Unidad 1: Introducción a la Informática

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1 Unidad 1: Introducción a la Informática

2 Introducción a la Informática
La Informática surge como una herramienta para realizar trabajos rutinarios y repetitivos, generalmente de cálculo y gestión. El término Informatique, que se usa por primera vez en Francia hacia el año 1962, proviene de la combinación de las palabras Information Automatique. En España se adopta el término Informática en 1968, como contracción de Información Automática. En los países anglosajones, en cambio, se conoce con el nombre de Computer Science.

3 Definición de Informática
Es la ciencia que se ocupa del tratamiento automático y racional de la información. Se dice que el tratamiento es automático por ser máquinas (ordenadores) las que realizan las tareas de obtención, procesado y presentación de la información, Se denomina racional por estar todo el proceso definido a través de programas que siguen el razonamiento humano.

4 Definición de ordenador
Un computador, computadora u ordenador es: Una máquina compuesta de elementos físicos, en su mayoría de origen electrónico, Capaz de realizar una gran variedad de trabajos a gran velocidad y con gran precisión, Siempre que se le den las instrucciones adecuadas.

5 Tareas que realiza un ordenador
Recibe información. Almacena información (guarda los datos suministrados y el resultados de sus operaciones). Procesa información (realiza cálculos y operaciones a partir de los datos suministrados). Proporciona información (devuelve la información solicitada). TRATAMIENTO DE INFORMACIÓN (PROCESO) ENTRADA DE INFORMACION SALIDA DE INFORMACIÓN

6 Pilares de la Informática
La informática se sustenta en tres pilares básicos, que son: El elemento físico (hardware). El elemento lógico (software). El elemento humano (el usuario).

7 Hardware y software Hardware son todos los materiales que componen un sistema informático: el propio ordenador, los periféricos, los cables, los soportes de la información y en definitiva, todos aquellos elementos que se pueden tocar. Software son todos los elementos lógicos necesarios para que se puedan realizar las tareas encomendadas al ordenador. Es decir, datos, informaciones, órdenes sobre las mismas, programas y aplicaciones informáticas, que hacen que funcione el hardware.

8 Hardware: componentes de un ordenador
La Unidad central de proceso o CPU. La Memoria interna. Los Buses. Los Periféricos de entrada/salida de datos.

9 Hardware: Componentes
Placa base: chapa hecha de un material sintético con un circuito eléctrico impreso al que se conectan la mayoría de los dispositivos del ordenador.

10 Hardware: Componentes
Unidad Central de Procesos (CPU): unidad que controla el ordenador. Coordina y realiza todas las operaciones del sistema informático, procesando para ello las instrucciones. Consta de: Unidad de Control (UC): controla al resto de las unidades, generando las señales necesarias para activar los distintos elementos del ordenador en función de las instrucciones. Unidad Aritmético-lógica (ALU): realiza todas las operaciones elementales de tipo aritmético y de tipo lógico. Registros: memoria interna del procesador que proporciona datos a la unidad aritmético lógica y en la que se almacena el resultado de sus operaciones.

11 Hardware: Componentes
Microprocesador: dispositivo que realiza las funciones de la CPU. Aporta la velocidad necesaria para el perfecto manejo de los datos. Velocidad interna, a la que funciona el microprocesador (450 MHz, 1’66 GHz, 3 GHz, …). Velocidad externa o del bus: a la que se comunica el microprocesador y la placa base (133 MHZ, 233 MHz, 667 MHZ,…).

12 Hardware: Componentes
El chipset es un circuito, integrado en la placa base, que ayuda al microprocesador a controlar los componentes de la placa base. Los dos chips más importantes son: Puente norte: es el que más trabaja, por eso suele estar cubierto por un disipador de calor. Es el mas próximo al microprocesador y le ayuda a controlar la memoria RAM, la tarjeta gráfica y el puente sur. Puente sur: suele estar en el lado opuesto al microprocesador. Controla la conexión con los periféricos (ratón, teclado,…) y las otras tarjetas (sonido, red,…). También la administración de la energía de la placa.

13 Hardware: Componentes
Buses: canales (cables, circuitos electrónicos, etc.) por los que viaja la información: instrucciones, datos y señales de control entre las distintas unidades del ordenador.

14 Hardware: Componentes
Bus de datos: por donde viajan los datos externos e internos del microprocesador. Bus de dirección: por donde viaja la información sobre la localización de la dirección de memoria de un dato o dispositivo concreto. Bus de control: por donde se controla el intercambio de información entre la unidad central y los periféricos. Cables FLAT

15 Hardware: Componentes
Memoria interna: unidad encargada de almacenar los datos y programas necesarios para que el ordenador realice un determinado trabajo. Tipos de memoria: De solo lectura, ROM (Read Only Memory) PROM (Programmable Read Only Memory) EPROM (Erasable Programmable Read only Memory) EEPROM (Electricaly Erasable Read Only Memory) De lectura y escritura, RAM (Random Access Memory) Estáticas, SRAM (Static Random Access Memory). Dinámicas, DRAM (Dynamic Random ACCESs Memory).

16 Hardware: Componentes
Memoria ROM (memoria de solo lectura): es una memoria que guarda la información que el procesador necesita para saber el qué, el cuándo y el cómo de una multitud de tareas diferentes; por ejemplo: contiene las instrucciones de lo que hay que hacer cuando el usuario pulsa una tecla del teclado o cuando hay que presentar algo en pantalla. Este tipo de memoria se graba en el proceso de fabricación y no se puede modificar, pero se puede leer cada posición las veces que se quiera. Las memorias PROM, EPROM y EEPROM, que se puede programar o reprogramar, mediante un proceso especial, posteriormente a la fabricación.

17 Hardware: Componentes
Memoria RAM (memoria de acceso aleatorio): es la memoria principal, disponible para los programas. Se llama así porque el procesador accede a la información que está en cualquier punto de la memoria sin tener que acceder a la información anterior y posterior. Hay dos tipos básicos: DRAM (RAM dinámica) y SRAM (RAM estática). Los dos tipos difieren en la tecnología que usan para almacenar los datos. La DRAM necesita ser refrescada cientos de veces por segundo, mientras que la SRAM no necesita ser refrescada tan a menudo, lo que la hace más rápida, pero también más cara y se conoce como memoria Caché. Ambos tipos son volátiles, lo que significa que pueden perder su contenido cuando se desconecta la alimentación.

18 Hardware: Componentes
Placa de Memoria: dispositivo en el que el ordenador guarda los datos que se están utilizando en cada momento. Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad donde se guarda información, datos o direcciones a las que el usuario accede con frecuencia. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente integrado en el microprocesador.

19 Hardware: Componentes
BIOS (Basic input/output system o Sistema básico de entrada y salida») es un tipo de firmware que localiza y prepara los componentes electrónicos o periféricos de una máquina, para comunicarlos con algún sistema operativo que la gobernará. Para ello, al arrancar, la máquina cargará ese sencillo programa en la memoria RAM del aparato.

20 Hardware: Componentes
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor): Es un tipo de memoria que en las computadoras se utiliza para guardar datos básicos de hardware y de configuración, como, por ejemplo, cuantos discos duros hay y de qué características, o la fecha y la hora. Para que esa información se mantenga, es preciso que la CMOS siempre tenga corriente eléctrica, esto se consigue con una batería que está integrada en la placa base.

21 Hardware: Componentes
Periféricos: son dispositivos externos que se conectan al ordenador y le permiten comunicarse con el usuario. De entrada: son dispositivos que permiten introducir datos y programas al ordenador. Además preparan la información para que la máquina pueda entenderla de forma correcta. Ejemplo: el teclado. De salida: son dispositivos que muestran al usuario el resultado de los procesos que se realicen en el sistema informático. Ejemplo: el monitor, la impresora, etc. De entrada/salida y/o almacenamiento: Son dispositivos que permiten aportar simultáneamente información al ordenador y al usuario.

22 Hardware: Componentes
Fuente de alimentación: hay dos conectores, macho y hembra y un ventilador. Tarjetas de expansión: dispositivos que permiten adaptar las características de la placa base a las necesidades del usuario. Ejemplo: tarjeta gráfica o de video, de sonido, MODEM, etc. Puertos de comunicación: dispositivos que permiten conectar los periféricos al ordenador.

23 Hardware: Componentes
Puertos de comunicación:

24 Hardware: Componentes
Ranuras de conexión: 1. Microprocesador (socket). 2. Para las tarjetas de memoria RAM. (DDR, DIMM,…) 3. IDE para conectar el disco duro, la disquetera y el CD-ROM a la placa base. 4. AGP (Puerto gráfico acelerado): para conectar la tarjeta gráfica. 5. PCI (Interconexión de componentes periféricos): para conectar tarjetas de expansión, (módems tarjetas de sonido,…) 8 6. Puertos externos para conectar monitor e impresora. 7. Puertos para ratón, teclado y USB. 8. Conexión de la fuente de alimentación, formato ATX.

25 Unidades de medida Características Unidad Múltiplos
Velocidad del Reloj de los procesadores Herzio, Hz - Ciclos por segundo KHz- Miles de operaciones por segundo MHz - Millones por segundo GHz - Miles de Millones por segundo Información (Memorias o trasferencia de datos)  bit (b) - 0 ó 1 Byte (B) - Grupos de 8 bits KB = 1024 B , MB = 1024 KB GB = 1024 MB , TB = 1024 GB Resoluciones gráfica (puntos de color) píxel Mpixel. Velocidades de trasmisión de datos bps (bits por segundo) Bytes por segundo (B/s)  Kbps, Mbps, Gbps Resolución de Impresión ppp (puntos por pulgada) Velocidades de impresión ppm (páginas por minuto)

26 El Software Comprende todos los elementos lógicos necesarios para que el ordenador pueda realizar las tareas que se le encomienden. Esto incluye ideas, datos, informaciones, órdenes sobre las mismas, programas y aplicaciones informáticas que hacen que funcione el hardware.

27 El Software Código binario: lenguaje que utilizan los ordenadores para procesar la información. Ese código depende del estado de un circuito electrónico. Si pasa corriente (“ON”) se representa con un 1, Si no pasa corriente (“OFF”) se representa con un 0. Con un solo dígito se representan dos posibles estados. A este dígito binario se le conoce como bit (binary digit).

28 El Software La correspondencia entre sistema decimal y binario de un número se realiza con unas operaciones matemáticas, de modo que cualquier número decimal tiene su traducción al binario y viceversa. Para pasar de decimal a binario:

29 El Software Para pasar de binario a decimal:

30 El Software Código ASCII
Los bits se agrupan de ocho en ocho, formando una unidad superior de información llamada byte. Estas combinaciones de 0 y 1 dan lugar a 256 representaciones diferentes (256 bytes). (28 = 256) El código ASCII relaciona los 128 primeros bytes con unos símbolos universales, utilizados por todos los ordenadores. Los otros 128 bytes quedan libres para que cada máquina los utilice de forma específica.

31 El Software Archivo o fichero: conjunto de datos e información del mismo tipo que se almacena y organiza de forma estructurada para permitir la recuperación de un elemento o dato individual. Programa: conjunto de órdenes que se dan a una computadora para realizar un proceso determinado. Algoritmo (del matemático persa Al-Juarismi) es un conjunto preescrito de instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permite realizar una actividad mediante pasos sucesivos que no generen dudas a quien deba realizar dicha actividad.

32 El Software Codificación del software: es lo que comúnmente se conoce como programación; que consiste, esencialmente, en llevar a código fuente (binario), en el lenguaje de programación elegido, la tarea previamente diseñada por el programador. Lenguaje de programación: conjunto de símbolos y de reglas que se combinan para expresar algoritmos. Estos lenguajes se pueden clasificar en:

33 El Software Lenguaje máquina (código binario): fácil de leer para el ordenador pero difícil de entender por el programador. Lenguaje ensamblador: es un lenguaje intermedio. Más sencillo que el lenguaje máquina para el programador. Necesita una traducción previa al lenguaje máquina. Lenguaje de alto nivel: son los más utilizado debido a la proximidad de su estructura al lenguaje natural. Es transportable de un ordenador a otro y al igual que el lenguaje ensamblador, necesita un proceso de traducción a través de un compilador o intérprete.

34 El Software Sistema operativo es un programa que controla el funcionamiento del hardware, haciendo sencillo el uso de la computadora. Es el encargado de hacer que el ordenador nos entienda y de controlar todos los dispositivos. Procesa tareas tan esenciales, aunque a menudo invisibles, como el mantenimiento de los archivos del disco y la administración de la pantalla. Ejemplos: Windows, UNIX, Linux, MacOS, etc. Aplicación informática: conjunto de programas que ha sido diseñado para que el ordenador pueda desarrollar un trabajo determinado. Ejemplo: tratamiento de textos, gestión de bases de datos y similares.

35 El Software Freeware: software de dominio público o libre, que se ofrece sin costo alguno. Shareware: es similar al freeware, pero suele conllevar una pequeña tasa a pagar por los usuarios que lo utilicen profesionalmente. Firmware: actualmente se utiliza para denominar cierta parte del software que las computadoras y otras máquinas programadas traen pregrabado desde su fabricación y que suele estar en memorias de sólo lectura (tipo ROM). El programa más conocido de este tipo es el que entra en funcionamiento cuando se conecta una computadora y que permite el arranque de la misma; se denomina arrancador o bootstrap.

36 ¿Qué ocurre al encender un ordenador?
Se enciende el ordenador y la fuente de alimentación transforma la corriente que llega a la placa base. Se encienden y arrancan los componentes. El procesador se pone a cero. El procesador acude al programa de arranque de la BIOS. Comprueba si funcionan todos los dispositivos y los activa. Inicia video y manda mensajes de texto a la pantalla. Chequea la memoria RAM. Chequea el teclado. Oportunidad de modificar algunos parámetros de la BIOS (setup). Comprueba unidades de almacenamiento para detectar programa de inicio: Sistema Operativo. Carga en la RAM el sistema operativo, que permite establecer comunicación entre todos los componentes del ordenador. Se ejecuta el programa de inicio del sistema operativo. El ordenador ya está en disposición de trabajar.

37 ¿Qué es GNU Linux? Un Sistema Operativo. Con un interfaz gráfico.
Estable y robusto. Flexible: el código fuente se puede cambiar. Multitarea: capacidad de ejecutar varios programas al mismo tiempo. Multiusuario: distintos usuarios pueden usar el ordenador simultáneamente.

38 Sistema operativo El sistema operativo, además de controlar todos los dispositivos físicos del ordenador, el proceso de almacenamiento o generación de la información y de la ejecución de las aplicaciones, también proporciona una interfaz de usuario.

39 Características del sofware libre
Libertad para hacer copias y distribuirlas. Libertad para estudiar el programa y adaptarlo a nuestras necesidades (esto implica que el código debe ser abierto). Libertad para ejecutar el programa. Libertad para mejorar el programa y hacerlo llegar al público con la condición de que las mejoras deben ser también sofware libre. No siempre es gratuito.

40 Orígenes del software libre
El software es conocimiento científico y como tal, debe transmitirse libremente y ser útil para el progreso de la Humanidad. Richard Stallman en 1984 inicia un proyecto de sistema operativo libre, compatible con UNIX. Lo llamó GNU (GNU no es Unix)

41 Orígenes del software libre
También se crea la Fundación para el Software Libre (FSF) con el objetivo de que las aplicaciones, de libre distribución que se produjeran, estuvieran amparadas en una licencia que las protegiera de las patentes comerciales. Esta licencia se conoce con las siglas GPL (Licencia Pública General). El software publicado bajo esta licencia puede ser copiado, modificado y distribuido libremente, pero sin posibilidad de aplicar restricciones en futuras distribuciones y teniendo que incluir el código fuente.

42 Orígenes de Linux Linus Torvarlds - 1991
Desarrolla el núcleo o kernel del nuevo sistema operativo con la colaboración de multitud de informáticos de todo el mundo que se comunican a través de internet. Lo bautiza con el nombre de Linux y lo publica con la licencia GPL de la FSF. Actualmente hay disponibles distintas versiones del núcleo original, y cada vez más aplicaciones y programas.

43 ¿Qué es una distribución?
Un programa de instalación. Una versión del núcleo o kernel. Programas/librería. Manuales con documentación. Aplicaciones diversas y soporte técnico. De todas estas distribuciones la distribución Debian, está compuesta exclusivamente por Software Libre, no así las otras que pueden contar con software "no del todo libre".

44 ¿Qué es Guadalinex? Un sistema operativo. Con Interfaz gráfico.
Basado en la distribución Debian de Linux. Creado para la Junta de Andalucía.