clase 01 b2014 programacion computacion

7/25/2019 Clase 01 b2014 Programacion Computacion

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Programacin y

Computacin

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Prof. Antonio Valles.E-mail: [email protected]


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Dispositivo electrnico utilizado para procesar datos y obtenerresultados, capaz de resolver problemas matemticos ylgicos a travs de instrucciones de programas.

Computadora

Mquina que acepta entradas de datos, los procesa,luego almacena los resultados y suministra una salida

Definicin de Von Neumann

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Es una herramienta que nos ayuda a mejorar o complementar nuestrahabilidad intelectual y nos hace ms productivos

Una computadora realiza actividades que el ser humano puede hacer,solo que de manera ms rpida y precisa

Para qu nos sirve la

computadora

?

Comunicar tareas a la computadora

Interpretar la informacin que provee

Interactuar (o dialogar) con ella

Qu representa usar

la computadora

?



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Es la parte intangible o lgica, puede verse como el conjuntode programa, instrucciones y reglas que las computadorasemplean para ejecutar sus tareas. Ejemplo: SistemasOperativos, programas de oficina, programas para juegos,para la comunicacin, etc.

Software

Conjunto de componentes y dispositivos que integran laparte material fsica de un computador. Ejemplo:cables, ratn, teclados, monitores, impresoras, etc.

Hardware



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Es el termino que usamos para describir las seales con las cuales

trabaja la computadora es dato. Aunque las palabras dato einformacin muchas veces son usadas indistintamente, si existe unadiferencia importante entre ellas. En un sentido estricto, los datosson las seales individuales en bruto y que por si solos no tienenningn significado y que son manipulados por las computadoraspara producir informacin.

Dato

Conjunto de instrucciones perfectamente legibles por lacomputadora, ordenadas secuencialmente para realizar undeterminado trabajo o para solucionar un problema.

Programa



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Informacin

Perifrico Dispositivo

Informtica

Es lo que se obtiene del procesamiento de datos, es elresultado final.

Conjunto de conocimientos cientficos y tcnicos quehacen posible el tratamiento automtico de la informacinpor medio de computadoras.

Cualquier dispositivo de hardware conectado a unacomputadora.


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Generaciones de las computadoras

Esta clasificacin por generaciones ha cado en desuso actualmente debido a lavelocidad en que se presentan los nuevos descubrimientos.

Con la utilizacin del baco se inicia, hace unos3.000 A.C., la historia de la mquina paracomputar. Pero no es sino hasta la dcada de1940 cuando se inicia la historia contemporneade la computacin; es entonces, cuando surgenlas primeras computadoras completamente

elctricas y sin partes mecnicas. Todas lascomputadoras antes de la Colossus en 1941, seconocen como computadoras mecnicas. A partirde ese momento, las innovaciones ocurridas a lolargo de la evolucin de la computacin, danorigen a una clasificacin de las computadoras de

6 generaciones, donde las cuatro primeras sediferencian por la tecnologa en que se basan.



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Las vlvulas de vaco constituyen el principalelemento de control para las computadoras deesta generacin. Eran computadoras detamao sumamente grande y bastante lentas,

que utilizaban gran cantidad de electricidad ygeneraban mucho calor. Su uso fundamentalfue en aplicaciones cientficas y militares. Seempieza a usar el sistema binario pararepresentar la informacin. Utilizaban comolenguaje de programacin el lenguajemquina. Para conservar la informacin seusaban las tarjetas perforadas, la cinta y laslneas de demora de mercurio.

Primera generacin ( 1945 -1954).



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Se sustituye la vlvula de vaco por eltransistor. Los transistores eran ms rpidos,pequeos y ms confiables que los tubos alvaco. Las mquinas ganaron potencia yfiabilidad, disminuyendo tamao, consumo y

precio, hacindose ms prcticas y asequibles.Se expanden los campos de aplicacin, ademsdel cientfico y militar, al administrativo y degestin.

Segunda generacin ( 1955 -1963).

Comienza a utilizarse lenguajes de programacin evolucionados, que hacan ms

sencilla la programacin; como el Ensamblador y algunos de los llamados de altonivel, como Fortran, Cobol y Algol. Comienzan a usarse como memoria interna losncleos de ferrita y el tambor magntico, y como memoria externa, la cintamagntica y los tambores magnticos.



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En 1964 surge el circuito integrado (chip), queconsista en el encapsulamiento de grancantidad de componentes electrnicos enminiatura en una pastilla o pieza de silicona. Elcircuito integrado conforma uno o varios

circuitos con una funcin determinada. As, lascomputadoras pudieron hacerse mspequeas, ligeras y eficientes. Consumanmenos electricidad, por tanto, generabanmenos calor. La miniaturizacin se extendi atodos los circuitos de la computadora.

Tercera generacin ( 1964 -1970).

Hubo un gran desarrollo de los sistemas operativos, en los que se incluy lamultiprogramacin, el tiempo real y el modo interactivo. Comienza a utilizarse lasmemorias de semiconductores y los discos magnticos.



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En 1971 Aparece el microprocesador, quepermite la integracin de toda la UCP de unacomputadora en un slo circuito integrado. Seutiliza la tecnologa de integracin de circuitosde gran escala LSI (Large Scale Integration

circuit). Mediante sta tecnologa se colocanms circuitos dentro de una misma pastilla,que realizan tareas diferentes. sta tecnologapermite la fabricacin de microcomputadoras ycomputadoras personales, as como lascomputadoras monopastilla.

Un nico circuito integrado contiene la unidad de control y la unidadaritmtica/lgica. Como unidad de almacenamiento externo se utiliza el disquete(floppy disk). Se desarrollan las supercomputadoras, aparecen nuevos lenguajes deprogramacin de todo tipo y las redes de transmisin de datos (teleinformtica).

Cuarta generacin ( 1971 -1983).



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A partir de esta generacin ya no haydiferencia en la tecnologa que se utiliza parala creacin de las mquinas, sino en la maneraen que se emplea. Inclusive para algunaspersonas solo existen tan slo cuatro

generaciones si estrictamente se tiene comobase la tecnologa empleada. La quintageneracin esta diferenciada por lainterconexin entre todo tipo decomputadoras, dispositivos y redes (redesintegradas).


Quinta generacin ( 1984 -1989).

Comienzan a crearse esquemas de funcionamiento en paralelo. Utilizacin decomponentes a muy alta escala de integracin (VLSI). Desarrollos en InteligenciaArtificial, Robtica y Sistemas Expertos. Utilizacin del lenguaje natural (lenguajesde quinta generacin). Integracin de datos, imgenes y voz (entornos multimedia)


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Sexta generacin (1990 - ?).


Se caracteriza por la evolucin de lascomunicaciones a la par de la tecnologa. Laminiaturizacin de componentes en las mquinas, ysu reduccin en costo conllevan a sistemas de altacapacidad. Las supercomputadoras de lageneracin anterior se ven superadas por lasnuevas estaciones de trabajo. El uso de redes sehace comn, con grandes velocidades y laintegracin de servicios de video de calidad, voz yotros datos multimedia en tiempo real.

Con la expansin de las redes, surge el procesamiento en paralelo a niveles masivosen la cual una cantidad infinita de computadoras cooperan realizando una tarea(Computacin distribuida y Clusters o agrupaciones de computadoras). Internetinvade el mundo domstico generando nuevas alternativas en todas las actividadeshumanas.


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Estructura Fsica delComputador (Hardware) .

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Para entender las partes fundamentales y funciones de todoslos componentes de Hardware de un computador necesitamossaber :

Funcionamiento de un Computador

Que Hace una Computadora?



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Las computadoras bsicamente hacen cuatro cosas: recibirentradas, procesar datos, almacenar informacin y generarsalidas. De esta forma, todos los computadores tienen unaserie de componentes (hardware) dedicados a estas

funciones.

Funcionamiento de un Computador.



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Una computadora se encuentra constituida internamente por circuitosdigitales, es decir, que slo manejan dos estados: ENCENDIDO y APAGADO.De esto se deriva que la computadora maneje sus datos en forma debinaria (0 y 1), lo cual sugiere que estos datos para poder ser procesados

deben representarse en un sistema de numeracin de base 2 Binario .

Por esto, para que una computadora pueda reproducir un sonido, mostraruna fotografa, o manipular operaciones de clculo, los datos debe pasarpor una transformacin, esto es, una codificacin digitalizacin .

Esto significa que cualquier cifra, smbolo, letra que se ingresa a lacomputadora se codifica internamente como una cadena de dgitosbinarios (unos y ceros).

Codificacin interna de Datos



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Ejemplo: cuando pulsamos la letra A en un teclado, lo que en realidadtoma el computador es el nmero decimal 65 que es su correspondientecdigo ASCII, inmediatamente se efecta la transformacin codificacina binario quedando internamente representado en la computadora comola cadena 1000001.

Codificacin interna de Datos


A 65 1000001


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Basados en el hecho de que lascomputadoras digitales reconoce solo dosnmeros (0 1) a esta mnima unidad de

informacin se le denomina BIT (BynaryInformation digT). A su vez, de esta se derivala unidad Bsica de Informacin manejadapor la computadora:

El Byte, el cual esta conformado por unconjunto de 8Bits y en el se puedealmacenar un carcter (letra, numero, signode puntuacin entre otros)

Unidades de Medida empleada por laComputadora Digital



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Unidad Representacin equivalenciaBit Puede contener dos valore (1 0)Byte 8 Bits. Puede contener una sola letra, un nmero o

un smbolo.Kilobyte Kb Esta formado por 1024 bytesMegabyte Mb Esta formado por 1024 Kb= 1024 * (1024) bytesGigabyte Gb Esta formado por 1024 Mb=1024 *

(1024*1024)bytesTerabyte Tb Esta formado por 1024 Gb= 1024*

(1024*1024*1024)bytes


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Tamao Capacidad de almacenamiento aproximada1 B Una letra10 B Una o dos palabras100 B Una o dos frases1 KB Una historia muy corta10 kB Una pgina de enciclopedia (tal vez con un dibujo simple)100 kB Una fotografa de resolucin mediana1 MB Una novela

10 MB Dos copias de la obra completa de Shakespeare100 MB 1 metro de libros en estantera1 GB Una furgoneta llena de pginas con texto1 TB 50.000 rboles


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Dispositivos deentrada

(aceptan entradas del mundoexterior)

Microprocesador(operaciones de clculo y lgica)

Dispositivos dealmacenamiento y

la memoria(almacenan informacin)

Dispositivos de salida(envan informacin al mundo exterior)

Estructura fsica del computador(hardware)

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Canon_S520_ink_jet_printer.jpg?uselang=eshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vista-mouse.png?uselang=es


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Subsistema Interno

DispositivosEntrada/Salida

CPU (Unidad Central deProcesamiento) Procesador

Unidad AritmticoLgica. (U.A.L)Unidad de Control.Registro de procesadorBuses

Memoria

RegistrosCache (Intermedia)Principal RAM

(Lectura/Escritura)Secundaria

Buses (circuitos que conectan el procesador centralcon el resto de los componentes)

DispositivosEntrada/Salida decomunicacin

DispositivosAlmacenamiento Secundario

Entrada: Teclado, ratn, lectores pticos,scannerSalida: Monitor, impresora, cornetasE/S: Modem, Pantallas sensibles al tacto

Discos Magnticos: Disquetes, Discos DurosPendriveDiscos pticos: CD-ROM, DVD, Blu-ray

Componentes de Hardware de un computador:



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La entrada y salida constituye los medios para la trasferencia de losdatos e instrucciones con el mundo exterior, sirven comoelementos de comunicacin entre el computador y el usuario.Estos pueden ser:

Dispositivos de Entrada : Aceptan entradas del mundo exterior

Dispositivos de Entrada, Salida. Entrada/Salida.



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Dispositivos de Salida: Envan informacin la informacin almundo exterior.




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Dispositivos de Entrada/Salida: Envan y reciben informacin.Ejemplos




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Permiten guardar de forma definitiva datos y programas. Funcionancomo medio de almacenamiento secundario.


Dispositivos de Almacenamiento Secundario.


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La CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un nico trozo desilicio que contiene millones de componentes electrnicos, lo quecomnmente se denomina circuito integrado.

Se ocupa del control y el proceso de datos en las computadoras Su

funcin es tomar de los programas almacenados en memoria principalcada instruccin, examinarla, interpretarla yejecutarla.


Unidad Central de Proceso (CPU Procesador)


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Partes Internas del CPU Procesador.


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Para cumplir con sus funciones, el procesador internamente estacompuesto de: un conjunto de registros, una Unidad Aritmtico lgica, unaUnidad de Control los cuales se apoyan en unos buses de comunicacinpara la transferencia de los datos.

Unidad Aritmtico Lgica (UAL): realiza los diferentes clculosmatemticos y lgicos implcitas en las instrucciones de programas, las mascomunes o instrucciones bsicas primarias son:-Suma, Resta, Multiplicacin y Divisin de nmeros binarios.-Operaciones lgicas que describen la toma de decisiones dentro de unprograma-Operaciones de comparacin

Registros de Trabajo : Son los lugares donde la UAL almacenadatos temporalmente mientras trabaja sobre ellos.




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Unidad de Control : maneja y coordina todas las operaciones delsistema informtico incluyendo los dispositivos o perifricos. Es laencargada de obtener e interpretar las distintas instrucciones que formanel programa y que se encuentran almacenadas en memoria, luego las

transmite al componente adecuado para que efectu la labor que seindica. Determina que operaciones se deben realizar y en que orden, as mismo, controla y sincroniza todo el proceso de la computadora. Estaacta como un polica vial, dirige el trafico de datos enviando seales a lasunidades que les corresponde ejecutar la tarea asignada por la instruccin

, si es de clculo de decisin la enva a la Unidad Aritmtico- Lgica , si esde salida entrada la enva al perifrico de E/S correspondiente.




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Es un dispositivo de almacenamiento voltil,donde se cargan los datos y las instrucciones de losprogramas. Tambin es denominada memoria RAM.


Memoria principal.

Son circuitos que conectan el procesador

central con el resto de los componentes de lacomputadora. A travs de estos llega al procesador lainformacin y las solicitudes de trabajo desde elexterior y permiten transportar hacia afuera losresultados del trabajo realizado.

Buses .


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En un ordenador hay una jerarqua de memorias atendiendo altiempo de acceso y a la capacidad. Comenzando desde el procesador alexterior, es decir en orden creciente de tiempo de acceso y capacidad, lamemoria se construye jerrquicamente, de forma que las partes ms rpidasse encuentran ms cerca del procesador. A medida que bajamos de nivel enla jerarqua, perdemos velocidad pero ganamos capacidad dealmacenamiento. De esta forma, se consigue que todo el sistema dememoria tenga un rendimiento prximo al de su parte ms rpida.Bsicamente, podemos dividir la jerarqua en tres niveles.


Jerarqua de Memorias


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Nivel 1: el primero de todos, y sobre el que se apoya el procesador, estformado por los Registros de Procesador y la memoria cache estosposeen una velocidad elevada, pero tiene poca capacidad

Nivel 2: esta formado por la Memoria Principal mucho ms grande, pero

de menor velocidad. Es la que denominamos memoria RAM, las hay de64MB, 128MB, 256 MB, 512MB, 1024MB entre otros, mientras mayor seasu capacidad mayor ser el rendimiento del computador..

Nivel 3: lo forma la Memoria Secundaria Auxiliar de una capacidad

enorme pero muy lenta. En este nivel se encuentran los dispositivos dealmacenamiento como los discos magnticos(Discos duros), discoscompactos(CD),Discos flexibles(disquetes),videodiscos digitales (DVD),Zip.


Niveles de Memorias


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Registros de procesador : Estos registros interaccionan continuamente conla CPU (porque forman parte de ella). Los registros tienen un tiempo deacceso muy pequeo y una capacidad mnima, normalmente igual a lapalabra del procesador (1 a 8 bytes).

Memoria Cache. Despus de los registros del procesador, es el tipo dememoria ms rpido, pero a su vez es el que dispone de menos espaciodonde poder guardar la informacin. Hoy da esta incorporada en elProcesador. Funciona como una especie de memoria Intermedia entre el

CPU y la Memoria Principal. Permite disminuir el tiempo de acceso entre laCPU y la MP.La memoria Cache contendr en determinado momento losbloques de la Memoria principal ms referenciados evitando as que la CPUtenga que acceder a Memoria principal


Descripcin de los diferentes Tipos de Memoria


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Memoria Principal : Es la zona de trabajo donde la computadora va aalmacenar temporalmente las rdenes a ejecutar y los datos que debernmanipular esas rdenes. Un computador utiliza esta memoria de accesodirecto para guardar las instrucciones y los datos temporales que senecesitan para ejecutar las tareas. De esta manera, la unidad central deproceso o CPU puede acceder rpidamente a las instrucciones y a los datosguardados en la memoria.

Memoria Secundaria: Son memorias que residen en dispositivos externosal ordenador, en ellas se guardan permanentemente programas y datospara su uso posterior. Tambin se usan estas memorias para apoyo de lamemoria principal en caso de que sta sea insuficiente. Estas memoriassuelen tener gran capacidad pero pueden llegar a tener un tiempo deacceso muy lento.


Descripcin de los diferentes Tipos de Memoria


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Software del sistema: Conjunto de aplicaciones quefunciona durante la utilizacin del computador. Se encarga

de administrar la funciones bsicas del mismo.

Software de Desarrollo: Es un conjunto de programasque permite editar y escribir nuevas aplicaciones.

Software de Aplicacin: Todos las aplicaciones queempleamos.

Tipos de Software(Segn su uso)


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Aplicaciones Sistemas

Desarrollo

Tipos de Software(Segn su uso)


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Propietario:

Pagar Licencia.

Solicitar y pagar paramejorarlo.

Caja negra, No sepuede estudiar.

Entre otros.

Tipos de Software(Segn su Licencia)


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Ejemplo:


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Libre:

Libertad distribucin.

Libertad de mejorarlo.

Libertad de estudiarlo.

Entre otros.

Tipos de Software(Segn su Licencia)


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Libertad de ejecutar el programa como quieras.

Libertad de ayudarse a ti mismo. Leer el cdigo fuentey cambiarlo para hacer lo que quieras.

Libertad de ayudar al prjimo. Poder hacer copias ydistribuirlas a los dems.

Libertad de ayudar a la comunidad, publicandoversiones cambiadas para ayudar a los dems.

Libertades esenciales del usuario de un programa.


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Es un Software del sistema con la tarea principal deadministrar eficazmente los recursos delcomputador.

Es aquel que recibe tareas que se van a realizar enel computador y emite las instrucciones a cada unode los dispositivos involucrados.

Es un interfaz que se encarga de ocultar la partefsica del computador, presentando un entornoamigable al usuario.

Que es un Sistema Operativo?


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Por la forma en queofrecen sus servicios

Tiempo Real

Tiempo Compartido

Por sus Servicios

Monousuario

Multiusuario

Monotarea

Multitarea

Uniproceso

Multiproceso

Clasificacin


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Preguntas?

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