Conceptes bàsics d'informàtica: maquinari, programari i CPU

Resum

El document explica els components bàsics d'un ordinador i la seva relació amb l'usuari, començant per la CPU i els dispositius d'entrada i sortida. Després defineix el maquinari, els busos i els controladors (drivers), i classifica el programari en sistema operatiu, programes d'usuari i controladors. Finalment presenta el programari lliure i les quatre llibertats que defineix.

Punts clau

La CPU (Unitat Central de Procés) és el xip central on es basa el funcionament de l'ordinador.
El maquinari és el conjunt físic de l'ordinador: circuits, cables i dispositius.
Els busos són conjunts de línies paral·leles de conductors elèctrics que interconnecten els elements de l'ordinador.
Els controladors (drivers) permeten que el sistema operatiu reconegui i gestioni correctament els dispositius.
El programari es classifica en sistema operatiu, programes d'usuari i controladors de maquinari.
El programari lliure dona a l'usuari la llibertat d'executar, estudiar, distribuir i millorar el programa, en quatre graus.

Posa't a prova

Components bàsics i la relació amb l'usuari

La relació directa entre l’usuari del sistema i la CPU (Unitat Central de Procés, que és el xip central en el qual es basa el funcionament de l’ordinador) es manifesta a través dels següents elements:

Interacció directa amb l'usuari

Unitat Central (en forma de caixa): concentra la CPU o microprocessador, la memòria del sistema, les unitats d’emmagatzematge i les connexions d’entrada i sortida.
- Monitor: via de comunicació entre ordinador i usuari (*sortida de dades*).
- Teclat: manera que té l’usuari de comunicar-se amb l’ordinador en *mode text*.
- Ratolí: manera que té l’usuari de comunicar-se amb l’ordinador en *mode gràfic*.

Què és un ordinador?

Un ordinador és un dispositiu electrònic amb capacitat de processar dades a gran velocitat. La seva funció principal és el tractament de la informació. Les seves característiques principals són la potència de càlcul i la velocitat o freqüència (mesurada en GHz) a la qual genera impulsos el senyal de rellotge que el sistema utilitza com a referència.

Definició de Maquinari (Hardware)

El maquinari és el sistema físic que compon l’ordinador, incloent-hi totes les seves parts (circuits, cables i dispositius).

Buses: Interconnexió d'elements

Els Buses són conjunts de línies paral·leles de conductors elèctrics que interconnecten els diferents elements d’un ordinador.

Controladors de Maquinari (Drivers)

Els controladors de maquinari (*drivers* en anglès) són imprescindibles perquè el sistema operatiu reconegui la presència dels dispositius físics que componen l'ordinador i en faci l’ús correcte. Per tant, tot dispositiu que es connecta a l’ordinador necessita un mòdul lògic o controlador que informi el sistema operatiu sobre com l’ha de gestionar. Normalment, aquest mòdul es presenta en forma de programa.

Agrupació del Programari (Software)

El programari es pot agrupar en: sistema operatiu, programes d’usuari i controladors de maquinari.

Programes d'Usuari i Programari Lliure

Els programes d’usuari són imprescindibles per poder realitzar tasques amb l’ordinador. Dins d'aquesta categoria es distingeix el Programari Lliure.

L’usuari forma part del sistema i té la llibertat d’utilitzar el programa com vulgui i de modificar-lo com més li convingui, a més de copiar-lo i distribuir-lo a d’altres usuaris. Aquesta llibertat es defineix en quatre graus:

Grau 0: Permet executar un programa.
Grau 1: Permet estudiar el codi per satisfer les nostres necessitats.
Grau 2: Permet ajudar els veïns, distribuint-ne còpies.
Grau 3: Permet ajudar la comunitat tot arreglant els problemes detectats.

Preguntes freqüents

Què és un controlador de maquinari o driver?

És un mòdul lògic, normalment en forma de programa, que informa el sistema operatiu sobre com ha de gestionar un dispositiu connectat a l'ordinador. Sense ell, el sistema no podria reconèixer ni usar correctament el dispositiu.

Quines són les quatre llibertats del programari lliure?

El grau 0 permet executar el programa; el grau 1, estudiar el codi; el grau 2, ajudar els altres distribuint còpies; i el grau 3, ajudar la comunitat corregint els problemes detectats.

Què és un bus en un ordinador?

És un conjunt de línies paral·leles de conductors elèctrics que interconnecten els diferents elements de l'ordinador perquè puguin comunicar-se.