Introducción a la computación 1.1Arquitectura de la computadora 1.2Definición de Lenguaje 1.3Tipos de lenguajes: natural, artificial, computacional 1.4Historia.

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1 Introducción a la computación 1.1Arquitectura de la computadora 1.2Definición de Lenguaje 1.3Tipos de lenguajes: natural, artificial, computacional 1.4Historia de los lenguajes computacionales 1.5Paradigmas de los lenguajes computacionales 1.6¿qué es un traductor? 1.7Tipos de traductores 1.8Estructura y funcionamiento de un compilador

2 Arquitectura (informática), término general que se aplica a la estructura de un sistema informático o de una parte del mismo. El término se aplica también al diseño del software de sistema, por ejemplo, el sistema operativo, y a la combinación de hardware y software básico que comunica los aparatos de una red informática. La arquitectura de ordenadores se refiere a toda una estructura y a los detalles necesarios para que sea funcional, es decir, cubre sistemas informáticos, microprocesadores, circuitos y programas del sistema. Por lo general, el término no suele referirse a los programas de aplicación, como hojas de cálculo o procesadores de textos, que son necesarios para realizar una tarea pero no para que el sistema funcione.

3 Computadora.- Es una colección de dispositivos (principalmente electromagnéticos y de estado sólido) destinados al tratamiento (almacenamiento, procesado y recuperación) de información. Desde un punto de vista más próximo a la programación, una computadora es un autómata dotado de memoria en la que se almacenan datos e instrucciones, con la capacidad de ejecutar esas instrucciones (el programa) y producir nuevos datos (los resultados del programa, que también se almacenan en la misma computadora o quizá en otra).

4 LENGUAJE Conjunto de oraciones, que usualmente es infinito y se forma con combinaciones de palabras del diccionario. Es necesario que las combinaciones sean correctas y tengan sentido. TIPOS DE LENGUAJE Lenguaje natural.- Conjunto de sonidos y palabras con que se expresa el pensamiento. Toda forma de comunicar el pensamiento. Manera de expresarse propia de una persona o profesión. Modo de expresarse. Conjunto de señales que dan a entender algo. Lenguaje artificial.- Son los lenguajes de programación utilizados para desarrollar programas informáticos. Lenguaje computacional.- Disciplina que estudia los sistemas computacionales para la comprensión y generación de lenguaje natural.

5 P C

6

7 reset Power Computadora Personal Monitor Teclado CPU

8 Computadora personal Componentes básicos de las computadoras personales Constan de dos componentes diferentes: Hardware.- Es la parte tangible de la computadora, (los circuitos electrónicos el teclado, la pantalla, etc..) Software.- Son los programas que proporcionan instrucciones especificas a la computadora para ejecutar alguna tarea. Organización física de una computadora Unidad Central de Proceso Dispositivo(s) de entrada Memoria Interna (registros) Unidad Aritmética lógica Unidad de Control Dispositivo(s) de salida Memoria principal Memoria secundaria

9 Descripción de los componentes de una computadora Unidad Central de Proceso (CPU).- Es el corazón de cualquier computadora, controlando su operación. Se divide en tres componentes principales: Unidad de Control:- Gobierna todos los otros componentes de la computadora interpretando las instrucciones de un programa. Unidad aritmética lógica (ALU).- Ejecuta todos los cálculos matemáticos. Memoria interna.- Consiste en registros usados temporalmente, para almacenar resultados intermedios durante los cálculos. Ejemplo: Si un programa indica que se deben multiplicar dos números y guardar el resultado, la Unidad de Control llama los dos números de la memoria principal y los almacena en un registro. Entonces llevará los dos de números del registro a la Unidad Aritmética Lógica conjuntamente con direcciones para multiplicar y almacenar el resultado en otro registro. Finalmente, después que la ALU multiplica los números, la Unidad de Control toma el resultado del registro donde se guardo el resultado de la multiplicación y lo regresa a la memoria principal. Memoria Principal.- Usualmente consiste de chips semiconductores. Es muy rápida y relativamente cara, no se usa normalmente para almacenar permanentemente programas o datos, su contenido se borra al apagar la computadora. Memoria secundaria.- Almacena mucho mas información y es más lenta y menos cara que la memoria principal. Además la información no se pierde al apagar la computadora, dispositivos típicos de memoria secundaria son los discos duros, usb, disketes, etc.. Memoria Caché.- Es una zona especial de la memoria principal que se construye con una tecnología de acceso mas rápida que la memoria RAM convencional.

10 La Memoria Principal se divide en dos clases diferentes: RAM y ROM RAM, siglas de Random-Acces Memory ( memoria de acceso aleatoria o directo) Es la memoria que se utiliza para almacenar programas y datos(lectura/escritura), es volátil ROM, siglas de Read-Only Memory (memoria de solo lectura) Es la memoria que contiene los procedimientos y funciones de control, es no volátil Representación de los datos en una computadora. La capacidad de almacenamiento principal de una computadora se llama tamaño de memoria. La memoria de una computadora esta compuesta por millones de switches, cada uno de los cuales puede tener un estado ON(1) o OFF(0), no es posible un estado intermedio. Cada switch representa un dígito binario ( también llamado bit). Puesto que es necesario representar números distintos de 0 y 1,entonces se requiere agrupar juntos un determinado número de bits para representar cada número distinto de 0 y 1 en la computadora. La agrupación mas pequeña de bits se le denomina byte ( es un grupo de 8 bits). El byte es la unidad fundamental, usada para medir la capacidad de almacenamiento. Normalmente se usan múltiplos: Por ejemplo: Kilo-byte (Kb) que equivale a 1024 bytes 2 10 bytes = 1024 caracteres) o bien Mega-byte (Mb) que equivale a 1048576 bytes 2 20 bytes = 1024 *1024 caracteres)

11 Dispositivos de Entrada Mouse Teclado CD USB

12 Dispositivos de salida Floppy Impresora Pantalla USB

13 ¿Que son las unidades? Su computadora almacena los programas e información en dispositivos llamados “unidades” Una unidad es similar a una gaveta de archivos porque almacena información de una manera organizada Normalmente la unidad de disco duro se llama unidad C Las unidades de disco flexible se les llama normalmente unidades A y B PC reset Power C: A: D:

14 C: Programas C:\ Programas QbasicFortran 90 Organización del disco duro en la computadora

15 Fortran 90 Programación C:\ Carpeta Raíz PC reset Power CPU Qbasic Carpeta Carpeta de archivos Un archivo es un grupo de datos identificado por un nombre Carpeta de archivos Los archivos pueden ser de: De programas y de datos Subdirectorios o Carpetas

16 Lenguajes de Programación Los principales tipos de lenguajes de programación son tres: Lenguaje maquina Son aquellos programas escritos en lenguajes directamente inteligibles por la maquina(computadora);en ellos las instrucciones son cadenas binarias que especifican una operación y las posiciones de memoria implicadas en ella. Lenguaje de bajo nivel Son programas escritos generalmente para maquinas particulares, y utilizan instrucciones conocidas como mnemotécnicas. No puede ser ejecutado directamente por la maquina, sino que requiere una fase de traducción al lenguaje maquina Lenguajes de alto nivel Son los mas utilizados por los programadores, las instrucciones se escriben utilizando palabras, frases, y símbolos semejantes a los usados en la vida cotidiana. Cada uno de estos lenguajes consiste en una gramática(conjunto de reglas) y palabras predefinidas para describir las instrucciones. Se emplea un programa denominado compilador o traductor para traducir el programa escrito en lenguaje de alto nivel(programa fuente) a instrucciones a nivel maquina(programa objeto).

17 Traductores de lenguaje Los traductores de lenguajes son programas que traducen a su vez los programas fuente escritos en lenguajes de alto nivel a código maquina. Los traductores se dividen en: Intérpretes. Compiladores. Programa fuente Intérprete Traducción y ejecución línea por línea La interpretación de un programa

18 Interpretes Un intérprete es un traductor que toma un programa fuente, lo traduce y a continuación lo ejecuta. Un lenguaje que soporte un traductor de tipo interprete se denomina lenguaje interpretado. Scilab es un lenguaje interpretado. Los programas fuente se escriben en Scilab con ayuda de un editor, que suele venir incorporado al programa interprete.

19 Compiladores Un compilador es un programa que traduce los programas fuente escritos en lenguajes de alto nivel -C, Fortran- a lenguaje maquina. Programa Fuente Compilador Programa Objeto Editor Montador (Enlazador o linker) Programa ejecutable en el lenguaje maquina Fases para hacer ejecutable un programa Fortran

20 Generaciones La evolución de los lenguajes de programación se puede dividir en 5 etapas o generaciones. Primera generación: lenguaje maquina. Segunda generación: se crearon los primeros lenguajes ensambladores. Tercera generación: se crean los primeros lenguajes de alto nivel. Cuarta generación. Son los lenguajes capaces de generar código por si solos, son los llamados RAD, con lo cuales se pueden realizar aplicaciones sin ser un experto en el lenguaje. Quinta generación: aquí se encuentran los lenguajes orientados a la inteligencia artificial. Estos lenguajes todavía están poco desarrollados.