SC-220 Fundamentos Técnicos Semana 1 Colecciones.

Presentación del tema: "SC-220 Fundamentos Técnicos Semana 1 Colecciones."— Transcripción de la presentación:

1 SC-220 Fundamentos Técnicos Semana 1 Colecciones

2 Evaluación Primer parcial 25 % Segundo parcial 25 % Exposición 10 % Quices y tareas 10 % Examen final 30 % Total 100%

3 Unidad 1. Conceptos básicos ¿Qué es un computador? Unidades de medida de información Sistemas numéricos Sistema computacional Clasificación de las computadoras Generaciones de computadoras Historia del Microprocesador (CPU) 3 Agenda

4 Tarea Preparar una presentación que ilustre los dispositivos de entrada y salida del computador.

5 Computador

6 Concepto La computadora, término que por su etimología significa máquina para calcular, también denominada computador u ordenador, es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información conveniente y útil. Un ordenador está formado, físicamente, por numerosos circuitos integrados y otros muchos componentes de apoyo, extensión y accesorios, que en conjunto pueden ejecutar tareas diversas con suma rapidez y bajo el control de un programa. Dos partes esenciales la constituyen, el hardware, que es su composición física (circuitos electrónicos, cables, gabinete, teclado, etcétera) y su software, siendo ésta la parte intangible (programas, datos, información, etcétera). Una no funciona sin la otra. Desde el punto de vista funcional es una máquina que posee, al menos, una unidad central de procesamiento, una memoria principal y algún periférico o dispositivo de entrada y otro de salida. Los dispositivos de entrada permiten el ingreso de datos, la CPU se encarga de su procesamiento (operaciones arimético-lógicas) y los dispositivos de salida los comunican a otros medios. Es así, que la computadora recibe datos, los procesa y emite la información resultante, la que luego puede ser interpretada, almacenada, transmitida a otra máquina o dispositivo o sencillamente impresa; todo ello a criterio de un operador o usuario y bajo el control de un programa.

7 Aunque la computadora puede ser de dos tipos diferentes, analógica o digital, el primer tipo es usado para pocos y muy específicos propósitos; la más difundida, utilizada y conocida es la computadora digital (de propósitos generales); de tal modo que en términos generales (incluso populares), cuando se habla de "la computadora" se está refiriendo a computadora digital. Las hay de arquitectura mixta, llamadas computadoras híbridas, siendo también éstas de propósitos especiales. En la Segunda Guerra mundial se utilizaron computadoras analógicas mecánicas, orientadas a aplicaciones militares, y durante la misma se desarrolló la primera computadora digital, que se llamó ENIAC; ella ocupaba un enorme espacio y consumía grandes cantidades de energía, que equivalen al consumo de cientos de computadores actuales (PC’s). Los computadores modernos están basados en circuitos integrados, miles de millones de veces más veloces que las primeras máquinas, y ocupan una pequeña fracción de su espacio.

8 Partes del computador 1. Monitor 2. Placa principal 3. Microprocesador o CPU 4. Puertos IDE 5. Memoria RAM 6. Placas de expansión 7. Fuente de alimentación 8. Unidad de disco óptico 9. Unidad de disco duro, Unidad de estado sólido 10. Teclado 11. Ratón

9 Componentes La arquitectura de Von Neumann describe una computadora con cuatro secciones principales: la unidad aritmético lógica, la unidad de control, la memoria primaria, principal o central, y los dispositivos de entrada y salida (E/S). Estas partes están interconectadas por canales de conductores denominados buses.

10 Unidad central de procesamiento La unidad central de procesamiento (CPU, por sus siglas del inglés: Central Processing Unit) consta de manera básica de los siguientes tres elementos: Un típico símbolo esquemático para una ALU: A y B son operandos; R es la salida; F es la entrada de la unidad de control; D es un estado de la salida. La unidad aritmético lógica (ALU, por sus siglas del inglés: Arithmetic-Logic Unit) es el dispositivo diseñado y construido para llevar a cabo las operaciones elementales como las operaciones aritméticas (suma, resta,...), operaciones lógicas (Y, O, NO), y operaciones de comparación o relacionales. En esta unidad es en donde se hace todo el trabajo computacional.

11 La unidad de control (UC) sigue la dirección de las posiciones en memoria que contienen la instrucción que el computador va a realizar en ese momento; recupera la información poniéndola en la ALU para la operación que debe desarrollar. Transfiere luego el resultado a ubicaciones apropiadas en la memoria. Una vez que ocurre lo anterior, la unidad de control va a la siguiente instrucción (normalmente situada en la siguiente posición, a menos que la instrucción sea una instrucción de salto, informando al ordenador de que la próxima instrucción estará ubicada en otra posición de la memoria). Los registros: de datos, de memoria, registros constantes, de coma flotante, de propósito general, de propósito específico. Los procesadores pueden constar de además de las anteriormente citadas, de otras unidades adicionales como la unidad de coma flotante.

12 La memoria principal (MP), conocida como memoria de acceso aleatorio (RAM, por sus siglas del inglés: Random-Access Memory), es una secuencia de celdas de almacenamiento numeradas, donde cada una es un bit o unidad de información. La instrucción es la información necesaria para realizar lo que se desea con el computador. Las «celdas» contienen datos que se necesitan para llevar a cabo las instrucciones, con el computador. El número de celdas varían mucho de computador a computador, y las tecnologías empleadas para la memoria han cambiado bastante; van desde los relés electromecánicos, tubos llenos de mercurio en los que se formaban los pulsos acústicos, matrices de imanes permanentes, transistores individuales a circuitos integrados con millones de celdas en un solo chip se subdividen en memoria estática (SRAM) con seis transistores por bit y la mucho más utilizada memoria dinámica (DRAM) un transistor y un condensador por bit. En general, la memoria puede ser reescrita varios millones de veces (memoria RAM); se parece más a una pizarra que a una lápida (memoria ROM) que sólo puede ser escrita una vez.

13 Unidades de medida de información

14 Sistemas numéricos

15 Sistema computacional Un sistema informático como todo sistema, es el conjunto de partes interrelacionadas, hardware, software y de recurso humano que permite almacenar y procesar información.

16 Clasificación de las computadoras Las computadoras se clasifican según su velocidad de procesamiento de datos, la cantidad de datos que puede almacenar y el precio. Debido a la rápida mejora de la tecnología, es dificil diferenciar en que categoria se encuentra una computadora. Dependiendo de su velocidad y tamaño de la memoria, estos son los cuatro grupos principales de la Clasificación de las Computadoras. Supercomputadora Macrocomputadoras Mini computadora Micro Computadora o PC

17 La Supercomputadora Es el más poderoso y más rápido, claro que también mucho más caro. Fue desarrollado en 1980. Se utiliza para procesar gran cantidad de datos y para resolver problemas científicos complejos. Es capaz de realizar más de un trillón de cálculos por segundo. En un solo supercomputador miles de usuarios pueden estar conectados al mismo tiempo y la supercomputadora maneja el trabajo de cada usuario por separado.

18 Macrocomputadoras Las macrocomputadoras son muy grandes, a menudo ocupan todo un cuarto entero (pero las supercomputadoras son más grandes). Pueden almacenar enormes cantidades de información, puede realizar muchas tareas al mismo tiempo, se puede comunicar con muchos usuarios al mismo tiempo, y son muy caros. El precio de una macrocomputadora con frecuencia se encuentra en los millones de dólares. Las macrocomputadoras suelen tener muchos terminales conectados a ellos. Estas terminales parecen pequeños computadoras pero sólo son dispositivos utilizados para enviar y recibir información del equipo real utilizando cables. Por ejemplo, la macrocomputadora IBM S/390 puede soportar a 50.000 usuarios simultáneamente. Los usuarios accesan por medio de terminales o computadoras personales. Hay básicamente dos tipos de terminales que se utilizan con los sistemas de macrocomputadoras.

19 Minicomputadoras Las Minicomputadoras son mucho más pequeños que las macrocomputadoras y también son mucho menos costosos. El costo de estos equipos puede variar desde unos pocos miles de dólares a varios cientos de miles de dólares. Estos poseen la mayoría de las características encontradas en las macrocomputadoras, pero a una escala más limitada. Todavía puede tener muchos terminales, pero no tantos como los mainframes. Pueden almacenar una enorme cantidad de información, pero de nuevo no suele ser tanto como el mainframe. Empresas medianas y pequeñas suelen utilizar estos equipos.

20 Microcomputadoras Las microcomputadoras son también conocidas como computadoras personales o simplemente PC. El Microprocesador se utiliza en este tipo de equipo. Estos son muy pequeñas en tamaño y costo.La primera microcomputadora fue diseñado en 1981 por IBM y fue nombrado como IBM-PC. Después de esto muchas empresas de hardware informático copiarón el diseño de la IBM-PC. El término “PC-compatibles” se refiere a cualquiera computadora personal basada en el diseño original de IBM. Las Microcomputadoras se dividen en las siguientes categorías. Laptop o computadora portátil Estación de Trabajo ( tiene las mismas características de una PC pero con la capacidad de procesamiento de una minicomputadora) Computadora de Red (se utilizan como terminales inteligentes) Computadora de mano (hand held) ejemplos: PDA, PALM, teléfonos celulares…

21 Generaciones de computadores Primera Generación (1946-1958) En esta época las computadoras funcionaban con válvulas, usaban tarjetas perforadas para entrar los datos y los programas, utilizaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas y se utilizaban exclusivamente en el ámbito científico o militar. La programación implicaba la modificación directa de los cartuchos y eran sumamente grandes, utilizaban gran cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. Segunda Generación (1958-1964) Características de ésta generación: Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío. 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío. Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. Producían gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación.Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accesibles. Se usaban en aplicaciones de sistemas de reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de propósito general. La marina de los Estados Unidos desarrolla el primer simulador de vuelo, Computadora Whirlwind. Se comenzó a disminuir el tamaño de las computadoras. Aparecen muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como la serie 5000 de Burroughs y la ATLAS de la Universidad de Mánchester. Algunas computadoras se programaban con cintas perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.

22 Tercera Generación (1964-1971) Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas. La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador.

23 Cuarta Generación (1971-1983) Fase caracterizada por la integración sobre los componentes electrónicos, lo que propició la aparición del microprocesador, es decir, un único circuito integrado en el que se reúnen los elementos básicos de la máquina. Se desarrolló el microprocesador. Se colocan más circuitos dentro de un "chip". "LSI - Large Scale Integration circuit". "VLSI - Very Large Scale Integration circuit". Cada "chip" puede hacer diferentes tareas. Un "chip" sencillo actualmente contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips". Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos por la memoria de "chips" de silicio. Se desarrollan las microcomputadoras, o sea, computadoras personales o PC. Se desarrollan las supercomputadoras. Quinta Generación (1984 -1999) Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo. En vista de la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los sistemas con que se manejan las computadoras.

24 La interface Comparable Orden natural de las clases que lo implementan. Se utiliza para ordenar El método compareTo debe codificarse para hacer comparable cualquier clase. int compareTo (Object o) Los String, Date y Entero implementan la interfaz Comparable Se pueden ordenar los elementos de una lista que contiene los objetos que implementar la interfaz Comparable

25 Un ejemplo Comparable

26 Creemo s esta clase

27 La probamos así

28 La interface Comparator Representa una relación de orden Se utiliza para clasificar Permite clasificar en un orden diferente al natural Se utiliza para objetos que no implementan la interfaz Comparable Es necesario implementar el método de comparación Comparador interfaz. int compare (Object o1, o2 Objeto)

29 Un ejemplo Comparator

30 En otro paquete…

31 Dos ejemplo un poco diferentes

32 Lo probamos así…

33 Colecciones Genéricas

34 ¿Qué facilita? Proporcionar verificación de tipos en tiempo de compilación Eliminar la necesidad de Casting Ofrecer la posibilidad de crear en tiempo de compilación comprobación de colecciones homogéneas

35 Cómo son. Colecciones no genéricas. ArrayList list = new ArrayList(); list.add(0, new Integer(42)); int total = ((Integer)list.get(0)).intValue(); Colecciones genéricas. ArrayList list = new ArrayList (); list.add(0, new Integer(42)); int total = list.get(0).intValue();

36 Cómo se declaran, definen, crean…

37 API de Colecciones genéricas

38 Un for mejorado El ciclo for mejorado tiene las siguientes características. Iteración simplificada sobre colecciones Es mucho más corto, claro y seguro Utilizable con matrices Fácil de implementar en ciclos anidados

39 Un ejemplo public void deleteAll(Collection c){ for ( NameList nl. c ){ nl.deleteItem(); }

40 Otro anidado

41 Nos vemos en la siguiente clase