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1. INTRODUCCIÓN

1.1- Definiciones
    Informática,       computador              y   sus
  componentes
1.2- Hardware. Estructura de un computador
     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
1.1 Informática: Definición



INFORmación                     autoMÁTICA




              INFORMÁTICA



 Informática = ciencia encargada del tratamiento
          automático de la información
1.1 computador


Datos de entrada
       Y
    ordenes
            Entrada        computador                Salida
                                                         Datos de salida
                                                               O
                                                           resultados


    “El computador es una máquina electrónica digital que realiza
   operaciones aritmético-lógicas con los datos de entrada hasta que
                         obtiene el resultado”
1.1 computador



El computador maneja dos tipos de información


            Ordenes: especifican lo que debe hacer
            el computador

 Datos: información que utilizan (datos de entrada) o
 generan (datos de salida o resultados) las ordenes
1.1 Componentes del computador:
            Hardware 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 computador (sistema   Programas
operativo, procesador de textos, hojas de
cálculo,…)
1.2 Hardware.
      Estructura de un computador


                Unidad
Unidad de      Central de     Unidades
 entrada        Proceso       de Salida
                 (CPU)



                 Buses
1.2 Estructura del computador


                             UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP/ CPU)


                                                          UNIDAD
                                   UNIDAD DE            ARITMETICO-
                                    CONTROL               LOGICA
UNIDAD DE
ENTRADA                              (CU)                    (UAL/ALU)                             UNIDAD DE
                                                                                                   SALIDA


                         ordenes                     datos               resultados


               ordenes
                                                                                      resultados
                                                MEMORIA
               datos



                                               UNIDAD PRINCIPAL
     información

     control
1.2.1 UCP (CPU)
              Unidad de Control (UC)

   Dirige y controla el funcionamiento del
    computador

   Coge las ordenes, las interpreta y se
    encarga de que se ejecuten

   Características:
       Bit (8, 16, 32, 64, ...)

       Velocidad (2Ghz)

       Pentium, Athlon, Duron, PowerPC,…
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 computador. 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->25Mhz. (Megahertzios)
88486->55,66 Mhz
Pentium,AMD->100,133.....2GHz
1.2.1 UCP (CPU)
   Unidad Aritmético-Lógica (UAL/ALU)

Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación,
división) y lógicas (comparación,…)
                              (De la Memoria)


                   1er Operando                2º Operando




       Ordenes
      (de la UC)
                                    UAL                      Estado




                                   Resultado


                                  (A la memoria)
1.2.2 Unidades de Entrada/Salida (E/S)


   Puente entre el computador y el exterior

   Salida
       pantalla, impresora, ......

   Entrada
       teclado, ratón, ......
1.2.3 Memoria


   Almacén del computador
       Datos

       Resultados parciales

       Instrucciones que constituyen los programas

   Clasificación
       Memoria principal o memoria interna

       Memoria auxiliar o memoria para almacenamiento
        masivo
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
          computador para arrancar
         No volátil No se puede modificar

       Cache
           Contiene los datosinstrucciones más recientes
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
    computador
   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, …
1.2.3 Memoria




-                   Capacidad                        +

          Cache       RA        Disco Duro   Cinta
                      M
    CPU
+                                                    -
                  Precio - Velocidad
1.2.3.1 Representación de la Información


                                   BIT
                 0                              1
                                   0y1

                                    Representación de los caracteres

Representación de los números                 Código ASCII
                                              0 0011 0000
1348 = 1*103 + 3*102 + 4*101 + 8*100          1 0011 0001
                                              A 0100 0001
1010 = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 0*20
                                              B 0100 0010
                                              ........................
1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
• Los computadores funcionan según una modalidad llamada binaria,
esto significa que los componentes del computador 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)
1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
• Esa codificación se realizará mediante los denominados códigos de
transformación:
    • ASCII:American 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
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
1.2.3.1 Sistemas de Numeración y Binario
•El hombre trabaja normalmente en sistema
decimal y el computador 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):
     837=8 * (102) + 3 * (101) + 7 * (100)
•sistema de numeración binario (base 2):
     1101000101=1*(29)+1*(28)+0*(27)+1*(26)+0*(
     25)+0*(24)+0*(23)+1*(22)+0*(21)+1*(20)=837
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
                <--------
248 (decimal) -> 11111000 (binario)
1*(27)+1*(26)+......+0*(20)->248
1.2.3.1 Sistema de numeración Hexadecimal
•  computadores    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
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
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)=15*16+ 8*1(decimal)
1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones
               Matemáticas)
SUMA              RESTA

0+0=0             0-0=0
0+1=1             0-1=1 y debo 1
1+0=1             1-0=1
1+1=0 y llevo 1   1-1=0


MULTIPLICACION    DIVISION

0.0=0             0:0=-
0.1=0             0:1=0
1.0=0             1:0=oo
1.1=1             1:1=1
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   0=0           0   AND   0=0
    0   OR   1=1           0   AND   1=0
    1   OR   0=1           1   AND   0=0
    1   OR   1=1           1   AND   1=1

INVERSION BOOLEANA (NOT)

     NOT 0 = 1
     NOT 1 = 0
1.2.3.1 Representación Interna de la
               Información
• Los computadores 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 computador, pudiendo ser las
mas normales de 8, 16, 32, 64 bits.
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 computadores 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.
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
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 computador.
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
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.
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 ¦
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)
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-1=9)1ºPaso:99-53=46
       2ºPaso:46+ 1=47
1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
              Entero (Signo)
• Ejemplo: Restar 65-23 mediante complemento a
10
Esta debiera ser 65-23=42.
1ºpaso:99-23=76 +1 =77 (complemento base 10 de
23, sustraendo)
2ºpaso:65+77=142(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)
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
  positivo:1111-1000 = 0111
              0111
           + 0001
           ------------
              1000 <== Representación en C2 del -8
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
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
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
1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
BIT . Unidad básica de información (un hueco de 0 o 1)
BYTE = 23 BIT=8 BIT
KILOBYTE = 210 BYTE = 1024 BYTE
MEGABYTE = 220 BYTE= 1024 KBYTE
GIGABYTE = 230 BYTE= 1024 MBYTE
TERABYTE = 240 BYTE= 1024 GBYTE
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 ....
1.3.1 Sistema Operativo


“Software diseñado para gestionar los recursos del
                 computador”
                  Aplicaciones

           Lenguajes de Programación
               Sistema Operativo

                    Hardware
Sistema Operativo


   Programas




    Sistema
   Operativo
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
Clasificación de los sistemas operativos

Monousuario (1) / Multiusuario (2)
1. Todos los recursos y datos estan en manos del usuario que
    trabaja en el computador
2. Los datos y recursos son compartidos por los distintos usuarios
    que utilizan el computador


Monotarea (1) / Multitarea (2)
1. El procesador está dedicado en exclusiva a una única tarea
2. Realiza más de una tarea a la vez. (Reparte el tiempo de
   CPU entre distintas tareas)
Sistemas Operativos más extendidos


      MS-DOS                   OS/2


                 3.X                     OS/400

           95

WINDOWS         98
                           IRIX
                                                  AIX
           NT
                       XENIX          UNIX
          2000
 XP                              LINUX
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 computadores: Internet)

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  • 1. 1. INTRODUCCIÓN 1.1- Definiciones Informática, computador y sus componentes 1.2- Hardware. Estructura de un computador 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 computador Datos de entrada Y ordenes Entrada computador Salida Datos de salida O resultados “El computador es una máquina electrónica digital que realiza operaciones aritmético-lógicas con los datos de entrada hasta que obtiene el resultado”
  • 4. 1.1 computador El computador maneja dos tipos de información Ordenes: especifican lo que debe hacer el computador Datos: información que utilizan (datos de entrada) o generan (datos de salida o resultados) las ordenes
  • 5. 1.1 Componentes del computador: Hardware 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 computador (sistema Programas operativo, procesador de textos, hojas de cálculo,…)
  • 6. 1.2 Hardware. Estructura de un computador Unidad Unidad de Central de Unidades entrada Proceso de Salida (CPU) Buses
  • 7. 1.2 Estructura del computador UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP/ CPU) UNIDAD UNIDAD DE ARITMETICO- CONTROL LOGICA UNIDAD DE ENTRADA (CU) (UAL/ALU) UNIDAD DE SALIDA ordenes datos resultados ordenes resultados MEMORIA datos UNIDAD PRINCIPAL información control
  • 8. 1.2.1 UCP (CPU) Unidad de Control (UC)  Dirige y controla el funcionamiento del computador  Coge las ordenes, las interpreta y se encarga de que se ejecuten  Características:  Bit (8, 16, 32, 64, ...)  Velocidad (2Ghz)  Pentium, Athlon, Duron, PowerPC,…
  • 9. 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 computador. 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->25Mhz. (Megahertzios) 88486->55,66 Mhz Pentium,AMD->100,133.....2GHz
  • 10. 1.2.1 UCP (CPU) Unidad Aritmético-Lógica (UAL/ALU) Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división) y lógicas (comparación,…) (De la Memoria) 1er Operando 2º Operando Ordenes (de la UC) UAL Estado Resultado (A la memoria)
  • 11. 1.2.2 Unidades de Entrada/Salida (E/S)  Puente entre el computador y el exterior  Salida  pantalla, impresora, ......  Entrada  teclado, ratón, ......
  • 12. 1.2.3 Memoria  Almacén del computador  Datos  Resultados parciales  Instrucciones que constituyen los programas  Clasificación  Memoria principal o memoria interna  Memoria auxiliar o memoria para almacenamiento masivo
  • 13. 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 computador para arrancar  No volátil No se puede modificar  Cache  Contiene los datosinstrucciones más recientes
  • 14. 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 computador  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, …
  • 15. 1.2.3 Memoria - Capacidad + Cache RA Disco Duro Cinta M CPU + - Precio - Velocidad
  • 16. 1.2.3.1 Representación de la Información BIT 0 1 0y1 Representación de los caracteres Representación de los números Código ASCII 0 0011 0000 1348 = 1*103 + 3*102 + 4*101 + 8*100 1 0011 0001 A 0100 0001 1010 = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 0*20 B 0100 0010 ........................
  • 17. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria) • Los computadores funcionan según una modalidad llamada binaria, esto significa que los componentes del computador 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)
  • 18. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria) • Esa codificación se realizará mediante los denominados códigos de transformación: • ASCII:American 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
  • 19. 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
  • 20. 1.2.3.1 Sistemas de Numeración y Binario •El hombre trabaja normalmente en sistema decimal y el computador 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): 837=8 * (102) + 3 * (101) + 7 * (100) •sistema de numeración binario (base 2): 1101000101=1*(29)+1*(28)+0*(27)+1*(26)+0*( 25)+0*(24)+0*(23)+1*(22)+0*(21)+1*(20)=837
  • 21. 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 <-------- 248 (decimal) -> 11111000 (binario) 1*(27)+1*(26)+......+0*(20)->248
  • 22. 1.2.3.1 Sistema de numeración Hexadecimal • computadores 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
  • 23. 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
  • 24. 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)=15*16+ 8*1(decimal)
  • 25. 1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones Matemáticas) SUMA RESTA 0+0=0 0-0=0 0+1=1 0-1=1 y debo 1 1+0=1 1-0=1 1+1=0 y llevo 1 1-1=0 MULTIPLICACION DIVISION 0.0=0 0:0=- 0.1=0 0:1=0 1.0=0 1:0=oo 1.1=1 1:1=1
  • 26. 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 0=0 0 AND 0=0 0 OR 1=1 0 AND 1=0 1 OR 0=1 1 AND 0=0 1 OR 1=1 1 AND 1=1 INVERSION BOOLEANA (NOT) NOT 0 = 1 NOT 1 = 0
  • 27. 1.2.3.1 Representación Interna de la Información • Los computadores 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 computador, pudiendo ser las mas normales de 8, 16, 32, 64 bits.
  • 28. 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 computadores 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.
  • 29. 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
  • 30. 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 computador. 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
  • 31. 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.
  • 32. 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 ¦
  • 33. 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)
  • 34. 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-1=9)1ºPaso:99-53=46 2ºPaso:46+ 1=47
  • 35. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos Entero (Signo) • Ejemplo: Restar 65-23 mediante complemento a 10 Esta debiera ser 65-23=42. 1ºpaso:99-23=76 +1 =77 (complemento base 10 de 23, sustraendo) 2ºpaso:65+77=142(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)
  • 36. 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 positivo:1111-1000 = 0111 0111 + 0001 ------------ 1000 <== Representación en C2 del -8
  • 37. 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
  • 38. 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
  • 39. 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
  • 40. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria) BIT . Unidad básica de información (un hueco de 0 o 1) BYTE = 23 BIT=8 BIT KILOBYTE = 210 BYTE = 1024 BYTE MEGABYTE = 220 BYTE= 1024 KBYTE GIGABYTE = 230 BYTE= 1024 MBYTE TERABYTE = 240 BYTE= 1024 GBYTE
  • 41. 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 ....
  • 42. 1.3.1 Sistema Operativo “Software diseñado para gestionar los recursos del computador” Aplicaciones Lenguajes de Programación Sistema Operativo Hardware
  • 43. Sistema Operativo Programas Sistema Operativo
  • 44. 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
  • 45. Clasificación de los sistemas operativos Monousuario (1) / Multiusuario (2) 1. Todos los recursos y datos estan en manos del usuario que trabaja en el computador 2. Los datos y recursos son compartidos por los distintos usuarios que utilizan el computador Monotarea (1) / Multitarea (2) 1. El procesador está dedicado en exclusiva a una única tarea 2. Realiza más de una tarea a la vez. (Reparte el tiempo de CPU entre distintas tareas)
  • 46. Sistemas Operativos más extendidos MS-DOS OS/2 3.X OS/400 95 WINDOWS 98 IRIX AIX NT XENIX UNIX 2000 XP LINUX
  • 47. 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 computadores: Internet)