Fundamentos de Programación. Sabino Miranda-Jiménez

Transcripción

1 Fundamentos de Programación Sabino Miranda-Jiménez

2 MÓDULO 1. Introducción a la computación Temas: La computación en el profesional de ingeniería Desarrollo computacional en la sociedad Aplicaciones Software operativo y de desarrollo Estructura física y lógica de las computadora Evolución del software y su situación actual Software de base: sistemas operativos, compiladores. Software aplicativo: a la medida y de propósito genera Manejo interno de datos Definición Unidades de almacenamiento: bit, byte y palabra. Sistemas de Representación numérica Proceso de creación de programas ejecutables

3 La sociedad y el desarrollo computacional Las sociedades buscan mejorar su calidad de vida y su forma de trabajo Desarrollo de la tecnología por medio de la ciencia La sociedad moderna requiere de la tecnología Tecnologías de información, telecomunicaciones, etc. Necesidad de información y relación entre las personas (conectividad)

4 Aplicaciones computacionales populares Motores de búsqueda Google, Yahoo, Bing, Correo electrónico Hotmail, Yahoo, Gmail, Redes Sociales Facebook, Twitter, MySpace, Sitios para compartir información multimedia Youtube, Google Videos, Administrativas Sistemas ERP, GIS, sistemas a la medida, bases de datos, de propósito general: Office,

5 Aplicaciones en la ingeniería Diseño y Modelado de sistemas X 2 + Y 2 = W 2

6 Análisis y diseño de circuitos Análisis y diseño de circuitos: Work Bech, Orcad, PSPICE.

7 Análisis de Fourier y de Laplace Procesamiento de señales y sistemas digitales Hoy en día, casi todos los sistemas son digitales

8 Lingüística Computacional Diseño y modelado del lenguaje natural

9 Áreas computacionales Ingeniería de Software Bases de Datos Inteligencia Artificial Lingüística Computacional Procesamiento de Textos Administración del Conocimiento Sistemas Expertos Procesamiento de Imágenes

10 MÓDULO 1. Introducción a la computación Temas: La computación en el profesional de ingeniería Desarrollo computacional en la sociedad Aplicaciones Software operativo y de desarrollo Estructura física y lógica de las computadora Evolución del software y su situación actual Software de base: sistemas operativos, compiladores. Software aplicativo: a la medida y de propósito genera Manejo interno de datos Definición Unidades de almacenamiento: bit, byte y palabra. Sistemas de Representación numérica Proceso de creación de programas ejecutables

11 Estructura de la computadora HARDWARE: Son las partes físicas de la computadora SOFTWARE: Son las partes no físicas de la computadora Dispositivos de entrada teclado, ratón, lápiz óptico Dispositivos de comunicación Módem, Unidad Central de Proceso (CPU) Dispositivos de salida Pantalla, impresora, Dispositivos de almacenamiento diskettes, Mem. USB,

12 Arquitectura de una computadora Arquitectura de von Neumann: un mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos La mayoría de computadoras modernas se basan en esta arquitectura

13 Representación de números Las CPU modernas representan los números en forma binaria. Cada dígito se representa por una cierta cantidad física de dos valores un voltaje "alto" (1) un voltaje "bajo" (0)

14 Software El software surge a mediados de la década de los años 60 s como integrante del hardware Los fabricantes diseñaban el hardware y elaboraban su propio software A inicios de los años 1980 s, empezó a surgir el mercado del software Surgieron empresas creadoras de programas para computadoras personales como Microsoft y Apple El software se define como todos los componentes intangibles de un ordenador: conjunto de programas y procedimientos para realizar una tarea en oposición al hardware

15 Clasificación del software: según su función SISTEMA. Software cuyo propósito es facilitar la ejecución de otro software. Sistemas operativos: Windows, MS-DOS, UNIX, Solaris, OS/2, Mac OS APLICACIÓN. Software que automatiza un sistema de información: fines concretos. Procesadores de texto: Word, WordPerfect., entre otros. Hojas de cálculo: Excel, Lotus

16 Clasificación del software: según su función DESARROLLO. Software de desarrollo o software de programación. Es cualquier lenguaje artificial que podemos utilizar para programar una computadora Lenguaje C, Java, PASCAL Perl, Basic, etc. Prolog LISP

17 Sistema Operativo El sistema operativo realiza principalmente las siguientes funciones: Posibilita la comunicación entre el usuario y el ordenador Puede ser de dos tipos: Gráfica (Windows, XWindows) Línea de comandos (Una línea latente en la pantalla: prompt: DOS, UNIX). Carga en memoria RAM (Random Access Memory) otros programas para su ejecución Coordina el trabajo entre el hardware y el resto del software Administra el almacenamiento de información

18 Sistema operativo Software básico que controla y administra los recursos de la computadora Funciones: 1) Permitir la comunicación entre el usuario y la computadora: interfaz gráfica o de línea de comandos 2) Cargar en memoria otros programas para su ejecución Administrar: ejecución de tareas manipulación de los archivos uso de memoria solicitudes de impresión Facilitar que los programas compartan información

19 Sistema operativo Funciones: 3) Coordinar el trabajo entre el hardware y el resto del software. Los sistemas operativos hacen uso de solicitudes de interrupción (IRQ = Interrupt Request) 4) Administrar el almacenamiento de la información Organizar archivos dentro de cada unidad de almacenamiento 5) Gestionar errores de hardware y pérdida de datos 6) Servir de base para la creación de software logrando que equipos de marcas distintas funcionen de manera análoga

20 Estructura del sistema operativo

21 Sistemas operativos según su estructura Estructura monolítica Estructura jerárquica Cliente-servidor ( Microkernel)

22 Estructura monolítica Características Un programa compuesto de un conjunto de módulos entrelazados Cada módulo una puede llamar a cualquier otro Ventajas: Buena definición de parámetros de enlace entre los distintos módulos existentes Eficientes y rápidos en ejecución Desventajas: Carecen de protección y privilegios Falta de flexibilidad para añadir nuevas funcionalidades Ejemplos: MS-DOS, UNIX

23 Estructura jerárquica o por capas Características Cada anillo tiene una apertura para acceder a las capas interiores Las capas más internas están protegidas a accesos indeseados Mayores privilegios para las capas más internas Ventajas SO de tiempo compartido controla los recursos de una computadora y los asigna entre los usuarios Desventajas Curva de aprendizaje mayor (expertise del usuario) Funcionalidad específica (variantes para equipos específicos, IBM, HP, ) Soporte especializado y costoso Ejemplos: Unix, Ubuntu

24 Estructura cliente-servidor (microkernel) Características Trasladar el código a capas superiores Mantener un núcleo mínimo Implantar la mayoría de las funciones del sistema operativo como procesos de usuario Para solicitar un servicio, el proceso cliente envía la solicitud a un proceso servidor que realiza el trabajo y devuelve la respuesta Ejemplos: Windows NT y SO basados en NT: Win 7/8, XP, 2000, Vista