Representaci

1
Representación de la información

• Objetivos
• Conocer cómo se representa la información
• Tipos de sistemas de numeración
• Conocer cómo se almacena la información en
  ficheros y cómo utilizarlos
• Los principales tipos de ficheros en sistemas con
  Windows

2
Representar información

• Ejemplo textos en castellano
• Hola Juan. es una cadena de símbolos
• para representar información (o datos) en
  castellano se utilizan los siguientes símbolos
• A Z a z á Á é É Í í ó Ó ú Ú ñ Ñ º ª \ 0 9 , .
  - ( ) ? ! ...
• La cantidad de objetos (entes informativos) que
  se puede representar depende
• de la longitud de la cadena (lon)
• del número de símbolos disponibles (num)
• cantidad de objetosnumlon
• hay 263 17576 cadenas distintas de caracteres a
  ... z (sólo minúsculas)

3
Representación binaria

• Toda la información que maneja un computador
  (tanto los datos como las instrucciones que
  componen los programas) se representa mediante el
  sistema binario.
• Una representación binaria tiene solamente dos
  símbolos básicos
• Estos símbolos se representan normalmente con 0 y
  1
• Ejemplo para representar información (o datos)
  en castellano se utilizan los siguientes
  símbolos
• A Z a z á Á é É Í í ó Ó ú Ú ñ Ñ º ª \ 0 9 , .
  - ( ) ? ! etc.

4
Las unidades de medida

• Unidad más pequeña bit (Binary digit)
• corresponde al contenido de una posición
• puede tener dos estados distintos (0 o 1)
• puede representar dos elementos distintos
• 1 byte cadena de 8 bits
• Cuantos objetos distintos se puede representar
  con cadenas de n bits?
• 1 bit ? 2 estados 21 (0,1)
• 2 bit ? 4 estados 22 (00, 01,10, 11)
• 3 bit ? 8 estados 23 (000, 001, 010, 100, 110,
  101, 011, 111)
• 4 bit ? 16 estados 24 (0000, 0001, 0010, 0100,
  1000, 0011, ...)
• 8 bit ? 256 estados 28 (00000000, 00000001,
  00000010, ...)

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Más unidades de medida

• KiloByte (KB, KByte)
• kilo 1000
• 1KByte 210Byte 1024 Byte ( 8192 bit)
• 1 MegaByte (MB, MByte) 1024 KByte
• 220 Byte 1048576 Byte
• 1 GigaByte (GB, GByte) 1024 MByte
• 230 Byte 1073741824 Byte
• 1 TeraByte (TB, TByte) 1024 GByte
• 240 Byte 1099511627776 Byte
• 1 PetaByte 1024 TByte
• 250 Byte 1125899906842624 Byte
• ...

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Representación en el ordenador

• Con la representación en el sistema binario
• cualquier dato de entrada (a través de algún
  periférico de entrada) tiene que ser codificado a
  una cadena de 0s y 1s
• cualquier dato de salida tiene que ser
  decodificado de cadenas de 0s y 1s al formato
  que permite su representación en el periférico de
  salida correspondiente
• Principales tipos de datos
• Texto (cadenas de letras)
• Números /cantidades
• Imágenes
• Vídeo, Audio,

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Representación de textos

• Se establece un código que asigna a cada símbolo
  (letra, blanco, puntuación) una cadena de 0s y
  1s
• Ejemplo
• Código ASCII h01101000 o01101111 l01101100
  a01100001
• Hola tu.
• 01001000 01101111 01101100 01100001 00100000
  01110100 01110101 00101110
• H o l a _
  t u .

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Representación de textos códigos de E/S

• Códigos que asocian a un carácter una secuencia
  determinada de bits
• Se utilizan para codificar textos con el fin de
  transferir la información entre distintos
  dispositivos informáticos
• Ejemplos BCD, EBCDIC, ASCII

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Representación de textos Código ASCII

• ASCII American Standard Code for Information
  Interchange
• Utiliza 7 bits
• 27 128 caracteres representables
• Es de los más utilizados
• representa las letras occidentales (minúscula,
  mayúscula), signos especiales y cifras
• Códigos de E/S ASCII extendido
• Añade un bit adicional
• 28 256 posibles caracteres
• añade las letras especiales (é, ä, Ä, Ó, ...) y
  símbolos gráficos (por ejemplo ð )

10
Representación de textos Código ASCII

• Código ASCII

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Representación de números

• Sistemas de numeración
• Cada sistema de numeración tiene un número (n) de
  cifras básicas para poder crear números
• nosotros usamos el sistema decimal con las cifras
  0, ... , 9 (n10)
• Cadenas de estas cifras pueden representar
  cualquier número
• Ejemplos
• Base 10 cifras 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
• 100 , 323, 5 , 77...
• Base 5 cifras 0,1,2,3,4
• 100 , 323, 5, 77 ...

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Representación de números Valor decimal

• Para conocer el valor (decimal) de una secuencia
  de cifras
• 323 en base 10 3102 2101 3100 323
• el valor de la cadena de cifras ckck-1...c0 es
  igual a
• ck nk ck-1 nk-1 ... c1 n1 c0
  n0
• siendo ck c k-1...c1 c0 las cifras de la cadena
  (desde la izquierda a la derecha ) y n la base
  del sistema
• Ejemplos
• valor decimal de 323 en base 5 352 251
  350
• 325 210 3188
• valor decimal de 323 en base 4 342 241
  340
• 316 24 3159
• valor decimal de 2 en base 3 230212

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Representación de números Sistema Binario

• La computadora utiliza el sistema binario
• Cifras 0 y 1
• Base 2
• Para representar los números del sistema decimal
  hay que codificarlos (decodificarlos) al (del)
  sistema decimal
• Ejemplos
• valor decimal de 10101 124 023 122 021
  120
• 116 14 11 21
• valor binario de 17 11611
• 124 023 022 021 120
  10001

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Representación de números Paso de Decimal a
Binario

• Dividir el número entre 2. Guardar resto y
  cociente.
• Tomar cociente anterior y repetir paso 1. Sino
  continuar.
• Escribir (concatenar) el último cociente y los
  restos empezando por el último.

Ejemplo 35/2 ?R11 y C117 17/2 ?R21 y
C28 8/2 ?R30 y C34 4/2 ?R40 y C42 2/2
?R50 y C51
Resultado 100011
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Representación de números Paso de Binario a
Decimal
Recordando ck nk ck-1 nk-1 ... c1
n1 c0 n0 con n2
Ejemplo 100011 125 024 023 022
121 120 32 0 0 0 2 1 35
16
Representación de númerosOtros sistemas

• Sistema octal
• Base 8
• Cifras0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
• 8 es potencia de 2 ? conversión sencilla entre
  octal y binario
• Números representados son más pequeños que en
  Binario
• 8 en Octal es 8
• 8 en Binario es 1000

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Representación de númerosOtros sistemas

• Sistema Hexadecimal
• Base 16
• Cifras0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D,
  E, F
• 16 es potencia de 2 ? conversión sencilla
• Números representados son más pequeños que en
  Binario
• Es el más usado en informática junto con el
  decimal (direcciones de memoria)
• Ejemplo
• 23(hex)00100011(bin)100011(bin)35(dec)
• 11111(bin)1F(hex)31(dec)

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Representación de númerosConversión binario /
hexadecimal

• Hexadecimal Binario Hexadecimal Binario
• 0 0000 8 1000
• 1 0001 9 1001
• 2 0020 A 1010
• 3 0011 B 1011
• 4 0100 C 1100
• 5 0101 D 1101
• 6 0110 E 1110
• 7 0111 F 1111
• hex ? bin 7BC5(hex) 0111 1011 1100 0101(bin)
• bin ? hex 1 1111 1000 0111(bin) 0001 1111 1000
  0111(bin)1F87(hex)

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Representación de imágenes

• Se representan todos sus puntos (dots, pixel(e)s)
• Para imágenes, pantallas, impresoras, escáneres
• Datos importantes
• Tamaño en pixeles / cm / pulgadas (inch)
• Resolución
• n x m define el número de pixels horizontales (n)
  y verticales (m)
• respecto a pantallas o imágenes se utiliza sin
  medida (se refiere a la pantalla o al imagen
  completo)
• respecto a impresoras y escáneres con medida
  ppp(puntos por pulgada) o dpi (dots per inch)
• Resoluciones típicas de pantallas
• 640 x 480 , 800 x 600, 1024 x 768, ... , 1600 x
  1200 pixeles

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Representación de imágenes

• Más datos importantes
• Profundidad / número de colores
• el número de bits que se usan para representar
  cada punto
• 1 bit sólo dos colores (blanco y negro)
• 4 bit 24 16 colores
• 8 bit 1 byte 28 256 colores
• 16 bit 2 byte
• 24 bit 3 byte 224 16777216 (color verdadero)
• 32 bit 4 byte

21
Representación de imágenes

• Qué cantidad de memoria es necesaria para
  guardar?
• la imagen de la pantalla (resolución de 1024 x
  768 pixeles con color verdadero de 24 bits)
• 1024 768 24 bits 18874368 bits 2359296
  byte
• 2304 Kbyte 2,25 Mbyte
• una imagen de resolución 300x300 dpi de tamaño
  10x5 inch en color verdadero (24 bits)
• 10 x 5 inch 10 2,54 x 5 2,54 cm 25,4 x
  12,7 cm
• 10 5 300 300 24 bits 108000000 bits
  13500000 byte
• 12,8 Mbyte
• en un disco duro de 10 Gbyte cabrían 800 imágenes
  de este tipo, en un CD-ROM de 700 Mbyte unos 54.

22
Ficheros

• Se conoce también como archivo.
• Un fichero es un conjunto ordenado de datos que
  tienen entre sí una relación lógica y están
  almacenados en un soporte de información adecuado
  (memoria principal, dispositivos de memoria
  masiva o secundaria como discos duros, disquetes,
  etc.)
• Cada fichero tiene un nombre y en él se guarda
  toda la información referente a un mismo tema de
  forma estructurada con el fin de manipular sus
  datos.
• Ficheros de vídeos, audio, imágenes, texto,
  presentaciones, ...
• Ficheros de programas (ejecutables)

23
Ficheros

• Los ficheros se guardan en dispositivos de
  almacenamiento masivo y cuando es necesario, se
  cargan en la memoria principal
• La limitación de tamaño viene impuesta por la
  capacidad de tales dispositivos
• En los dispositivos de discos, los ficheros se
  guardan por trozos (de tamaño fijo) no
  necesariamente consecutivos
• Ejemplo
• fichero 1
• fichero 2
• en disco
• ... ...

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Ficheros y Memoria

• Los dispositivos de memoria (principal o
  secundaria) se pueden entender como una cadena
  grande de posiciones de almacenamiento (una
  cadena de bits)
• De esta cadena se asignan trozos (subcadenas) a
  cada fichero
• Otras trozos quedan marcados como libres
• Ejemplo
• memoria principal (RAM) de 128 MByte tiene
• 134217728 byte 1073741824 bits o posiciones de
  almacenamiento
• un disco duro de 20 GByte tiene 171798691840 bits
  o posiciones de almacenamiento

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Ficheros y Memoria

• En una parte de la memoria (o del disco) se
  guarda las posiciones de los ficheros
• Estructura principal de discos duros, CD-ROM,
  DVD, disquetes

control de posiciones de ficheros
...
...
ficheros
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Operaciones con ficheros

• Creación
• crea el fichero en el dispositivo y asigna
  espacio para almacenar sus datos en la parte
  marcada como libre
• incluye la posición del fichero en la parte de
  control
• Consulta o recuperación
• conocer el contenido del fichero
• Mantenimiento o actualización (modificar
  contenido)
• Inserción de información
• Modificación de información
• Eliminación de información
• Borrado
• elimina los datos del fichero marcando como
  libre el espacio que ocupaba
• elimina la entrada para este fichero en la
  información de las posiciones de ficheros

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Ficheros

• El nombre que se puede dar a un fichero depende
  del sistema operativo
• en MS DOS (versiones antiguas)
  nombre.extensión
• nombre hasta 8 caracteres sin espacios
• extensión hasta 3 caracteres sin espacios
• en Windows
• no se puede utilizar los caracteres \ / ?
  lt gt
• máximo de 215 caracteres
• no hay más restricciones (se pueden utilizar
  espacios)
• es habitual seguir el formato nombre.extensión,
  con extensiones de hasta 3 caracteres pero
  nombres más largos
• Las extensiones en MS DOS y Windows suelen
  determinar el tipo de información que contienen
  los ficheros
• En Windows se interpretan los ficheros de forma
  automática en función de la extensión (se abre la
  aplicación correspondiente al hacer doble clic)