Introducción a la Computación (1ra Semana) Lunes 07 de Marzo del 2007 Facultad de Ingeniería y Arquitectura Introducción a la Computación 2007 – I (1ra Semana) Lunes 07 de Marzo del 2007 Juan José Montero Román. jmonteror@usmp.edu.pe

Introducción a la Computación Plan de Estudios MD IC AEDI AEDII BD SWI SWII DI II FDWeb Prog I Prog II Electivos Prácticas en FIA-DATA Prácticas en EMPRESA I II III IV V VI VII VIII 4 Años

Introducción a la Computación Sílabo Objetivos generales: HOY Objetivo 1: Describir los componentes principales de hardware y software de los sistemas de computación, previo fundamento teórico. Objetivo 2: Explicar la teoría básica de la computación, estructura de los sistemas operativos y lenguajes de programación, de modo que el alumno aplique en forma eficiente su criterio para evaluar las características del mercado. Objetivo 3: Analizar los conceptos básicos relacionados con el diseño lógico de algoritmos. Objetivo 4: Aplicar, en el diseño de algoritmos, el uso intensivo de pseudocódigos y diagramas de flujo. IC II Durante el desarrollo del curso, el estudiante desarrollará un programa de laboratorio, sustentado en los aspectos teóricos impartidos en el salón de clase.

Introducción a la Computación Sílabo Unidades: Unidad I: (semana 01). HARDWARE.- EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES Unidad II: (semana 02) PERIFERICOS, DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA Unidad III: (semana 03) SOFTWARE Y SU EVOLUCION. NIVELES Unidad IV: (semana 04) INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DE ARCHIVOS Unidad IV: (semana 05 a semana 16) ALGORITMOS HOY IC II

P F = PP + PT + E1*2 + E2*2 6 Introducción a la Computación Sílabo Evaluación: El curso es de evaluación permanente. El sistema de evaluación del presente curso consta de promedio de prácticas calificadas (PP), promedio de trabajos (PT), un examen final de teoría (E1) y un examen final de laboratorio (E2). El promedio final se obtiene de la siguiente manera: P F = PP + PT + E1*2 + E2*2 6

Trabajos de Investigación Introducción a la Computación Trabajos de Investigación Presentación impresa (2 ptos). Calidad, limpieza y orden (1.5 ptos). Incluir disquete o CD (0.5 ptos). Estructura (6 ptos). Nombre de la universidad, facultad y escuela. Curso. Titulo del trabajo. Nombre y código del alumno. Fecha de entrega. Carátula (0.5 ptos). Índice (0.5 ptos). Introducción (1.0 ptos). Contenido. Conclusiones (3.0 ptos). Bibliografía (1.0 ptos). Contenido (12 ptos). Los trabajos se desarrollarán utilizando letra Arial tamaño 12 y espaciado 1.5

Introducción a la Computación Sílabo Bibliografía: Introducción a las Tecnologías de Información Mag. Jefferson López Goycochea Método de las 6’D. UML – Pseudocódigo – Java (Enfoque algorítmico) 2005. Ing. Juan José Flores Cueto. Método para la Solución de Problemas utilizando la programación Orientada a Objetos. Aspectos Básicos. 2003. Como programar en Java. Quinta Edición. Prentice Hall, 2004. Deitel & Deitel.

EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES Introducción a la Computación Unidad 1: HARDWARE: EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES Semana 01

Ingeniería de Computación y Sistemas Computadora Maquina electrónica universal diseñada por el hombre para el tratamiento racional y sistemático de la información. Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.

Ingeniería de Computación y Sistemas Ciencia orientada a la búsqueda de las diferentes maneras de almacenamiento y transmisión de datos, su objetivo es el desarrollo de la tecnología capaz de almacenar e interrelacionar la información .

Informática y cibernética Es la ciencia que se encarga del tratamiento de la información haciendo uso de la computadora

Informática y cibernética cibernética Norbert Wiener (1948) teoría de los mecanismos de control proviene del griego kybernēeēs (‘timonel’), “ciencia que asegura la eficacia de la acción” Investigación de técnicas donde la información se transforma en la acción deseada.

Ingeniería de Computación y Sistemas Ingeniero Resuelve problemas con Ingenio.

Ingeniería de Computación y Sistemas Ingeniería de Sistemas Conjunto de métodos, técnicas y herramientas para planificar, diseñar y administrar sistemas complejos con el objetivo de lograr sistemas óptimos e integrales.

Ingeniería de Computación y Sistemas “Conjunto de elementos que interactúan para alcanzar un objetivo en común”

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA ELEMENTOS DE UN SISTEMA INFORMÁTICO Hardware, parte física del sistema Software, parte lógica del sistema Personal Informático (Humanware), personas que realizan funciones relacionadas con el uso y explotación de un sistema de computo.

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA Comprende todos los componentes físicos de la computadora tales como: monitor, disco duro, teclado, tarjeta de la CPU, mouse, etc.

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA TIPO PROC. M.RAM DISCO DURO PC-XT 80086 640 K.B. 40 M.B. PC-AT 80286 2 M.B. 100 M.B. PC-AT 80386 SX, DX 8 M.B. 200 M.B. PC-AT 80486 SX,DX, 16 M.B. 600 M.B. DX2,DX4 PENTIUM I, II, III, IV 128 M.B. 8 G.B.

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA VELOCIDAD CONFIABILIDAD EFICIENCIA FACILIDAD DE USO COSTO TAMAÑO 1940’s PRESENTE

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Case

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Mainboard Es el centro de operaciones de cualquier computadora. Realiza las tareas fundamentales de la computadora.

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Mainboard Definición: Llamada Tarjeta Principal ó Tarjeta Madre, Placa Principal del Ordenador. Se encuentra dentro del Case o Caja, Es aquí donde se conectan los componentes del computador Conector de reinicio Conector de bloqueo Conector de altavoz CPU Reloj de Cristal Reloj de Tiempo Real Placa de todo el circuito Ranuras para tarjetas Batería del BIOS Controlador de teclado Conector de teclado Conector de alimentación Chips del BIOS Zócalos SIMM Chips de memoria RAM Chips de memoria ROM Circuitos de apoyo Puentes (Jumpers) Interruptores Coprocesador Conector de LED

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Central del Sistema Unidad Central de Proceso – CPU Unidad de Control – CU Unidad Aritmético-Lógica – ALU Registros Bus Bus de Direcciones Bus de Datos Bus de Control Memoria principal Memoria RAM Memoria ROM Memoria CACHE

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE Unidad Central del Sistema Bus de Direcciones B u s d e C o n t r l Unidad de Control Unidad Aritmética Lógica Registros C.P.U. Bus de Datos

UNIDAD DE ALMACENAMIENTO Son todos aquellos en los cuales podemos guardar Información: archivos, textos, documentos, etc.

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA INTERNA En la arquitectura PC, el núcleo del sistema está integrado en una sola placa, denominada placa-base ("Motherboard" o "Mainboard").  En los sistemas actuales de sobremesa, es una placa de circuito impreso multicapa de unos 600 cm2 en la que se incluyen elementos de montaje superficial, zócalos y conectores para diversos elementos desmontables.

TIPOS DE MEMORIA Componentes: MEMORIA INTERNA A grandes rasgos, los componentes principales de la placa base son los que se han esquematizado en la figura: Bus externo. Procesador (UCP). BIOS. Chipset.  Juego de chips auxiliares. Memoria. Conectores de E/S, incluyendo alimentación.

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA INTERNA Al tratar de la placa-base comentamos que la memoria interna es la que se encuentra físicamente dentro del sistema constituido por la placa-base, o en tarjetas de circuito impreso directamente conectadas a ella.  Dentro de este tipo de memorias nos interesa distinguir las siguientes: Los registros del procesador La caché interna y externa La memoria BIOS La memoria RAM

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA RAM Aunque la clasificamos como "Interna", la memoria RAM ("Random access memory"), es también en alguna forma una memoria "externa"; en el sentido que está situada fuera del procesador; es como su bloc de notas.  El procesador tiene una memoria pequeña (se reduce a sus registros), pero una gran facilidad para manejar este almacenamiento auxiliar. De hecho, gran parte del trabajo del procesador se concreta en traer y llevar datos desde RAM hasta sus propios registros.

MEMORIA RAM - Tipos de RAM TIPOS DE MEMORIA MEMORIA RAM - Tipos de RAM Atendiendo a sus características físicas las memorias RAM se divide en dos grandes grupos:  Estáticas SRAM ("Static RAM") y dinámicas DRAM ("Dynamic RAM").  Ambas comparten la característica de perder su contenido cuando se apaga el sistema, pero las DRAM tienen además la necesidad de que su contenido sea constantemente actualizado. En la imagen, un módulo DIMM de 168 contactos con 16 MB de SDRAM junto con un antiguo chip de 16 contactos con 2 KB de DRAM.

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM Hemos utilizado el masculino y no el femenino porque nos referirnos al "Sistema" (el BIOS), no a la memoria física en que está grabado (la BIOS).

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM BIOS es acrónimo de "Basic Input Output System"; literalmente: Sistema básico de Entradas/Salidas. Se refiere a una pieza de software muy específico grabada en una memoria no volátil que está presente en todos los PC's y compatibles.  Aunque naturalmente existen antecedentes, en su forma actual es una invención del equipo de IBM encargado de diseñar el primer PC.

MEMORIA ROM - Tipos de BIOS TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM - Tipos de BIOS Normalmente este software viene grabado en un chip de memoria no volátil de solo lectura ROM (Read Only Memory), situado en la placa base, de ahí el nombre ROM BIOS. Esto garantiza que no se perderá al apagar el Sistema y que no dependerá para su actuación de la existencia o buen funcionamiento de ningún disco, por lo que estará siempre disponible (esto es importante porque, posibilita el arranque inicial del equipo sin necesitar de ningún recurso externo).

MEMORIA ROM - Tipos de BIOS TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM - Tipos de BIOS Desde los primeros días de vida del PC, el ROM-BIOS dio problemas en los equipos existentes, dado que los avances técnicos eran constantes, lo que suponía aumentar las capacidades de disco y de los dispositivos conectados a los equipos.  Esto exigía nuevas BIOSes, con lo que había que cambiar la placa base, o cuando mínimo, en los modelos posteriores, cambiar el integrado que contenía la ROM BIOS.  Para resolver el problema se comenzó a utilizar memorias regrabables tipo: EPROM ("Erasable programmable read-only memory") y EEPROM ("Electrically erasable programmable read-only memory").

MEMORIA ROM - Funciones de BIOS TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM - Funciones de BIOS Funciones del BIOS El sistema BIOS de un PC estándar desempeña en realidad cuatro funciones independientes: Proceso de carga inicial del software . Programa de inventario y comprobación del hardware . Inicialización de determinados dispositivos hardware, carga de cierto software básico e inicio del Sistema Operativo . Servicios de soporte software para determinados dispositivos hardware del sistema .

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA CACHE Memoria temporal; generalmente de existencia oculta y automática para el usuario (datos frecuentes). datos en memoria, accedidos de forma inmediata. Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente. La información necesitada se encuentra almacenada de forma adyacente, o cuando menos muy cercana, en memoria o disco.

MEMORIA CACHE – Tipos De Cache TIPOS DE MEMORIA MEMORIA CACHE – Tipos De Cache Desde el punto de vista del hardware, existen dos tipos de memoria cache; 1.- CACHÉ INTERNA en realidad son dos, cada una con una misión específica:  Una para datos y otra para instrucciones.  Está incluida en el procesador, lo que significa tres cosas: Comparativamente es muy cara; extremadamente rápida y limitada en tamaño.  Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que la RAM.

MEMORIA CACHE – Tipos De Cache TIPOS DE MEMORIA MEMORIA CACHE – Tipos De Cache 2.- CACHÉ EXTERNA Es más antigua que la interna.  Es una memoria de acceso rápido incluida en la placa base que dispone de su propio bus y controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean enviadas a la RAM

TIPOS DE MEMORIA MEMORIA CACHE Desde el punto de vista funcional, (dispositivos - caché de lectura y de escritura). se aloja en memoria RAM estándar, destinada a contener los datos de disco que probablemente sean necesitados.  Si la información requerida está en chaché, se ahorra un acceso a disco, lo que es centenares de veces más rápido (recuerde que los tiempos de acceso a RAM se miden en nanosegundos y los de disco en milisegundos nanosegundos (0.000000001 parte de un segundo),

TIPOS DE MEMORIA Extendida Es la memoria RAM que supera 1 MB, es decir, hoy en día la mayor parte de los PCs. Extender la memoria es un truco para superar la barrera de los 640 KB mediante determinada técnica (Ver: Swapping). En la actualidad, la introducción de interfaces gráficos de usuario y entornos como Windows y OS/2 requieren para un correcto funcionamiento una gran cantidad de memoria RAM.

TIPOS DE MEMORIA Expandida - Virtual Simulación de más memoria que la que realmente existe, lo que permite al computador ejecutar programas más grandes o más programas en forma simultánea. El sistema de memoria virtual divide el programa en segmentos pequeños llamados "páginas"

TIPOS DE MEMORIA Flash chip de memoria no volátil, que se puede reescribir. En cierto sentido se considera una variante de la EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory, memoria de lectura solamente borrable y programable eléctricamente) En ocasiones se utiliza la memoria flash como un dispositivo interno de la computadora, por ejemplo, para almacenar su BIOS. Otras veces, se emplea en forma de tarjetas de memoria externa para guardar información de las cámaras digitales, dispositivos de mano (tipo PDA), teléfonos celulares...

Sistema de bus Memoria de almacenamiento / entrada Chip de CPU o microprocesador Registros (almacenamiento temporal) A.L.U Sección de control Comunicaciones internas Sistema de bus Memoria interna de almacenamiento / entrada RAM Lectura / escritura ROM Sólo lectura Dispositivos de entrada Dispositivos de salida Interfaz de entrada Interfaz de salida Memoria de almacenamiento / entrada Unidades de disco flexible, de disco duro CD-ROM Cinta magnética

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TIPO DE DATO QUE PROCESAN Hibridas Analógicas Digitales

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR MINI COMPUTADORAS MICRO COMPUTADORAS MAINFRAME Multiusuario Monousuario extraído de http://www.pc.ibm.com/la/index.shtml

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR Mayor capacidad de procesamiento. Mayor tamaño y costo. Gran capacidad de almacenamiento. Instalación y ambientes especiales, Orientadas a la gran empresa. Atiende a varios usuarios y procesos. MAINFRAME (Multiusuario )

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR Computadoras de tamaño mediano. Procesan datos a mediana escala. Menor costo que las Mainframes. Atiende a varios usuarios y tareas a la vez en forma similar a las Mainframes pero en mediana escala. No necesita de instalaciones especiales. Se utilizan con fines comerciales, científicos, educativos, etc. MINI COMPUTADORAS (Multiusuario )

El 22 de Marzo de 1965 Digital Equipment Corporation presenta la PDP-8, la primera minicomputadora, que es reconocida como la más importante en la década de 1960. Era la computadora paralela para uso general más económica del mercado costando únicamente US$20,000.00, y también fue la primera computadora vendida al menudeo y la primera computadora digital paralela de uso general vendida en configuración de sobremesa.

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR Tamaño pequeño. Mínimo costo. Menor capacidad de procesamiento y almacenamiento que las minicomputadoras. Atendían a un usuario a la vez. Para superar este problema, surgido la tecnología de redes y servidores que permiten a varias computadoras compartir recursos. MICRO COMPUTADORAS (Monousuario)

HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

RS/6000 CLASES DE COMPUTADOR Los sistemas IBM RS/6000 SP pertenecen a la familia de productos RISC System/6000 de IBM y se caracterizan entre otros aspectos por:  su escalabilidad: el sistema puede ampliarse en potencia incorporando más nodos conforme aumenten las necesidades. su compatibilidad con las aplicaciones existentes para AIX en sistemas inferiores de la familia RS/6000. soportar la computación paralela: el sistema permite el desarrollo y la ejecución de aplicaciones paralelas.

AS/400 CLASES DE COMPUTADOR AS/400 tiene el OS/400, el primer sistema operativo orientado a objetos. Características del AS/400 El AS/400 es una máquina propietario. Este es un concepto filosófico por el que se diferencia de un “sistema” abierto en lo siguiente:

Sistema de bus Memoria de almacenamiento / entrada Chip de CPU o microprocesador Registros (almacenamiento temporal) A.L.U Sección de control Comunicaciones internas Sistema de bus Memoria interna de almacenamiento / entrada RAM Lectura / escritura ROM Sólo lectura Dispositivos de entrada Dispositivos de salida Interfaz de entrada Interfaz de salida Memoria de almacenamiento / entrada Unidades de disco flexible, de disco duro CD-ROM Cinta magnética