1. INTRODUCCI

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
Datos de entrada Y ordenes
Ordenador
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 ordenadorHardware 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)
resultados
ordenes
datos
ordenes
MEMORIA
resultados
datos
UNIDAD PRINCIPAL
información
control
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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
1.2.3.1 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-gt25Mhz. (Megahertzios) 88486-gt55,66
Mhz Pentium,AMD-gt100,133.....2GHz
11
1.2.1 UCP (CPU)Unidad Aritmético-Lógica (UAL/ALU)
Realiza operaciones aritméticas (suma, resta,
multiplicación, división) y lógicas
(comparación,)
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
• 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
• 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,

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1.2.3 Memoria
-

Capacidad
Cache
RAM
Disco Duro
Cinta
CPU
-

Precio - Velocidad
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1.2.3.1 Representación de la Información
0
1
BIT
0 y 1
Representación de los caracteres
Código ASCII 0 0011 0000 1 0011 0001 A 0100
0001 B 0100 0010 ........................
Representación de los números
1348 1103 3102 4101 8100 1010 123
022 121 020
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
• ASCIIAmerican 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-8859-1, 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
• 00 000 100 0000 0100 1000 1100
• 01 001 101 0001 0101 1001 1101
• 10 22 010 110 23 0010 0110 1010 1110 24
• 11 011 111 0011 0111 1011 1111

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) 
• 8378 (102) 3 (101) 7 (100)
• sistema de numeración binario (base 2)
• 11010001011(29)1(28)0(27)1(26)0(25)0(2
  4)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
• 04 124 2
• 08 04 62 2
• 0 0 02 31 2
• 0 11 15 2
• 1 1 7 2
• 1 3 2
• 1 1
• lt--------
• 248 (decimal) -gt 11111000 (binario)
• 1(27)1(26)......0(20)-gt248

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 0 0 0000
1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011
4 4 0100 5 5 0101 6 6 0110
7 7 0111 8 8 1000 9 9 1001
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 16 088
15 8   248(decimal)15 8 F8
F8(hexadecimal)   F8(hex)F(161)8(160)1516
81(decimal)
26
1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones
Matemáticas)
 SUMA RESTA   000 0-00 0
11 0-11 y debo 1 101 1-01 110 y
llevo 1 1-10     MULTIPLICACION DIVISION
  0.00 00- 0.10 010
1.00 10oo 1.11 111
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 00 0 AND 00 0 OR
11 0 AND 10 1 OR 01 1 AND 00
1 OR 11 1 AND 11    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
• 0100 1101 0100 1001 0100 0011 0101 0010
  0100 1111

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 0000 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
• 0 ...
• 1 ... -
•   15 0000 0000 0000 1111
•   -15 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(-32767..-0,0..32767)

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-19)1ºPaso99-5346
• 2ºPaso46 147

36
1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Signo)

• Ejemplo Restar 65-23 mediante complemento a 10
• Esta debiera ser 65-2342.
• 1ºpaso99-2376 1 77 (complemento base 10 de
  23, sustraendo)
• 2ºpaso6577142(descartamos lo cifra arrastrada)
• Ejemplo realizar la misma operación 65-23
  mediante complemento en base 2 donde 6510) 0100
  00012) y 2310) 0001 01112).
• 1º Paso 1111 1111 - 0001 0111 1110 1000 1
  1110 1001
• 2º Paso 0100 0001 1110 1001 1 0010 1010
  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
  positivo1111-1000 0111
• 0111
• 0001
• ------------
• 1000 lt Representación en C2 del -8

38
1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Signo)

• VALORES COMPLEMENTO COMPLEMENTO
• /- (signo) A 1 A 2
• ----------------------------------------------
• 0 0 000 0000 0000
• 1 0 001
• 2 0 010
• 3 0 011 lo mismo lo mismo
• 4 0 100
• 5 0 101
• 6 0 110
• 7 0 111 0111 0111
• 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 1 A 2
• ----------------------------------------------
• - 0 1 000 1111
• - 1 1 001 1110 1111
• - 2 1 010 1101 1110
• - 3 1 011 1100 1101
• - 4 1 100 1011 1100
• - 5 1 101 1010 1011
• - 6 1 110 1001 1010
• - 7 1 111 1000 1001
• - 8 (0 1000) 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 32767 hasta -32768

41
1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
BIT . Unidad básica de información (un hueco de 0
o 1) BYTE 23 BIT8 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
1.3.1 Sistema Operativo
Software diseñado para gestionar los recursos
del 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
OS/400
3.X
95
WINDOWS
98
IRIX
AIX
NT
UNIX
XENIX
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)