tema1.introduccion a la programación

7/21/2019 Tema1.Introduccion a La Programacin

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Tema 1

Introduccin a la programacin

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Introduccin.Conceptosprevios

Informtica (RAE): Conjunto de conocimientos cientficos y tcnicas que

hacen posible el tratamiento automtico de lainformacin por medio de computadoras electrnicas.

Computadora: mquina capaz de aceptar unos datos de entrada,

efectuar con ellos operaciones lgicas y aritmticas, yproporcionar la informacin resultante a travs de unmedio de salida.


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1.1. Arquitectura Bsica

Basada en la arquitectura inventada por VonNeumann en 1945.

Idea: Crearuna mquina capaz de ejecutar instrucciones

ledas de memoria y ejecutadas en la CPU comunicndose

con el exterior a travs de la Unidad de E/S

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ARQUITECTURA DE VON NEUMANN


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ARQUITECTURA DE VON NEUMANN Memoria Principal: espacio de almacenamiento temporal dividido

en celdas de igual tamao destinado a almacenar instrucciones ydatos.

Unidad Central de Proceso: Se encarga de la ejecucin de lasinstrucciones almacenadas en la memoria.

Unidad Aritmtica: encargada de realizar las operacionesaritmticas (sumas, restas, ...) y lgicas (and, or, not, ...).

Unidad de Control: Su funcin es decodificar las instrucciones delprograma en ejecucin y generar todas las seales necesariaspara que puedan ser ejecutadas.

Unidad de E/S: permite la comunicacin de la CPU y la memoria

con el exterior: impresora, monitor, teclado, ... Registros: almacn temporal que se usa durante la ejecucin de

las instrucciones.

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1.2. TIPOS DE DISPOSITIVOS DE E/S

Dispositivos de Entrada: permiten al usuariointroducir la informacin en el sistema. Los datosledos se almacenan en memoria. Ejempos:teclado, ratn, escanner, webcam ...

Dispositivos de Salida: son los encargados demostrar los resultados obtenidos por la

computadora al usuario. Ejemplos: monitor,impresora, ...

Dispositivos de Entrada/Salida : permiten tantola entrada de informacin en la computadoracomo la salida de la misma. Ejemplos: tarjeta dered, mdem, etc.


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2. Sistemas Operativos.Tipos

Definicin: Un Sistema Operativo es un programa oconjunto de programas que acta como intermediarioentre el usuario y el hardware del ordenador, ocultando sucomplejidad mediante una interfaz sencilla de utilizar.

Objetivos:

Hacer cmoda la utilizacin de la computadora.

Utilizar recursos de la computadora de formaeficiente.

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Funciones del SO

Gestin de procesos

Gestin de memoria

Gestin de dispositivos de E/S

Gestin del sistema de ficheros

Gestin de la red

Proteccin

Gran parte de estas funciones las realiza un componente

importante del SO llamado kernel que es la parte del SO

residente en memoria.


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El ordenador y los algoritmos(1)

Un ordenador es una mquina que ejecutaalgoritmos

Algoritmo (RAE):Conjunto ordenado yfinito de operaciones que permite hallar lasolucin de un problema.

La ejecucin o procesamiento de unalgoritmo supone la transformacin deuna informacin de salida o resultados.

+Datos Algoritmo

Programa

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El ordenador y los algoritmos(2)

Una tarea ejecutable por un ordenador dalugar a un problema algortmico

El algoritmo es la solucin a ese problema(software)

Cuando un algoritmo es ejecutado por los

circuitos de un ordenador (hardware) seorigina un proceso que genera resultadosa partir de los datos.

Unproceso se caracteriza por unasucesin de estados de determinadasmagnitudes que estn almacenadas en lamemoria delordenador, yque llamaremosvariables.


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caractersticas de losalgoritmos

Un algoritmo debe resolver el problema para el que fue formulado.Lgicamente no sirve un algoritmo que no resuelve ese problema. En elcaso de los programadores, a veces crean algoritmos que resuelvenproblemas diferentes al planteado.

Los algoritmos son independientes del ordenador. Los algoritmos seescriben para poder ser utilizados en cualquier mquina.

Los algoritmos deben de ser precisos. Los resultados de los clculosdeben de ser exactos, de manera rigurosa. No es vlido un algoritmo queslo aproxime la solucin.

Los algoritmos deben de ser finitos. Deben de finalizar en algnmomento. No es un algoritmo vlido aquel que produce situaciones en lasque el algoritmo no termina.

Los algoritmos deben de poder repetirse. Deben de permitir suejecucin las veces que haga falta. No son vlidos los que tras ejecutarseuna vez, ya no pueden volver a hacerlo por la razn que sea.

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Algoritmos. Datos formales Los algoritmos se construyen utilizando

elementos simples para que el lenguaje separezca ms al de las computadoras

Los datos de los algoritmos son: Nmeros(10, 25, 5.32) Textos(Hola mundo) Lgicos(VERDADERO, FALSO, true, false) Datos compuestos (registros, listas)


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Algoritmos. Datos formales Los algoritmos pueden tener

expresiones, las cuales se componen de: Variables(x, resta, saldo) Operadores (+, -, *, >,


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Diagramas de flujo

Inicio Representa el principio del algoritmo

Fin Representa el final del algoritmo

Operacin

Entrada o salida de datos

Condicin

Direccin del flujo del programa

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Pseudocdigo

Es otra forma derepresentar algoritmos

Se asemeja ms a los

lenguajes de programacinde alto nivel


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Pseudocdigo.Instrucciones (1)

ESCRIBIR. Muestra algo en eldispositivo de salida (la pantallanormalmente)

LEER variable.Lee un dato (delteclado) y lo almacena en esavariable

. Asignar valor

Comparaciones: < >

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Pseudocdigo.Instrucciones (2) SI condicinENTONCES instrucciones

[SINOinstrucciones]FIN SI

EN CASO DE variablevalor1:instrucciones

valor2:instrucciones...EN OTRO CASO: instruccionesFIN EN CASO DE


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Pseudocdigo.Instrucciones (3)

MIENTRAS condicin HACERinstruccionesFIN MIENTRAS

REPETIRinstruccionesHASTA condicin

PARA variable DEvalorInicial AvalorFinal [INCREMENTO valor]

instruccionesFIN PARA

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Lenguajes de programacin.Tipos (I)Clasificacin cronolgica

Lenguajes de primera generacin: A principio de los 50 se

usaba el lenguaje mquina y el ensamblador.

Lenguajes de segunda generacin: a finales de los 50

principios de los 60 se ampla el uso de los lenguajes para las

aplicaciones cientfico-militares y aparecen las aplicaciones de

gestin. Fortran, Cobol y Algol.

Lenguajes de tercera generacin: nacen con la

programacin estructurada y presentan potentes posibilidades

de estructuracin de datos y procedimientos. Pascal, C, etc.

Lenguajes de cuarta generacin: combinan caractersticas

procedurales y no procedurales. SQL, OASIS, lenguajes de

generacin de informes, etc.


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Lenguajes de programacin.Tipos (II)

Segn su proximidad al lenguaje mquinaLenguajes de bajo nivel: la nica ventaja de estoslenguajes es que ocupan poco espacio en memoriay se ejecutan con mayor rapidez.

Lenguaje mquina: cada instruccin se codificacomo una secuencia de 1's y 0's, lo que dificultael desarrollo de programas complejos.

Lenguaje ensamblador: cada instruccin en

ensamblador equivale a una instruccin enlenguaje mquina. Utiliza palabrasmnemotcnicas en lugar de cadenas de bits.

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Lenguajes de alto nivel: surgen con posterioridad a los

anteriores, se caracterizan por:

Independencia de la mquina: se puede usar el mismo

programa en diferentes equipos con la nica condicin de

disponer de un programa traductor o compilador.

Aproximarse al lenguaje natural: se sustituyen los

mnemotcnicos por sentencias if...then...else, entre otras. Incluir rutinas de uso frecuente:disponen de una serie de

libreras que se pueden utilizar siempre que se quiera sin

necesidad de programarlas cada vez. Funciones matemticas,

manejo de cadenas, etc.

Lenguajes de programacin.Tipos (III)


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Lenguajes de alto nivel

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Segn funcionalidad

Lenguajes para la educacin: Logo, Pilot, Eiffel, ...

De propsito general: concebidos no para una aplicacin concreta,

sino para ser eficaces en diversos campos. Pascal, C

Lenguajes de inteligencia artificial: creados para la emulacin de

programas que emulan comportamientos inteligentes. Lisp, Prolog.

Orientados a la gestin:las aplicaciones de gestin se caracterizan

por tener la necesidad de manejar grandes volmenes de informacin

de forma fiable. Cobol, Clipper, PL/SQL, ...

Cientficos:se caracterizan por realizar pocas operaciones de E/S y

por el contrario una gran cantidad de clculos complejos. Fortran, Apl,

...

Orientados a Internet: son lenguajes transversales a la mquina y al

sistema operativo. PHP, Java.

Orientados a tiempo real: pensados para dar respuesta a exigentes

requisitos temporales.

Lenguajes de programacin. Tipos


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Segn traduccin a cdigo mquina

Interpretados: la mxima es sentencia traducida, sentencia

ejecutada. Toma un programa fuente y lo va traduciendo yejecutando simultneamente.

Ventajas: posee una sintaxis ms elaborada que la de los

ensambladores. Adems la velocidad de traduccin depende

fundamentalmente de la sintaxis del lenguaje. Cuanto ms

simple, ms rpido ser el anlisis de cada sentencia.

Inconvenientes: una sentencia que tenga que ejecutarse varias

veces tendr que traducirse tambin varias veces.

La forma de evitar estos retardos consiste en adoptar una

estrategia diferente a la traduccin-ejecucin. Consiste en

traducir el programa completo y despus ejecutarlo. As surgenlos compiladores.

Compilados: un compilador es un traductor que genera un

programa objeto (programa escrito en un lenguaje de bajo nivel) a

partir de un programa fuente (programa en lenguaje de alto nivel).

Lenguajes de programacin. Tipos

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CICLO DE VIDA

Las distintas fases del ciclo de vida de unprograma se realizan secuencialmente, encada una de las etapas se genera unadocumentacinque servir para iniciar lasiguiente. A este proceso se le conocecomo ciclo de vida clsicoo en cascada.

En la elaboracin de aplicaciones existenunas fases a las que se denominan Ciclo

de vida, ya que una vez que llegamos a laltima fase puede ser que sea necesariocomenzar el ciclo de nuevo en otra faseanterior.

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Modelo Clsico o en cascada


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ANLISIS

Estudio de la situacin y requisitosexistentes. Se establece la viabilidaddel proyecto. Existen diversastcnicas para realizar el anlisisestructurado:

Diagramas de flujos de datos

Modelos de datos

Diccionarios de datos

Definicin de las interfaces de usuario

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DISEO

Se establece una solucin ptima con lossuficientes detalles para la realizacinfsica de la aplicacin.

Se pueden establecer las siguientes etapas: Diseo externo

Diseo de datos

Diseo modular

Diseo procedimental

Al final de esta fase se obtiene el cuadernode carga.


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CODIFICACIN YPRUEBAS

El objetivo de estas pruebas esgarantizar que el sistema ha sidodesarrollado correctamente, sinerrores de diseo y/o programacin.Es conveniente que sean planteadasal menos tanto a nivel de cadamdulo (aislado del resto), como deintegracin del sistema.

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EXPLOTACIN

Esta etapa tiene como objetivo laverificacin de que el sistema desarrolladocumple con los requisitos expresadosinicialmente por el cliente y que han dadolugar al presente proyecto.

Incluye: Formacin de los usuarios (para lacorrecta utilizacin del sistema),ydocumentacin necesaria para laexplotacin del sistema y el manual deuso o gua de la aplicacin.


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MANTENIMIENTO

DEPURAR, CORREGIR, MEJORAR YADAPTAR la aplicacin si no respondeexactamente a la solucin buscada.

Clases de mantenimiento:

Correctivo

Adaptativo

Perfectivo

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Ensamblador/Linker: un ensamblador traduce unprograma en lenguaje ensamblador a cdigo mquina.Cada instruccin en ensamblador genera una instruccinen cdigo mquina. En el proceso de linkado se obtieneel programa ejecutable a partir del cdigo mquinaobtenido al ensamblar.

Por lo tanto, un linker es un programa que tomalos ficheros de cdigo objeto, la informacin detodos los recursos necesarios (bibliotecas,libreras del lenguaje, etc), y enlaza el cdigoobjeto con su(s)biblioteca con lo que finalmenteproduce un fichero ejecutable (un fichero .exe).

Utilidades para la programacin

ProgramaFuente

.c

Programaobjeto.obj

Programaejecutable

.exeEnsamblar Linkar


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Utilidades para la programacin(II)

Intrprete:toma un programa fuente escrito en un lenguaje de altonivel y lo va traduciendo y ejecutando simultneamente.

Compilador:es un traductor que genera un programa objeto a partir

de un programa fuente escrito en un lenguaje de alto nivel.

Depuradores:es una herramienta que permite depurar o limpiar los

errores de un programa fuente. Normalmente esta herramienta est

integrada en el entorno de programacin del lenguaje.

RAD: abreviatura de Rapid Application Development. Se suele usar

para referirnos a IDEs (Herramientas de Desarrollo Integrado) como

Delphi, Foxpro, Eclipse, Visual Basic, etc.

CASE:Computer Aided SW Engineering, persigue proporcionar un

conjunto de herramientas, bien integradas, que enlacen yautomaticen todas las fases del ciclo de vida del SW.

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