clase ocho tecnología 2009

Tecnología

Informática de Sistemas I Prof.: Norma Morales 2

Computadora La computadora es un sistema electrónico

que lleva a cabo operaciones de aritmética y de lógica a alta velocidad de acuerdo a las instrucciones internas, tiene la capacidad de aceptar y almacenar datos de entrada, procesarlos y producir resultados de salida automáticamente. Su función principal es procesar datos.


Características de la computadora

La computadora realiza un paso a la vez.

Puede sumar, restar, dividir y multiplicar.

Puede hacer operaciones lógicas, comparar letras y números.

Opera a alta velocidad. Es exacta, realiza exactamente lo que

se le indica.


Es eficiente, puede trabajar sin parar. Tiene capacidad para manejar

cantidades enormes de información. Es confiable, tiene la capacidad de

verificar la exactitud de sus operaciones internas.

Puede manipular símbolos. Al compararla con las primeras

computadoras, cada vez su tamaño es menor, son más útiles y menos costosas.


Componentes

Hardware: todo equipo físico del sistema de la computadora. Puede consistir de una sola unidad o puede ser un número de dispositivos separados. Incluye terminales, teclados, unidades de disco y cinta, impresoras, CPU y monitor.


El hardware es el conjunto de elementos materiales que componen un ordenador, tales como el disco duro, CD-Rom, floppy, etc. En dicho conjunto se incluyen los dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, tarjetas, armarios o cajas, periféricos de todo tipo y otros elementos físicos.

El hardware se refiere a todos los componentes físicos (que se pueden tocar) de la computadora: discos, unidades de disco, monitor, teclado, ratón (mouse), impresora, placas, chips y demás periféricos.


Software: es el conjunto de programas que dirigen el funcionamiento de la computadora. Un programa es un conjunto de instrucciones en secuencia para lograr que la computadora ejecute determinadas operaciones. Es la parte intangible de la computadora, es decir programas, aplicaciones, etc


El software se clasifica en dos categorías:Software de sistema. Su propósito es facilitar la

ejecución de otro software. Entran en esta categoría: Sistemas operativos Compiladores Gestores de bases de datos

Software de aplicación. Automatiza un sistema de información. Entran en esta categoría: Procesadores de texto Hojas de cálculo Aplicaciones Web


Usuario y programadorEl usuario es la persona que usa la computadora. El programador es la persona que diseña los programas para que las computadoras los ejecuten. La computadora no puede llevar a cabo ninguna tarea sin la asistencia humana quien determina el éxito o el fracaso del producto esperado.


Datos e información Datos: hechos o material original que no

han sido procesados. Información: es el producto de los datos

ya procesados. Los datos se usan para producir

información que nos va a ayudar a tomar decisiones.


Cómo funcionan las computadoras Aunque las tecnologías empleadas en las

computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura propuesta por John von Neumann.Esta arquitectura describe un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses.


Se denomina Unidad Aritmético-Lógica (UAL) o ALU (Arithmetic and logical unit) a la unidad incluida en la CPU encargada de realizar operaciones aritméticas y lógicas sobre operandos que provienen de la memoria principal y que pueden estar almacenados de forma temporal en algunos registros de la propia unidad. Lleva a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.


La unidad de control es el cerebro del microprocesador. Es la encargada de activar o desactivar los diversos componentes del microprocesador en función de la instrucción que el microprocesador esté ejecutando.

Un microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional


La memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durante cierto período de tiempo información que necesita el sistema para funcionar correctamente. Es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit, o unidad de información.


Las “celdas” contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con la computadora. La memoria puede ser rescrita varias veces. El tamaño de cada celda y el número de celdas varía de computadora a computadora, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los tubos llenos de mercurio, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip.


En un ordenador , la memoria generalmente toma las formas de: Disco duro: almacena los archivos y

programas del usuario. Mantiene la información incluso si el ordenador es apagado, y tiene una gran capacidad de almacenamiento.

Memoria ROM: Son memorias en las que sólo se puede leer (Read 0nly Memory). Su información se graba en fábrica y no se puede modificar.


Memoria RAM: Son memorias en las que se puede leer y escribir, (Random access memory) usada para almacenar programas e información de manera temporal mientras el ordenador está siendo utilizado. Este tipo de memoria es rápida, y es útil para acceder a datos sin tener que leerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un disco duro. La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil).


Memoria caché: es generalmente encontrada en los microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidad de memoria de muy alta velocidad dedicada a que partes importantes del ordenador puedan trabajar a la máxima velocidad sin necesidad de pedir información constantemente a partes más lentas del resto del sistema.


Los dispositivos Entrada/Salida sirven a la computadora para obtener información del mundo exterior y devolver los resultados de dicha información. Hay una gama muy extensa de dispositivos E/S: teclados, monitores y unidades de disco, cámaras web, etc.


Los dispositivos de Entrada de datos aportan datos al ordenador para su tratamiento, el teclado, mouse, escáner, DVD-ROM, disquetera, lector de código de barras, módem, disco duro, tarjeta de red, etc.

Los dispositivos de Salida de datos aportan los datos procesados por la CPU, el monitor, impresora, altavoces, módem, grabadora de DVD, tarjeta de red, etc.

Los dispositivos mixtos (entrada y salida): Sistemas de almacenamiento, como discos duros, Fax-Módem, Tarjeta de red, Tarjeta de sonido.


La CPU opera como un ciclo que se repite muchas veces. El ciclo tiene básicamente dos partes: En la primera parte, la unidad de control pide

una instrucción a la memoria. La memoria envía a la unidad de control dicha instrucción ( la cual se encuentra en el registro de instrucción ), para que sea decodificada por la unidad de control y saber que hacer, pedir datos si se requieren.

En la segunda parte la unidad de control pasa lo decodificado a la unidad aritmético/lógica para que se ejecute la instrucción y deja los avisos o resultados en el registro de estado.


Lenguajes de programación

Un lenguaje de programación es una técnica estándar de comunicación que permite expresar las instrucciones que han de ser ejecutadas en una computadora. Consiste en un conjunto de reglas sintácticas y semánticas que definen un lenguaje informático.


Un lenguaje de programación permite a un programador especificar sobre qué datos una computadora debe operar, cómo deben ser estos almacenados y transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias.

Un programa escrito en un lenguaje de programación necesita pasar por un proceso de compilación, es decir, ser traducido al lenguaje de máquina, o ser interpretado para que pueda ser ejecutado por el ordenador.


Un Lenguaje de Programación es aquél que es utilizado para escribir programas de computadoras que puedan ser entendidos por ellas. Estos lenguajes se clasifican en tres grandes categorías: Lenguaje Máquina Lenguaje de Bajo nivel (ensamblador) Lenguaje de Alto nivel.


Lenguaje Máquina: Son aquellos programas que están escritos en lenguajes directamente que solo la máquina puede interpretar ya que sus instrucciones son cadenas binarias (cadenas o series de caracteres de dígitos 0 y 1) que especifican una operación y las posiciones (dirección) de memoria implicadas en la operación se denominan instrucciones de máquina o código máquina. El código máquina es el conocido código binario. Las instrucciones en lenguaje máquina dependen del hardware de la computadora y, por tanto, diferirán de una computadora a otra.


Ventajas del Lenguaje Máquina: Posibilidad de cargar (transferir un programa a la memoria) sin necesidad de traducción posterior, lo que supone una velocidad de ejecución superior a cualquier otro lenguaje de programación.

Desventajas del Lenguaje Máquina: Dificultad y lentitud en la codificación. Poca fiabilidad. Gran dificultad para verificar y poner a punto los programas. Los programas solo son ejecutables en el mismo procesador (CPU).

En la actualidad, las desventajas superan a las ventajas, lo que hace prácticamente no recomendables a los lenguajes máquinas.


Lenguajes de Bajo Nivel: Son más fáciles de utilizar que los lenguajes máquina, pero al igual que ellos, dependen de la máquina en particular. El lenguaje de bajo nivel por excelencia es el ensamblador. Las instrucciones en lenguaje ensamblador son instrucciones conocidas como nemotécnicos. Por ejemplo, nemotécnicos típicos de operaciones aritméticas son: en inglés: ADD, SUB, DIV, etc. ; en español: SUM, RES, DIV, etc.


Una instrucción típica de suma sería:ADD M, N, P Esta instrucción significa "sumar el

contenido en la posición de memoria M al número almacenado en la posición de memoria N y situar el resultado en la posición de memoria P. Es más sencillo recordar la instrucción anterior con un nemotécnico que su equivalente en código máquina.


Un programa escrito en lenguaje ensamblador, requiere de una fase de traducción al lenguaje máquina para poder ser ejecutado directamente por la computadora. El programa original escrito en lenguaje ensamblador se denomina programa fuente y el programa traducido en lenguaje máquina se conoce como programa objeto, el cual ya es directamente entendible por la computadora.


Ventajas del lenguaje ensamblador frente al lenguaje máquina: Mayor facilidad de codificación y, en general, su velocidad de cálculo.

Desventajas del lenguaje ensamblado: Dependencia total de la máquina lo que impide la transportabilidad de los programas. El lenguaje ensamblador del PC es distinto del lenguaje ensamblador del Apple Machintosh.


Lenguajes de Alto Nivel: Estos lenguajes son los más utilizados por los programadores. Están diseñados para que las personas escriban y entiendan los programas de un modo mucho más fácil que los lenguajes máquina y ensambladores. Un programa escrito en lenguaje de alto nivel es independiente de la máquina (las instrucciones no dependen del diseño del hardware o de una computadora en particular).


Los programas escritos en lenguaje de alto nivel pueden ser ejecutados con poca o ninguna modificación en diferentes tipos de computadoras.

Estos programas son transportables.


Ventajas de los lenguajes de alto nivel: El tiempo de formación de los programadores es relativamente corto comparado con otros lenguajes. La escritura de programas se basa en reglas sintácticas similares a los lenguajes humanos. Nombres de las instrucciones tales como READ, WRITE, PRINT, OPEN, etc. Las modificaciones y puestas a punto de los programas son más fáciles. Reducción del coste de los programas. Transportabilidad.


Desventajas de los lenguajes de alto nivel: Incremento del tiempo de puesta a punto al necesitarse diferentes traducciones del programa fuente para conseguir el programa definitivo. No se aprovechan los recursos internos de la máquina que se explotan mucho mejor en lenguajes máquina y ensambladores. Aumento de la ocupación de memoria. El tiempo de ejecución de los programas es mucho mayor.

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