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Funcionamiento de una Computadora
Las tecnologías utilizadas en computadoras digitales han evolucionado mucho desde la aparición de los primeros modelos en los años 1940, aunque la mayoría todavía utiliza la Arquitectura de von Neumann, publicada por John von Neumann a principios de esa década, que otros autores atribuyen a John Presper Eckert y John William Mauchly.

La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con cuatro (4) secciones principales: la unidad aritmético lógica, la unidad de control, la memoria primaria, principal o central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses.




Unidad central de procesamiento

La unidad central de procesamiento (CPU, por sus siglas del inglés: Central Processing Unit) consta de manera básica de los siguientes tres elementos:

Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida.
  • La unidad aritmético lógica (ALU, por sus siglas del inglés: Arithmetic-Logic Unit) es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta, ...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.
  • La unidad de control (UC) sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria).
  • Los registros: de datos, de memoria, registros constantes, de coma flotante, de propósito general, de propósito específico.
Los procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de coma flotante.




Memoria primaria
La memoria principal (MP), conocida como memoria de acceso aleatorio (RAM, por sus siglas del inglés: Random-Access Memory), es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip se subdividen en memoria estática (SRAM) con seis transistores por bit y la mucho más utilizada memoria dinámica (DRAM) un transistor y un condensador por bit. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.

Periféricos de Entrada, de Salida o de Entrada/Salida
Los dispositivos de Entrada/Salida (E/S) sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y/o comunicar los resultados generados por el computador al exterior. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S como teclados, monitores, unidades de disco flexible o cámaras web.

Buses
Las tres unidades básicas en una computadora: la CPU, la MP y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por buses o canales de comunicación:
  • Bus de direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,
  • Bus de control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y
  • Bus de datos, por donde circulan los datos.


Otros conceptos
En la actualidad se puede tener la impresión de que los computadores están ejecutando varios programas al mismo tiempo. Esto se conoce como multitarea, y es más común que se utilice el segundo término. En realidad, la CPU ejecuta instrucciones de un programa y después tras un breve periodo de tiempo, cambian a un segundo programa y ejecuta algunas de sus instrucciones. Esto crea la ilusión de que se están ejecutando varios programas simultáneamente, repartiendo el tiempo de la CPU entre los programas. Esto es similar a la película que está formada por una sucesión rápida de fotogramas. El sistema operativo es el programa que generalmente controla el reparto del tiempo. El procesamiento simultáneo viene con computadoras de más de un CPU, lo que da origen al multiprocesamiento.


El sistema operativo es una especie de caja de herramientas llena de utilerías que sirven para decidir, por ejemplo, qué programas se ejecutan, y cuándo, y qué fuentes se utilizan (memoria o dispositivos E/S). El sistema operativo tiene otras funciones que ofrecer a otros programas, como los códigos que sirven a los programadores, escribir programas para una máquina sin necesidad de conocer los detalles internos de todos los dispositivos electrónicos conectados.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Computadora

Estructura Física de una Computadora
Estructura del computador Un computador se divide fundamentalmente en dos partes: el Hardware y el Software.

El hardware es la parte física del computador, la parte tangible; es decir aquello que podemos tocar del computador. El software es la parte lógica del computador, es decir el conjunto de instrucciones que le ordenan al hardware que tarea debe realizar.


Arquitectura del hardware

El Hardware es la parte tangible del computador, aquella que se puede palpar. Los componentes Hardware se refiere a las partes físicas y accesorios complementarios que componen la Unidad Central de Procesamiento (CPU) así como a los dispositivos externos, tales como, monitor, impresora, teclado, mouse, cornetas. Si vemos el computador como una estructura de hardware, notaremos que esta constituido por dispositivos, que clasificaremos según la función que desempeñen.  De acuerdo a esta clasificación tendremos:

  • Dispositivos de Entrada. 
  • Dispositivos de Salida. 
  • Dispositivos de Comunicación. 
  • Dispositivos de Almacenamiento. 
  • Dispositivos de Cómputo. 

Dispositivos de Entrada
Son todos aquellos que permiten la entrada de datos a un computador. Entre estos encontramos: el teclado, el ratón, el escáner, el micrófono, la cámara web, el capturador de y firma digitales o lapices ópticos, memorias usb,cd, dvd etc.

Dispositivos de Salida
Son todos aquellos que permiten mostrar la información procesada por el computador. Entre estos encontramos: la pantalla, la impresora, los altavoces, etc.

Dispositivos de almacenamiento
Son todos aquellos que permiten almacenar los datos en el computador. Ente estos encontramos: el disquete, el disco duro (interno y externo), el CD, el DVD, la memoria USB, etc.

Dispositivos de Comunicación
Son todos aquellos que permiten la comunicación entre computadores. Entre estos encontramos: el módem, la tarjeta de red y el enrutador (router).

Dispositivos de Cómputo
Son todos aquellos que realizan las operaciones y controlan las demás partes del computador. Entre estos encontramos: la Unidad Central de Procesamiento, la memoria y el bus de datos.

Unidad Central de Procesamiento (CPU)
Unidad central de proceso o CPU (mejor conocida por sus siglas en inglés, CPU), es un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se ocupa del control y del proceso de datos en las computadoras. Generalmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos.

El microprocesador de la CPU está formado por una unidad aritmético-lógica que realiza cálculos y comparaciones y toma decisiones lógicas (determinando si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole. Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo un disco duro), los dispositivos de entrada (por ejemplo un teclado o un mouse) y los dispositivos de salida (por ejemplo un monitor o una impresora). Cuando se ejecuta un programa, el registro de la CPU, llamado contador de programa, lleva la cuenta de la siguiente instrucción del programa, para garantizar que las instrucciones se ejecuten en la secuencia adecuada. La unidad de control de la CPU coordina y temporiza las funciones de la CPU, tras lo cual recupera la siguiente instrucción desde la memoria. En una secuencia típica, la CPU localiza la instrucción en el dispositivo de almacenamiento correspondiente. La instrucción viaja por el bus desde la memoria hasta la CPU, donde se almacena en el registro de instrbucción. Entretanto, el contador de programa se incrementa en uno para prepararse para la siguiente instrucción. A continuación, la instrucción actual es analizada por un descodificador, que determina lo que hará la instrucción. Cualquier dato requerido por la instrucción es recuperado desde el dispositivo de almacenamiento correspondiente y se almacena en el registro de datos de la CPU. A continuación, la CPU ejecuta la instrucción, y los resultados se almacenan en otro registro o se copian en una dirección de memoria determinada.

La Memoria
Es la encargada de almacenar toda la información que el computador está usando.

Las hay de tres tipos y son: Memoria RAM (del inglés Random Access Memory) es la memoria principal. Se caracteriza y diferencia de la memoria ROM porque una vez apagado el sistema operativo, toda la información almacenada en la memoria RAM es automáticamente borrada. Memoria ROM (del inglés Read Only Memory), es permanente, ya que lo que permanece en la ROM no se pierde aunque el computador se apague. Su función principal es guardar información inicial que el computador necesita para colocarse en marcha una vez que se enciende. Solo sirve para leer. Se puede leer la información desde esta memoria y no recibir información.
Memoria Caché. Es aquella que se usa como puente entre la CPU y la memoria RAM para evitar demoras en el procesamiento de los datos. Existen varios núcleos de esta memoria (denominados con la letra L y un número, por ejemplo L1). Cuanto menor el número más rápida es la memoria. La memoria Caché es, por proximidad a la CPU, mucho más rápida que la memoria RAM. También es mucho mas pequeña. La velocidad de la caché con respecto a la memoria RAM convencional es del orden de 5 a 10 veces superior.

El bus de Datos o cables de datos. Es el conjunto de interconexiones entre las distintas partes del computador que permiten la comunicación entre todos los dispositivos del mismo. También un bus es un conjunto cableado que sirve para que los dispositivos hardware puedan comunicarse entre sí. Son rutas compartidas por todos los dispositivos y les permiten transmitir información de unos a otros, son, en definitiva, las autopistas de la información interna, las que permiten las transferencias de toda la información manejada por el sistema

Fuente: https://es.wikiversity.org/wiki/Estructura_del_computador 
Actividad sobre Seguridad Informática I
La actividad se llevará a cabo en equipos colaborativos.
Cada equipo deberá buscar información en relación a los siguientes temas y elaborar una presentación como soporte para el momento de compartir el tema con los demás grupos.



Los temas por equipos son los siguientes.

Equipo 1.  Concepto de virus informático. Clasificación de virus, tipos de virus, ejemplos, qué afectan? Mencionar a los virus de las redes sociales, etc. 

Equipo 2. Clasificación de antivirus, online, de instalación en pc, actualizaciones, ejemplos y características, etc. Facebook y la incorporación de antivirus. 

Equipo 3. Cortafuegos, qué son para que sirven. Evolución. Concepto de protocolos TCP, HTTP, etc. Cookies. 

Equipo 4. Vulneración de la información. Encriptación, concepto, certificados digitales, técnicas para sustracción de la información personal, etc.

En este blog podrán encontrar artículos relacionados a cada tema (pueden hacer búsquedas a partir de las etiquetas vinculadas al tema)

Los temas que los grupos abordarán se relacionan a los diferentes aspectos de la Seguridad Informática


Reseña sobre Seguridad Informática
La seguridad informática o seguridad de tecnologías de la información es el área de la informática que se enfoca en la protección de la infraestructura computacional y todo lo relacionado con esta y, especialmente, la información contenida o circulante. Para ello existen una serie de estándares, protocolos, métodos, reglas, herramientas y leyes concebidas para minimizar los posibles riesgos a la infraestructura o a la información. La seguridad informática comprende software (bases de datos, metadatos,archivos), hardware y todo lo que la organización valore y signifique un riesgo si esta información confidencial llega a manos de otras personas, convirtiéndose, por ejemplo, en información privilegiada.


 Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Seguridad_inform%C3%A1tica 


El siguiente material servirá para seguir trabajando lo abordado en la clase.


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