1. Contenidos
1.1 Sistema informático: hardware, software y datos
Un sistema informático está formado por los elementos necesarios para recibir datos, procesarlos, almacenarlos y producir resultados. Para comprender cómo se ejecuta un programa debemos distinguir tres conceptos:
- Hardware: componentes físicos del sistema: procesador, memoria RAM, dispositivos de almacenamiento, teclado, pantalla, red, etc.
- Software: programas que indican al hardware qué operaciones debe realizar. Por ejemplo, el sistema operativo, el navegador o la aplicación de El Emporio Arcano.
- Datos: información que los programas reciben, procesan, almacenan o muestran.
Un programa no funciona de manera aislada: necesita recursos del hardware y normalmente utiliza servicios proporcionados por el sistema operativo.
1.2 Procesador
La CPU (Central Processing Unit) o procesador ejecuta las instrucciones de los programas. Entre otras operaciones puede realizar cálculos, comparaciones, saltos, movimientos de datos y operaciones lógicas.
Por ejemplo, una aplicación de tienda puede necesitar comprobar si existe stock antes de registrar una venta:
if (stock > 0) {
stock = stock - 1;
}
El código anterior está escrito para una persona, pero finalmente deberá transformarse en instrucciones que pueda ejecutar el procesador.
1.3 Memoria principal
La memoria RAM almacena temporalmente programas y datos que están siendo utilizados. Es mucho más rápida que el almacenamiento permanente, pero normalmente pierde su contenido cuando se apaga el equipo.
Cuando ejecutamos una aplicación, parte de su código y de sus datos se cargan en RAM para que el procesador pueda acceder a ellos.
Almacenamiento
↓
Memoria RAM
↓
Procesador
Durante una consulta de productos podrían encontrarse temporalmente en memoria valores como el nombre del producto, su precio o su stock.
1.4 Almacenamiento secundario
Los dispositivos de almacenamiento conservan información de forma persistente. Algunos ejemplos son SSD, discos duros, memorias USB o sistemas de almacenamiento conectados a red.
En ellos pueden guardarse:
- programas instalados;
- archivos de configuración;
- documentos e imágenes;
- bases de datos;
- código fuente de nuestros proyectos.
Cuando un programa se inicia, normalmente se lee desde el almacenamiento y se carga en memoria RAM.
1.5 Periféricos de entrada y salida
Los periféricos permiten que el sistema informático se comunique con el exterior.
- Entrada: introducen información. Por ejemplo: teclado, ratón, micrófono, cámara o lector de códigos.
- Salida: presentan información. Por ejemplo: monitor, impresora o altavoces.
- Entrada y salida: intercambian información en ambos sentidos. Por ejemplo: pantalla táctil, tarjeta de red o dispositivo de almacenamiento.
1.6 ¿Qué ocurre cuando ejecutamos un programa?
De forma simplificada, el proceso puede representarse así:
1. El programa está guardado en almacenamiento.
2. El sistema operativo carga en RAM el código y los datos necesarios.
3. La CPU ejecuta sus instrucciones.
4. El programa recibe datos de entrada cuando los necesita.
5. El programa procesa los datos.
6. Los resultados pueden mostrarse, enviarse o almacenarse.
Ejemplo en El Emporio Arcano: un dependiente escribe Nimbus 2001 con el teclado, la aplicación procesa la búsqueda, recupera los datos necesarios y muestra precio y stock en el monitor.
1.7 El papel del sistema operativo
Los programas de usuario no suelen controlar directamente todo el hardware. El sistema operativo administra recursos y proporciona servicios para:
- crear y gestionar procesos;
- asignar memoria;
- acceder a archivos y dispositivos;
- gestionar usuarios y permisos;
- facilitar la comunicación mediante red.
Por ello, el flujo real suele incluir también al sistema operativo:
Programa → Sistema operativo → Hardware