SISTEMAS DE APOYO A LA GESTIONLECTURA 2: PROCESAMIENTO DE DATOS

1 DEFINICIONES

ComputaciónConjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de computadoras y el estudio de estas.

SistemaConjunto de reglas o principios sobre una materia racionalmente enlazados entre sí. Conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a determinado fin.

ComputadoraMáquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

ProgramaConjunto de instrucciones escritas por personas (programadores) para “decirle” a una computadora lo que debe hacer y cómo procesar los datos.

Sistema de cómputoConjunto de componentes utilizados para el procesamiento de datos.

Componentes de un sistema de cómputo1. Electrónicos2. Electromecánicos3. Datos4. Archivos de datos5. Programas

2 COMPUTADORA

Máquina electrónica, compuesta básicamente de procesador, memoria y dispositivos de entrada y salida, capaz de resolver problemas matemáticos y lógicos mediante la utilización automática de programas informáticos.

Computadoras personales

Teléfonos celulares

Calculadoras Relojes digitales Handhelds Cajeros automáticos

1

3 ELEMENTOS

3.1 HARDWARE

Conjunto de los componentes que integran la parte física de una computadora. Por ejemplo: Los circuitos electrónicos, teclado, monitor, cables, disquetera, etc.

Arquitectura del computador

CPU (Central Processing Unit) Dispositivos de Entrada Dispositivos de Salida Almacenamiento primario Almacenamiento secundario Dispositivos de comunicaciones

2

Componentes de Hardware

Dispositivo de

Salida

Resultados

Dispositivo de

Entrada

DatosMemoria

Procesador

Unidad centralde proceso

(CPU)

Dispositivos deEntrada

Dispositivos deSalida

AlmacenamientoSecundario

Dispositivos deComunicación

AlmacenamientoPrimario

Buses

Unidad aritmético lógica------------------

Unidad de control

AlmacenamientoPrimario

Dispositivosde salida

Bus de datos

CPU

Dispositivosde entrada

AlmacenamientoSecundario

Bus de direcciones

Bus de control

Unidad central de procesoEs la parte de sistema en la cual se manipulan los símbolos, los números y las letras, y se controlan las demás partes del sistema. Consta de la Unidad de control (CU) y la unidad aritmético lógica (ALU).

CUCoordina y controla otras partes del sistema: lee un programa, instrucción por instrucción y ordena a otros componentes que realicen las tareas que pide el programa

ALUEfectúa las operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división, positivo, negativo y cero) y lógicas (mayor, menor, igual y diferente)

Almacenamiento primarioTiene 3 funciones. La primera es guardar todo o una parte del programa que se está ejecutando. La segunda es guardar los programas del sistema operativo que controlan el funcionamiento de la computadora. Por último, contiene los datos que el programa está usando. Es volátil. Se conoce como RAM.

BusesVinculan la CPU al almacenamiento primario y a los demás dispositivos del sistema. El bus de datos, transfiere éstos desde y hacia la memoria principal; el bus de direcciones transmite señales para localizar una dirección dada en la memoria principal; el bus de control transmite señales que especifican si se deben leer o escribir datos en una dirección de la memoria principal, un dispositivo de entrada o un dispositivo de salida.

Almacenamiento secundarioNo volátil. Discos duros, discos flexibles, RAM Disk, cintas magnéticas, otros

Dispositivos de entrada/salidaDispositivos que permiten la captura de los datos, como teclado, scanner, lector de código de barras o banda magnética. Y dispositivos que permiten mostrar los resultados como pantalla, impresora, plotter, etc.

Ciclo de Procesamiento de Máquina

Categorías de los sistemas de cómputo

Costo US$ Uso UsuariosMacrocomputadora Millones Organizaciones medianas a grandes Más de 150Minicomputadora cientos de miles Organizaciones medianas a pequeñas 10 a másMicrocomputadora Miles Organizaciones pequeñas, uso personal 1Supercomputadora decenas de millones Investigaciones científicas a gran escala

3

2 Decodificar

1 Recuperar

3 Ejecutar

4 Almacenar

Reseña histórica

Generación Periodo Tecnología Memoria MIPs OtrosPrimera 1946 - 1956 Tubos al vacío 2 KB 0.01 Lenguaje Máquina

Aplicaciones científicas y de ingenieríaMonoprogramablesMucho espacioMucho calorENAC, UNIVAC I

Segunda 1957 - 1963 Transistores 32 KB 0.3 Lenguaje ensambladorDispositivo de almacenamiento secuencial (Tape)Programa almacenado Menor espacioPoca compatibilidadMonoprogramables

Tercera 1964 - 1979 Circuitos Integrados 2 MB 5 Lenguajes de alto nivelMayor compatibilidadMayor velocidadMenor espacio Sistema operativo multiusuarioDispositivo de almacenamiento aleatorio (disco)Aparición del minicomputador

Cuarta 1980 - Microprocesadores > 1GB 1000 Aparición de las PCsRedes

Tipos de computadoraPor tamaño Main frame

MinicomputadorComputador personal

Por tipo de aplicación De aplicación generalDe aplicación especifica

Por su tipo de alimentación AnalógicasDigitales

4

ENIACPara actuales los estándares de las computadoras electrónicas, la ENIAC era un monstruo grotesco. Sus 30 unidades separadas, más la fuente de alimentación con enfriamiento de aire forzado, pesaban más de 30 toneladas. Sus 19 mil tubos de vacío, mil quinientos relays, y cientos de miles de resistencias, condensadores e inductores consumían casi 200 KW de electricidad.

UNIVACLa UNIVAC I ( nombrada por sus siglas en inglés computadora automática universal) fue entregada a la oficina de censos de los EEUU en 1951. Pesaba alrededor de 16.000 libras, usaba 5 mil tubos de vacío y podía realizar cerca de mil cálculos por segundo. Era la primera computadora comercial americana, así como la primera computadora diseñada para el uso de las empresas.

5

“Computer World” a fines de los 80: si la industria automovilística hubiera hecho lo que la industria de las computadoras en los últimos 30 años, un Rolls Royce costaría US$ 2.50 y daría dos millones de millas x galón.

La ley de Moore

En 1965, Gordon Moore, uno de los ingenieros fundadores de Intel, llegó a la conclusión de que la tecnología avanzaba de tal modo que, cada 18 meses, se duplicaba el número de transistores que podían insertarse en un chip. Aplicado a los microprocesadores, significa que la potencia de éstos crece exponencialmente después de cortos espacios de tiempo.

Paradójicamente, es posible que los límites de la Ley de Moore no se encuentren en la física (el momento en que no quepan más transistores en un determinado espacio) sino en la economía: el coste que conlleva un cambio en la tecnología se duplica cada cuatro años. Cada generación de microprocesadores deja tras de sí una enorme cantidad de dinero invertida en investigación y un buen número de máquinas demasiado viejas para afrontar el siguiente paso. Al igual que Moore, muchos teóricos se preguntan si el mercado podrá disponer de los recursos económicos suficientes para hacer frente a los próximos avances tecnológicos, o si realmente existe una demanda por parte de la sociedad de dichos avances.

6

Year of introduction

Transistors

4004 1971 2,2508008 1972 2,5008080 1974 5,0008086 1978 29,000286 1982 120,000386™ processor 1985 275,000486™ DX processor 1989 1,180,000Pentium® processor 1993 3,100,000Pentium II processor 1997 7,500,000Pentium III processor 1999 24,000,000Pentium 4 processor 2000 42,000,000

Representación Interna

BIT0, señal binaria que toma 0 o 1 como valores posibles

BYTE, conjunto de bits (en la mayoría de computadores por convención un byte equivale a 8 bits o a un caracter)

Sistemas de codificación

Forma de representar en el computador los caracteres y símbolos que utilizamos para comunicarnos (letras, dígitos y símbolos especiales).

Sistemas Baudot Representación de los caracteres utilizando solo 5 bits ( solo 32 caracteres posibles)

Sistemas ASCII Representación de los caracteres utilizando 8 bits ( solo 256 caracteres posibles)

Sistemas EBCDIC Representación de los caracteres utilizando 8 bits ( solo 256 caracteres posibles)

7

3.2 SOFTWARE

Es la parte lógica de la computadora, esto es, el conjunto de instrucciones (programas) que puede ejecutar el hardware para la realización de las tareas de computación a las que se destina.

El software se clasifica generalmente en tres grandes rubros: sistemas operativos , programas de aplicación y lenguajes de programación

3.2.1 SISTEMA OPERATIVO

Es el conjunto de programas que permiten al usuario interactuar con el computador, controlar sus periféricos y lo más importante es que permiten que otros programas puedan funcionar en él. El sistema operativo comienza a trabajar cuando se enciende el ordenador, y gestiona los recursos de hardware de la máquina en los niveles más básicos. Los sistemas operativos más conocidos son : Linux, Macintosh, Windows, Unix.

3.2.2 PROGRAMAS DE APLICACIÓN

Son los programas con los cuales el usuario final interactúa para realizar una tarea determinada o especializada, tales como procesadores de texto, hojas de cálculo, reproductores de sonido, reproductores de vídeo, etc.

3.2.3 LENGUAJE DE PROGRAMCIÓN

Es un conjunto de sintaxis y reglas semánticas que definen los programas del computador. Un lenguaje de programación da la capacidad de especificarle al computador, que acciones tomar bajo una variada gama de circunstancias, utilizando un lenguaje relativamente próximo al lenguaje humano.

Programar es el acto de crear un programa de computadora, un conjunto concreto de instrucciones que una computadora puede ejecutar. El programa se escribe en un lenguaje de programación.

Existen cinco generaciones de lenguajes de programación, en donde cada uno mejora a sus predecesores en cuanto a las facilidades que otorga al programador.

LENGUAJE MÁQUINA

El lenguaje máquina, el de más bajo nivel, representa datos e instrucciones con dígitos binarios (0s y 1s), y el elemento ejecutor es la circuitería misma de la computadora. Los métodos de programación en este lenguaje son tediosos e imprácticos.

LENGUAJES ENSAMBLADORES

En su momento, los lenguajes ensambladores constituyeron un gran avance; en lugar de usar ceros y unos se utilizan códigos mnemónicos (para ayudar a la memoria) o abreviatura fáciles de recordar para las instrucciones: ADD (sumar), STO (almacenar), C (comparar), etcétera. Para usar un lenguaje ensamblador se requiere un lenguaje traductor que convierta los programas en ensamblador a lenguaje máquina que es el único que comprende la computadora. Este traductor se llama programa ensamblador. Aún cuando los ensambladores representaron un paso adelante, todavía tenían muchos inconvenientes, por ejemplo, que son detallados en extremo y su programación es tediosa, repetitiva y propensa al error.

LENGUAJE DE ALTO NIVEL

Estos lenguajes se asemejan más a la lengua humana, particularmente el inglés, con menos declaraciones describen tareas más complejas para la computadora. Como resultado, los programadores logran trabajos de mayor alcance y con menos esfuerzo. Obviamente se requiere de un traductor de las declaraciones simbólicas de un lenguaje de alto nivel al lenguaje máquina ejecutable por la computadora, estos traductores se llaman compiladores. Existen compiladores para cada lenguaje y cada máquina, pero una ventaja de los lenguajes de alto nivel es que se pueden trasladar de una máquina a otra con pocas o nulas modificaciones.

Entre los lenguajes de esta generación se encuentran BASIC, FORTRAN, COBOL, Pascal, C.

8

LENGUAJES DE MUY ALTO NIVEL

Los lenguajes de la cuarta generación, 4GL’s, son llamados lenguajes de muy alto nivel. Se trata esencialmente de los lenguajes de programación taquigráficos; una operación que requiere de cientos de líneas en un lenguaje de tercera generación, como COBOL, requiere típicamente de unas cinco a diez líneas en uno de cuarta generación. Los programadores mejoran la productividad, porque los programas son más fáciles de escribir y actualizar, pueden ser usados con un mínimo de entrenamiento y ahorran al usuario la necesidad de conocer a fondo el hardware y la programación. Obviamente se requiere de un traductor de las declaraciones de un lenguaje de muy alto nivel al lenguaje máquina ejecutable por la computadora, esto depende del lenguaje de programación, existen lenguajes compilados tales como C++, Visual Basic los cuales hacen uso de un compilador y lenguajes interpretados tales como PHP, PERL PYTHON los cuales utilizan un intérprete que lee el código y le indica a la computadora que acciones realizar.

4 ENTORNO DE PROGRAMACIÓN

9

Programador

Usuario

HARDWARE

SOFTWARE

Lenguaje de Programación

Datos

Resultados

Computadora