Sistemas y Tecnologías de la Información:Hardware y Software

Carlos González Lavado

Universidad de Aconcagua

TECNOLOGIA INFORMATICA

Hardware

Se puede definir utilizando la ley de conservación de la materia (Lavossier):

“La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma”

“Hardware es todo lo relacionado con la tecnología informática y que se rige por la ley de conservación de la materia”

InformáticaEs una ciencia que estudia la forma de entregar la información en forma automática y racional

Sus objetivos son desarrollar:

Creación y mejoramiento de la Tecnología

Creación y desarrollo de nuevas Metodologías

Buscar forma de utilización racional en empresas y corporaciones

El computadorEs una Herramienta, un medio

Tipos de computadoras

ANALOGICOS

DIGITALES

Tipos de ComputadorasSúper Computadores

Cray

Computadores

Línea 390 de IBM

Mini Computadores

Vax de Digital, AS-400 de IBM

Microcomputadores

PC, Notebook, Latop, PDA, Estaciones de Trabajo

Estructura de un Computador

Componentes del Computador

C.P.U.

CPU Es el cerebro del Computador

Controla, Procesa (Cálculos matemáticos, Comparaciones lógicas, Ordenamiento, etc.)

Para realizar su trabajo, lo hace en la memoria principal.

Es finita

Esta dividida en:

Unidad Aritmético-lógica

Unidad de Control

Unidad Aritmético - Lógica

Es un sistema que combina, diseñado para poder realizar determinadas operaciones aritméticas o lógicas con los datos suministrados por los registros de entrada.

Se le conoce también como:

Unidad de Procesamiento.

Unidad de Tratamiento o Camino de Datos.

Realiza operaciones sencillas:

> comparaciones.

+ sumas (Restas, multiplicaciones, etc.)

Funcionamiento

Acumulador

Entrada 2Entrada 1

Almacena resultadosde las operaciones.Envía por el BUS losresultados a la M. P. o U. C.

Opera con los datos procedentes de los registros de entrada.Selecciona el tipo de operación: Comparación, suma, etc.

Instrucciones

Registro de Estado

Contienen datos uoperandos de una instrucción. Tambiénresultados finales.

BUS

Memoria Principal Se almacenan las Instrucciones y Datos para realizar el proceso.

Se asemeja a una matriz, con celdas que pueden guardar un bit.

Es accesada directamente por la CPU.

Memoria PrincipalR. A. M.

Volátil

Rápida

Zona de Trabajo

Memoria Secundaria

Es el soporte capaz de almacenar datos, para ser utilizados en forma posterior.

Se clasifica en:

Mecánica

Magnética

Óptica

Mixta

Memoria SecundariaPermanente

Lenta

Lectura- Escritura

Sólo Lectura

Memoria Virtual Es el proceso que permite aumentar la memoria principal, usando la secundaria.

Memoria Principal

Memoria Cache Es un buffer de memoria que se encuentra en la memoria principal, o agregada a la CPU.

Su objetivo es acumular los datos repetitivos que se guardarían normalmente en memoria secundaria, para que la CPU los acecé en forma más rápida. (Se evita la lentitud de acceso mecánico del disco)

Periféricos

Periféricos Son unidades que permiten comunicarse a la CPU con su entorno.

Se pueden clasificar de acuerdo a su función en:

periféricos de entrada,

periféricos de salida, y

periféricos de entrada / salida

También se pueden clasificar de acuerdo a su locación en:

periféricos locales

periféricos remotos

Impresoras Modo de impresión

Por impacto:

De margarita. (cps)

De bola. (cps)

De matriz de puntos. (cps)

De banda. (lpm)

Por contacto:

Térmica (ppm)

Tinta (ppm)

Láser (ppm)

Otros periféricosTrazadores gráficos o plotters.

Tablas digitalizadoras.

Lápiz óptico.

Mouse.

Terminales punto de venta.

Terminales para operaciones financieras.

Scanners.

Sintetizadores/reconocedores de voz.

Pantallas con capacidad de entrada.

Etc.

Código BinarioBit (dígito binario): Estado Lógico que representa dos pares opuestos.

Blanco y Negro

Encendido y Apagado

Positivo y Negativo

0 y 1

Con electricidad y Sin electricidad

Perforado y No perforado

Del Bit al Código ASCII

0 ó 1

Bit =

= Byte

2 = 256 Combinaciones

8

1 2 3 4 5 6 7 8

Tabla o Código ASCII

0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111

0123456789

101112131415

0123456789ABCDEF

BinarioDecimal Hexa-decimal

SISTEMAS Y EQUIVALENCIAS

Equivalencias

Decimal10

Binario0001-0000

Binario1010

Decimal16

Binario0001-0110

HexadecimalA

Hexadecimal10

Binario0001-0000

ARQUITECTURAS COMPUTACIONALES

Arquitectura Centralizada

Esquema Arquitectura Centralizada

C.P.U.

R.A.M.

m

m

m

m

Se basa en la existencia de una maquina servidora que almacena los datos y las aplicaciones que los procesan

Arquitectura Servidor de

Archivos

Se basa en la existencia de una o varias maquinas servidoras que almacenan datos y estaciones de trabajo que ejecutan aplicaciones que los procesa.

Arquitectura Cliente/Servidor

Se basa en la existencia de dos tipos de aplicaciones ejecutándose de forma independiente.

Comunicación por Modem

Arquitectura Cliente / Servidor

Red Area Local

Red Cliente / Servidor

W.A.N.Una red de área amplia, WAN, acrónimo de la expresión en idioma inglés ‘Wide Area Network’, es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente.

Red Bus

Red Anillo

Red Estrella

Servidor

Mezcla de Topología

IBM Host

Gateway to the Internet

802.2 to SNA FEP

SNA

Token Ring

m

m

Software

Componente lógico que dota al computador de capacidad para realizar trabajos variados.

SoftwareEstá constituido por:

Ideas.

Datos o informaciones.

Conjunto de comandos o instrucciones.

Que se procesa en:La Memoria principal y la CPU.

SoftwareQue se almacena en:

Las Memorias Secundarias, a la que existe acceso directo.

Que se puede clasificar en:SW básico (Sistema Operativo).

SW de Desarrollo

SW de Operaciones

SW de Usuario

Software:

Operaciones

Básico

Desarrollo

Usuario

• Sistemas Operativos

• Programas Utilitarios

• Apoyo a la Explotación

• Lenguajes Computacionales

• Bases de Datos

• C. A. S. E.

• Paquetes

• Aplicaciones

“Todo lo relacionado con la Tecnología Informática, que se rige por la Ley de Incrementos.”

CPU

Aplicaciones y Paquetes

Utilidades

S. Operativo

USUARIO

Es el intermediario entre el usuario y la CPU, que controla el funcionamiento del computador, ocultando los detalles y simplificando su uso.

Prog. de Control:Gestión MemoriaGestión de la InformaciónGestión del ProcesadorGestión de Entrada y SalidaGestión de Trabajos

Utilidades:Funciones repetitivas - Formateo de Discos - Manejo de Ficheros - Otros

Sistemas Operativos

S. Operativo

Clasificación S. Operativos

Abiertos

Cerrados

MonotareaMultitarea

CaracteresGráficos

MonousuariosMultiusuarios

Lenguajes Computacionales

Son lenguajes creados por el ser humano, para poder dar instrucciones al computador.

Al igual que el lenguaje humano, estos lenguajes tienen sus propias palabras y una sintaxis propia.

Clasificación Lenguajes

1a. Generación

Máquina o Binario

110111000101010100 011001011111010010 000010100010100011

0000 0001 1010 0001 01 A1

1000 1001 1001 1010 89 9A

0011 1010 1001 1100 3A 9C

0111 0100 0111 0000 74 70 1110 1001 0010 0000 E9 20

010001001010100101001111001100101010010010010101100111101111101001111101

Compilador

Programa Fuente

Programa Objeto Executable

2a. Generación Simbólicos

INICIO: ADD B,1 MOV A,B CMP A,E BE FIN BNE INICIO FIN: END

Proceso

DISEÑO FISICO

PROGRAMACION

CODIFICACION

EDICION

COMPILACION

ENLACE (LINK)

PRUEBAS

EXPLOTACION/MANTENIMIENTO

E

T

A

P

A

S

PROGRAMA EJECUTABLE

ESPECIFICACIONES

ALGORITMO

DIAGRAMA DE PROGRAMA

PROGRAMA FUENTE

PROGRAMA OBJETO

APLICACION

Compilación

3a. Generación: Son independientes de la CPU.

Necesitan de un programa compilador o programa intérprete.

No necesitan conocer el hardware específico del computador

Se crean asemejándolos al lenguaje natural (inglés).

Aparece el concepto de librerías.

3a. Generación Alto Nivel

Modo de Trabajo:

• Compilación

• Interpretación

Programa Fuente10 cls

20 Input “Precio”, A30 Input “Cantidad”, B40 Let C = A * B50 Print “Valor Total $ “; C60 End

Interprete

Proceso

DISEÑO FISICO

PROGRAMACION

CODIFICACION

EDICION

INTERPRETACION

PRUEBAS

EXPLOTACION/MANTENIMIENTO

E

T

A

P

A

S

ESPECIFICACIONES

ALGORITMO

DIAGRAMA DE PROGRAMA

PROGRAMA FUENTE

PROGRAMA FUENTE

APLICACION

Interpretación

PROGRAMA FUENTE

C Ordenación de una secuencia de 10 números PROGRAM BURBUJA INTEGER N(10) INTEGER I,J,AUX DO 10 I=1, 10 READ (*,*) N(I)10 CONTINUE DO 20 I=9,1,-1 DO 20 J=1,I IF (N(J).GT.N(J+1)) THEN AUX=N(J) N(J)=N(J+1) N(J+1)=AUX END IF20 CONTINUE DO 30 I=1,10 WRITE(*,*) N(I) 30 CONTINUE STOP END

LENGUAJE FORTRAN (FORmula TRANslator)

LENGUAJE COBOLEl más utilizado en aplicaciones comerciales (gestión).

Creado en 1960 por el CODASYL.

A lo largo del tiempo, ha tenido varias actualizaciones:

> 1968: COBOL ANSI.

> 1974: Adopta la norma ANS X3.23-1974.

> Ultima versión: Con diseño estructurado de programas.

Se parece al inglés, es autodocumentado y tiene muchas

ventajas en el manejo de archivos.

Inconvenientes: Formato muy rígido en la escritura del programa, descripción detallada de los elementos del programa y sentencias excesivamente largas.

* Ordenación de una secuencia de 10 números IDENTIFICATION DIVISION. PROGRAM-ID. BURBUJA.

DATA DIVISION. WORKING-STORAGE SECTION. 01 TABLA-N. 05 N PIC 9(4) OCCURS 10 TIMES. 01 VARIABLES 05 I PIC 9(4). 05 J PIC 9(4). 05 AUX PIC 9(4). 01 SALIDA PIC Z(3)9.

PROCEDURE DIVISION. PROCESO-PRINCIPAL. PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > 10 ACCEPT N (I) END-PERFORM

LENGUAJE COBOL

PERFORM ORDENAR VARYING I FROM 9 BY -1 UNTIL I < 1 AFTER J FROM 1 BY 1 UNTIL J > 1 PERFORM VARYING I FROM 1 BY 1 UNTIL I > 10 MOVE N (I) TO SALIDA DISPLAY SALIDA END-PERFORM STOP RUN.

ORDENAR. IF N(J) > N(J+1) THEN MOVE N(J) TO AUX MOVE N(J+1) TO N(J) MOVE AUX TO N(J+1) END-IF.

LENGUAJE COBOL

LENGUAJE BASICBeginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code.

Es un lenguaje interpretado o compilado, de uso general.

Util para aplicaciones técnicas y de gestión.

Muy popular entre los microordenadores.

Existe una gran variedad de intérpretes y compiladores del lenguaje.

10 REM ORDENACION DE UNA SECUENCIA DE 10 NUMEROS 20 CLS 30 DIM N(10) 40 FOR I=1 TO 10 50 INPUT N(I) 60 NEXT I 70 FOR I=9 TO 1 STEP -1 80 FOR J=1 TO I 90 IF N(J) > N(J+1) THEN AUX=N(J) :N(J)=N(J+1) :N(J+1)=AUX100 NEXT J110 NEXT I120 FOR I=1 TO 10130 PRINT N(I),140 NEXT I150 END

LENGUAJE BASIC

LENGUAJE PASCALCreado por Nicklaus Wirth en 1970.

Se basa en el ALGOL.

Inicialmente diseñado para la enseñanza.

Ampliamente utilizado en todo tipo de aplicaciones, especialmente en programación de sistemas y gráficos.

Aporta los conceptos de tipo de datos de usuario, programación estructurada y diseño descendente.

{ Ordenación de una secuencia de 10 números }

Program BURBUJA (input, output),var N : array [1..10] of integer; I, J, AUX : integer;begin for I :=1 to 10 do readln (N[I]); for I :=9 downto 1 do for J :=1 to I do if N[J] > N[J+1] then begin AUX : =N[J]; N[J] : =N[J+1]; N[J+1] : =AUX end; for I : =1 to 10 do writeln (N[I])end.

LENGUAJE PASCAL

LENGUAJE CCreado en 1972 por Dennis Ritchie basándose en los trabajos de Ken Thompson de la Bell Telephone.

Se originó al tratar de encontrar un lenguaje para la programación del Sistema Operativo UNIX. (Sistemas Abiertos).

Posteriormente su uso se ha extendido a gran número de aplicaciones: técnicas, científicas, bases de datos, etc.

Su mejor utilización se alcanza con el sistema operativo UNIX. Utiliza programación estructurada y dispone de una amplia librería de rutinas.

/* Ordenación de una secuencia de 10 números */main(){ int N[10]; int I, J, AUX; for (I=1; I<=10; I++) scanf (‘%d’, &N[I]); for (I=9; I>=1; I--) for (J=1; J<=I; J++) if (N[J] > N[J+1]) { AUX=N[J]; N[J]=N[J+1]; N[J+1]=AUX; } for (I=1; I<=10; I++) printf (‘%d\n’, N[I]);}

LENGUAJE C

4a. Generación Nivel Usuario o 4GL

Modo de Trabajo:

• Compilación

• Interpretación

“Más Interpretes que Compiladores”

C. A. S. E. Computer Aided Software Engineering (CASE).

Ingeniería de Software o Sistemas Asistida por Computador.

Son programas que permiten automatizar el análisis, diseño y construcción de un SIA.

C. A. S. E.

10 cls20 Input “Precio”, A30 Input “Cantidad”, B40 Let C = A * B50 Print “Valor Total $ “; C60 End

Panel de Interacción

Usuario / Analista

INGRESAR

MODIFICAR

ELIMINAR

CONSULTAR

COPIAR

PROCESO

Parear

Calcular

Ordenar

Actualizar

Clasificar

INFORMES

Formales

Especiales

Consultas

A pedido

Datos

TransitoriosDatos

Permanentes

Interior Computador

Datos

Datos

Informes

Informes

¿Cómo se trabaja con el Computador?

MENU

GONZALEZ PEREZ JUAN 2879454 LOS RIELES 2714 STGO.

AMORRORTU ARIAS JOSE 2256565 LAS DALIAS 1234 STGO.

JIMENEZ LAGOS MARIA 5588653 AV. BLUE 3245 MAIPU.

BELTRAN ZAPATA JOSEFA 7766432 CALLE 4 Nº 9876 BUIN

DATOS

ARCHIVO DE DATOS

MEMORIA

SECUNDARIA

CAMPOS

REGISTROS

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 01234567

DirecciónFísica

Acceso a un Archivo de Datos

SECUENCIAL

DIRECTO

INDEXADO

MIXTO

ACCESO SECUENCIAL

Nº NOMBRE TELEFONO DIRECCION COMUNA1 GONZALEZ PEREZ MARIA 2879454 LAS URBINAS 3240 STGO2 ARIAS UGALDE MARIO 2244670 RIELES 123 MAIPU3 JIMENEZ LABRA HUGO 5588653 ALASKA 0456 BUIN4 BARRAZA LEON JOSEFA 5554443 CALLE 8 Nº 653 STGO

<EOF>

Se abre el Archivo.Se lee un registro, si es <EOF> se muestra en pantalla mensaje no hay datos

*Se compara el campo buscado con el campo pertinente del registro leídoSi son iguales, se despliegan los campos pertinentes en pantalla

caso contrario, leer el siguiente registro y volver a comparar y se repite acción anterior*

Acceso DirectoNº NOMBRE TELEFONO DIRECCION COMUNA

1 GONZALEZ PEREZ MARIA 2879454 LAS URBINAS 3240 STGO2 ARIAS UGALDE MARIO 2244670 RIELES 123 MAIPU3 JIMENEZ LABRA HUGO 5588653 ALASKA 0456 BUIN4 BARRAZA LEON JOSEFA 5554443 CALLE 8 Nº 653 STGO

<EOF>

REQUISITO: Condición de búsqueda = Dirección Física dispositivo

Se abre el archivoSe posiciona el brazo lector en la dirección equivalente a la dirección de búsqueda

se lee y despliega datos pertinentes del registro

Acceso IndexadoNº NOMBRE TELEFONO DIRECCION COMUNA

1 GONZALEZ PEREZ MARIA 2879454 LAS URBINAS 3240 STGO2 ARIAS UGALDE MARIO 2244670 RIELES 123 MAIPU3 JIMENEZ LABRA HUGO 5588653 ALASKA 0456 BUIN4 BARRAZA LEON JOSEFA 5554443 CALLE 8 Nº 653 STGO

<EOF>

Se abre el archivo de datos y el archivo de índiceSe verifica si es <EOF> en archivo índice, mensaje no hay datos

Se busca dirección lógica de llave en índice y se accesa archivo de datosSe despliegan campos pertinentes a la consulta

Nº TELEFONO1 28794542 22446703 55886534 5554443

<EOF>

Archivo Indice

Archivo de Datos

Acceso MixtoNº NOMBRE TELEFONO DIRECCION COMUNA

1 GONZALEZ PEREZ MARIA 2879454 LAS URBINAS 3240 STGO2 ARIAS UGALDE MARIO 2244670 RIELES 123 MAIPU3 JIMENEZ LABRA HUGO 5588653 ALASKA 0456 BUIN4 BARRAZA LEON JOSEFA 5554443 CALLE 8 Nº 653 STGO

<EOF>

SE MEZCLAN LOS TIPOS DE ACCESO

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