propio BIOS de la computadora es considerado un Firmware, ya que es el encargado de activar las distintas instrucciones para el encendido de la PC y ejecutar los mandos para el inicio de los entornos del sistema operativo.

Otro es el caso de los periféricos que acompañan a nuestra PC, ya que cada uno de ellos trabaja con un Firmware especial para tareas específicas, el cual suele no venir incluido dentro del dispositivo, sino que se carga en el momento en que el mismo es conectado y recibe la orden de arranque por intermedio del sistema operativo de la computadora. Muchas veces este Firmware viene incluido en los drivers que acompañan a dichos accesorios.

Inconvenientes y problemas con el Firmware El mayor inconveniente de la mayoría de los Firmware que incluyen los diferentes equipos electrónicos es la falta de actualización automática, lo que puede provocar ciertas fallas en su funcionamiento habitual. Es por ello, que constantemente se lanzan nuevas versiones de diferentes Firmware, el cual en general deberá ser actualizado de manera manual por el usuario.

Lo mismo sucede con las actualizaciones de Firmware de otros equipos, tales como teléfonos celulares, computadoras de abordo de automóviles, reproductores de música y demás.

Actualizaciones de Firmware Las actualización de los Firmware puede provenir de las empresas fabricantes de los equipos, como sucede por ejemplo con las publicadas por la compañía Apple para su iPhone, o incluso pueden llegar a ser desarrolladas por usuarios comunes, actividad a la que se la denomina «Hackear» el Firmware, que en los últimos años se ha centrado mayormente en la modificación de los Firmware correspondientes a reproductores de video y música de gama baja.

Los efectos de la actualización del Firmware En general, los Firmware sufren modificaciones que responden a mejorar la funcionalidad del mismo, y de esta manera ofrecer un rendimiento superior del equipo que lo contiene. A pesar de que muchos dispositivos actuales incluyen la función de actualización de Firmware de manera automática, lo cierto es que una gran cantidad de equipos no han incorporado dicha funcionalidad, por lo que muchas veces es el usuario quien deberá encargarse de realizar esta tarea de forma manual, pero extremadamente sencilla.

Actualizaciones fundamentales de Firmware La actualización del Firmware representa un cambio drástico y beneficioso para el equipo, ya que no sólo permite la actualización del propio dispositivo, sino que además puede llegar a ampliar las características del mismo, ofreciendo una mayor funcionalidad.

En general, cuando los fabricantes lanzan un nuevo Firmware actualizado para alguno de sus equipos, la actualización debe realizarse sin lugar a dudas, ya que en la mayoría de los casos se trata de Firmware modificados que incluyen la corrección de errores que pudiera presentar el dispositivo en su funcionamiento habitual. En ocasiones son los propios usuarios los que desarrollan las modificaciones necesarias de los Firmware, como es el caso de las reiteradas actualizaciones de Firmware de reproductores de Divx de mesa de gama baja, que mediante la actualización ofrece la posibilidad de reproducir archivos comprimidos con códecs que anteriormente el equipo no soportaba.

En ocasiones la nueva versión del Firmware puede llegar a añadir funciones y mejorar las preestablecidas, ofreciéndonos características más modernas para el uso del dispositivo. Este suele ser uno de los motivos más importantes por el cual los usuarios deciden actualizar el Firmware de sus dispositivos, ya que a través de esta técnica, se logran modernizar diversos aspectos, estos pueden variar desde el simple cambio cosmético de su interfaz gráfica hasta complejos valores de configuración de su funcionamiento.

La arquitectura de una computadora está formada por distintas capas con diferentes niveles de abstracción. El hardware es la base y luego aparece el firmware. Sobre él se suceden el ensamblador, el kernel, el sistema operativo y, al final, las aplicaciones.

El núcleo o kernel es la parte central de un sistema operativo y es el que se encarga de realizar toda la comunicación segura entre el software y el hardware del computador. El núcleo kernel es la parte más importante del

sistema operativo Unix y sus derivados, como Linux y todas las distribuciones que dependen de él.

https://www.profesionalreview.com/2018/01/04/que-es-el-kernel-y-como-funciona/

El kernel permite la comunicación entre el software y los dispositivos físicos de un ordenador, tanto el hardware interno como la placa base, procesador, memoria y unidades de almacenamiento, hasta aquellos que se consideran periféricos, como el ratón, teclado, monitor, llaves USB, cámaras, teléfonos, etc.

Además de esto, el núcleo kernel también debe hacer una gestión de la memoria RAM. La memoria debe ser utilizada de manera eficiente, dividiéndola entre los distintos servicios y aplicaciones para que todo funcione de forma fluida, ya que un sistema operativo actual es ‘multitarea’, por lo que se ejecutan todo el tiempo varias aplicaciones y servicios al mismo tiempo.

Al igual que la memoria, el procesador también debe ser gestionado por el núcleo de Linux. Actualmente tenemos procesadores con múltiples núcleos e hilos, así que el kernel debe dividir las tareas que hace el ordenador entre todos los núcleos de la CPU para que esas tareas se realicen correctamente sin solaparse unas con otras.

Núcleo de Linux vs núcleo de Windows

Aunque Windows también posee su propio kernel, hay una diferencia fundamental entre este y el de Linux. Mientras que el núcleo de Windows es completamente hermético y nadie puede modificarlo, el de Linux es de código abierto, por lo que cualquiera puede hacerles las modificaciones que quiera, esto permite que existan distintas distribuciones de Linux.