1. INTRODUCCIÓN 1.1- Definiciones

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1 1. INTRODUCCIÓN 1.1- Definiciones
Informática, ordenador y sus componentes 1.2- Hardware. Estructura de un ordenador 1.2.1 Unidades de Entrada/Salida 1.2.2 Memoria 1.2.3 Unidad Central de Proceso (UCP/CPU) 1.2.4 Representación de los datos (Bit) 1.3- Software 1.3.1 Sistema Operativo 1.3.2 Aplicaciones Generales

2 1.1 Informática: Definición
INFORmación autoMÁTICA INFORMÁTICA Informática = ciencia encargada del tratamiento automático de la información

3 1.1 Otras definiciones Conjunto de conocimiento científicos y técnicos que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores (RAE) Ciencia responsable del tratamiento automático y racional de la información considerada como soporte del conocimiento de la sociedad y las comunicaciones en los campos social, económico y técnico. Área de conocimiento que reúne todos los aspectos necesarios para el diseño y uso de los ordenadores.

4 1.1 Ordenador Ordenador Salida Entrada
Datos de entrada Y ordenes Ordenador Salida Entrada Datos de salida O resultados “El ordenador es una máquina electrónica digital que realiza operaciones aritmético-lógicas con los datos de entrada hasta que obtiene el resultado”

5 1.1 Ordenador El ordenador maneja dos tipos de información
Ordenes: especifican lo que debe hacer el ordenador Datos: información que utilizan (datos de entrada) o generan (datos de salida o resultados) las ordenes

6 1.1 Componentes del ordenador: Hardware y Software
Los componentes físicos (circuitos integrados, cables, teclado, …) de la maquina constituyen lo que se denomina el soporte físico o hardware. Software: conjunto de aplicaciones o programas que se pueden ejecutar en el ordenador (sistema operativo, procesador de textos, hojas de cálculo,…) Programas

7 1.2 Hardware. Estructura de un ordenador
Unidad de entrada Unidad Central de Proceso (CPU) Unidades de Salida Buses

8 1.2 Estructura del Ordenador
UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP/ CPU) UNIDAD DE ENTRADA UNIDAD DE SALIDA UNIDAD DE CONTROL (CU) UNIDAD ARITMETICO-LOGICA (UAL/ALU) ordenes datos resultados ordenes MEMORIA resultados datos UNIDAD PRINCIPAL información control

9 1.2.1 UCP (CPU) Unidad de Control (UC)
Dirige y controla el funcionamiento del ordenador Coge las ordenes, las interpreta y se encarga de que se ejecuten Características: Bit (8, 16, 32, 64, ...) Velocidad (2Ghz) Pentium, Athlon, Duron, PowerPC,…

10 UCP (Hz) HERTZIO La Unidad de Control contiene un reloj interno (generador de impulsos) que sincroniza todas las operaciones elementales del ordenador. El periodo de esta señal se denomina tiempo de Ciclo, y su frecuencia puede darse en millones de ciclos por segundo denominados Mega Hertzios MHz 80386->25Mhz. (Megahertzios) 88486->55,66 Mhz Pentium,AMD->100, GHz

11 1.2.1 UCP (CPU) Unidad Aritmético-Lógica (UAL/ALU)
Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división) y lógicas (comparación,…) 1er Operando 2º Operando Resultado Estado UAL Ordenes (de la UC) (De la Memoria) (A la memoria)

12 1.2.2 Unidades de Entrada/Salida (E/S)
Puente entre el ordenador y el exterior Salida pantalla, impresora, Entrada teclado, ratón,

13 1.2.3 Memoria Almacén del ordenador Clasificación Datos
Resultados parciales Instrucciones que constituyen los programas Clasificación Memoria principal o memoria interna Memoria auxiliar o memoria para almacenamiento masivo

14 1.2.2 Memoria principal Gran Velocidad Poca Capacidad RAM ROM Cache
Almacena los datos e instrucciones que va a utilizar el procesador Volátil ROM Contiene los programas y rutinas de E/S que necesita el ordenador para arrancar No volátil\ No se puede modificar Cache Contiene los datos\instrucciones más recientes

15 1.2.3 Memoria auxiliar Velocidad de acceso baja Gran Capacidad
Almacena programas y datos (Ej. Sistema operativo, aplicaciones) Almacena la información cuando se apaga el ordenador Memorias magnéticas Disco duro (1-100 GB) Diskettes (1,44 MB) ZIP, JAZ, cintas, ... Memorias ópticas CD-ROM (650 MB) CD-R, CD-RW (650 MB) DVD, …

16 1.2.3 Memoria - + + - Capacidad Cache RAM Disco Duro Cinta CPU
Precio - Velocidad

17 1.2.3.1 Representación de la Información
1 BIT 0 y 1 Representación de los caracteres Código ASCII A B Representación de los números 1348 = 1* * * *100 1010 = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 0*20

18 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
Los ordenadores funcionan según una modalidad llamada binaria, esto significa que los componentes del ordenador pueden indicar únicamente dos estados o condiciones posibles, es decir, las tensiones específicas estarán presentes o ausentes. utiliza solamente dos símbolos para representar toda su información; cero (0) y uno (1), denominándose comúnmente a estas notaciones binarias bits. establecer una correspondencia entre el conjunto de los caracteres utilizados por el usuario (A,B,C,...a,b,c,.. 1,2,3,.../,*,(,...) y los utilizados por la máquina (0,1), es decir, se necesita hacer una codificación o representación de los elementos de un conjunto (usuario) con los elementos de otro conjunto (máquina)

19 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
Esa codificación se realizará mediante los denominados códigos de transformación: ASCII:American Standard Code for Information Interchange. Estándar Americano para Intercambio de Información. La tabla básica de caracteres ASCII esta compuesta por 128 caracteres incluyendo símbolos y caracteres de control. En ASCII cada carácter está representado por 7 bits(unos ó ceros). Existe una versión extendida de 256 caracteres. EBCDIC (Fully, "Extended Binary Coded Decimal Interchange Code") is an 8-bit character encoding used on IBM mainframes and AS/400s. Unicode: es una norma de codificación de caracteres. Su objetivo es asignar a cada posible carácter de cada posible lenguaje un número y nombre único, a diferencia de la mayor parte de los juegos ISO como el ISO , que sólo definen los necesarios para un idioma o zona geográfica.

20 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
las operaciones aritméticas con datos numéricos se suelen realizar en una representación más adecuada para este objetivo: basada en el sistema de numeración en base dos, sistema que puede considerarse como una codificación en binario, pero que al ser una representación numérica posicional es muy apta para la realización de operaciones aritméticas. con 2 bits con 3 bits con 4 bits

21 1.2.3.1 Sistemas de Numeración y Binario
El hombre trabaja normalmente en sistema decimal y el ordenador en binario. El sistema de numeración decimal (base 10), utiliza diez símbolos (0, 1, 2, 3, ..., 9). El sistema de numeración binaria (base 2) utiliza solamente dos símbolos (0 y 1). La posición de uno de estos símbolos en un número indica la potencia que se asigna a este símbolo " Sistema posicional ".  sistema de numeración decimal (base 10):  837=8 * (102) + 3 * (101) + 7 * (100) sistema de numeración binario (base 2): =1*(29)+1*(28)+0*(27)+1*(26)+0*(25)+0*(24)+0*(23)+1*(22)+0*(21)+1*(20)=837

22 1.2.3.1 Conversión Decimal a Binario
 Regla: Se divide el número decimal por 2 y se obtiene el número binario de los restos. 248 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 1 3 | 2 1 1 < 248 (decimal) -> (binario) 1*(27)+1*(26) *(20)->248

23 1.2.3.1 Sistema de numeración Hexadecimal
 Ordenadores utilizan el sistema de numeración binario para los procesos internos, al requerir dicha información el usuario, la comunicación se establece mediante un sistema de numeración intermedio como es el hexadecimal, de modo, que dicha comunicación no resulte una interminable colección de 0 y 1. Hexadecimal significa 16, los símbolos utilizados serán del 0 al 9 y las letras de la A a la F, por lo que para representar cualquier información almacenada en un octeto, mediante el sistema de numeración binario, es decir, mediante ocho unos o ceros, se podrá realizar con dos símbolos hexadecimales

24 1.2.3.1 Sistema de numeración Hexadecimal
  DECIMAL HEXADECIMAL BINARIO 10 A 1010 11 B 1011 12 C 1100 13 D 1101 14 E 1110 15 F 1111

25 1.2.3.1 Sistema de numeración Hexadecimal
 El proceso de conversión será similar a los tratados con anterioridad: 248 | 16 8 248(decimal)=15 8 = F8 = F8(hexadecimal) F8(hex)=F*(161)+8*(160)=15*16+ 8*1(decimal)

26 1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones Matemáticas)
 SUMA RESTA 0+0= =0 0+1= =1 y debo 1 1+0= =1 1+1=0 y llevo =0 MULTIPLICACION DIVISION 0.0=0 0:0=- 0.1=0 0:1=0 1.0=0 1:0=oo 1.1= :1=1

27 1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones Lógicas)
Otro tipo de operaciones son las booleanas u operaciones lógicas : AND, OR y NOT. Estas operaciones se rigen según las siguientes tablas:  SUMA BOOLEANA (OR) PRODUCTO BOOLEANO (AND) 0 OR 0= AND 0=0 0 OR 1= AND 1=0 1 OR 0= AND 0=0 1 OR 1= AND 1=1    INVERSION BOOLEANA (NOT) NOT 0 = 1 NOT 1 = 0

28 1.2.3.1 Representación Interna de la Información
Los ordenadores procesan dos tipos de información: las INSTRUCCIONES que forman parte del programa y los DATOS que manejarán dichas instrucciones. En la Unidad Central de Proceso la información se transmite y procesa en unidades denominadas palabras. La longitud de la palabra depende de la estructura interna de cada modelo de ordenador, pudiendo ser las mas normales de 8, 16, 32, 64 bits.

29 1.2.3.1 Representación Interna de la Información
Para leer o escribir un dato o ejecutar una instrucción del programa almacenado en la memoria principal se da la dirección de la palabra donde se quiere leer o escribir, por tanto para obtener un buen aprovechamiento de la memoria, la longitud de la palabra, debe ser un múltiplo del número de bits utilizados para representar un carácter. Así en los ordenadores de 8,16,32,64 bits se utilizan códigos de E/S de 8 bits (EBCDIC o ASCII) y tanto las longitudes de las instrucciones como la longitud de los datos serán múltiplos de 8.

30 1.2.3.1 Tipos de Datos (Representación Interna)
La representación interna de datos depende del tipo de dato y del lenguaje de programación. Los tipos de datos más significativos pueden ser: TEXTO o CARÁCTER LOGICO COMPLEJO SIMPLE O DOBLE ENTERO REAL SIMPLE O DOBLE PRECISION

31 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Tipo Texto o Carácter
Los datos tipo Carácter o texto se suelen denominar Alfabéticos si están compuestos solamente por letras y Alfanuméricos si están compuestos por letras, números y/o caracteres especiales. Estos tipos de datos se almacenan siempre en el código de E/S utilizado por el ordenador. En el caso del ASCII o EBCDIC, un carácter por byte, sin realizarse internamente ninguna transformación.Ejm: MICRO

32 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Lógico
Representan un valor del álgebra de Boole binaria: 0 falso 1 verdadero La representación interna de este tipo de dato es muy variada siendo quizá la mas común la de completar todo el espacio de la palabra a ceros o a unos dependiendo del caso, o el de identificar el dato solamente con el bit extremo derecho 0 ó 1.

33 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero
La representación en binario puro consiste en el almacenamiento de los números, descritos mediante el sistema de numeración decimal, en el sistema de numeración binario. Ejemplo:  En una palabra de (16 bits) almacenar el número entero 15. 15 | 2 1 7 | 2 1 3 | 2 1 1 ¦ ¦ ¦ 0000 ¦ 1111 ¦

34 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Binario con Signo)
El signo se representa en el bit extremo izquierdo de la palabra mediante:   ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 1111 ¦   ¦ 1000 ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 1111 ¦ De esta forma, el mayor número almacenable en 2 bytes sería representado por 15 unos con lo que se podría almacenar un número: 215 =32768 números (0 a 32767) donde el bit 16 es el signo( , )

35 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Complemento a 2)
Para representar un número negativo se puede utilizar el complemento de ese número a la base. El complemento a la base de un número, es el número que resulta de restar a cada una de las cifras del número N a la base menos uno del sistema que se esté utilizando y posteriormente sumar uno a la diferencia obtenida. Ejemplo: Complemento en base 10 del número 53 (base-1=9)1ºPaso:99-53=46 2ºPaso:46+ 1=47

36 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Signo)
Ejemplo: Restar mediante complemento a 10 Esta debiera ser 65-23=42. 1ºpaso:99-23=76 +1 =77 (complemento base 10 de 23, sustraendo) 2ºpaso:65+77=142(descartamos lo cifra arrastrada) Ejemplo: realizar la misma operación mediante complemento en base 2 donde 6510) = ) y 2310) = ). 1º Paso: = = 2º Paso: = = 4210)

37 1.2.3.3 Representación de la información
Representar –8 en complemento a 2 Representación binaria de 8: 1000 Representar en Complemento a 1 del número positivo: = 0111 0111 + 0001 1000 <== Representación en C2 del -8

38 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Signo)
VALORES COMPLEMENTO COMPLEMENTO +/- (signo) A A 2 lo mismo lo mismo + 8 *(0 1000) No se puede representar en 4 bits

39 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Signo)
VALORES COMPLEMENTO COMPLEMENTO +/- (signo) A A 2 **** - 8 *(0 1000) ****

40 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Complemento a 2)
Observamos que para transformar un número binario N a complemento a 2 basta con cambiar los 0 por 1 y los 1 por 0 de N y sumar 1 al resultado. 2 ventajas: -De esta forma las sumas y restas quedan reducidas a sumas. Con lo que se reduce la complejidad de los circuitos. -números negativos permitan tener un valor más que los positivos, es decir, en dos bytes se podría almacenar desde hasta

41 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
BIT . Unidad básica de información (un hueco de 0 o 1) BYTE = 23 BIT=8 BIT KILOBYTE = 210 BYTE = 1024 BYTE MEGABYTE = 220 BYTE= 1024 KBYTE GIGABYTE = 230 BYTE= 1024 MBYTE TERABYTE = 240 BYTE= 1024 GBYTE

42 1.3 Software Categorías de Software
Sistemas Operativos: MS/DOS, UNIX, WINDOWS,LINUX... Aplicaciones: Procesadores de texto, hojas de cálculo, sistemas de gestión de bases de datos, juegos... Entornos de Programación: Visual Basic, Fortran, Pascal, C, Java ....

43 “Software diseñado para gestionar los recursos del ordenador”
1.3.1 Sistema Operativo “Software diseñado para gestionar los recursos del ordenador” Hardware Lenguajes de Programación Sistema Operativo Aplicaciones Lo primero que se carga al encender el ordenador

44 Sistema Operativo Programas Sistema Operativo

45 Sistema Operativo Funciones
Reparto del tiempo de ejecución Gestión de la Entrada/Salida Gestión de la memoria Gestión de la información, ... Características de un buen sistema operativo Eficiente Fiable Consume pocos recursos Fácil de Mantener

46 Clasificación de los sistemas operativos
Monousuario (1) / Multiusuario (2) Todos los recursos y datos estan en manos del usuario que trabaja en el ordenador Los datos y recursos son compartidos por los distintos usuarios que utilizan el ordenador Monotarea (1) / Multitarea (2) El procesador está dedicado en exclusiva a una única tarea Realiza más de una tarea a la vez. (Reparte el tiempo de CPU entre distintas tareas)

47 Sistemas Operativos más extendidos
MS-DOS OS/2 3.X OS/400 95 WINDOWS 98 IRIX AIX NT XENIX UNIX 2000 XP LINUX

48 1.3.2 Aplicaciones generales
Procesadores de Textos (Word) SGBD (access, Oracle, ...) Hojas de Cálculo (Excel, Lotus) Programas de Diseño Software de Comunicaciones (redes de ordenadores: Internet) Lo primero que se carga al encender el ordenador