Introducción a la Computación 2007 – I
(1ra Semana) Lunes 07 de Marzo del 2007
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Juan José Montero Román.
I IV V VI VII VIII
4 Años
Plan de Estudios
II
II
IC
FDWeb
AEDI AEDII SWI
Prog I
SWII
Prog II
DIBD
III
Prácticas en FIA-DATA
Prácticas en EMPRESA
Electivos
Introducción a la Computación
MD
Objetivos generales:
• Objetivo 1: Describir los componentes principales de hardware y software de los sistemas de computación, previo fundamento teórico.
• Objetivo 2: Explicar la teoría básica de la computación, estructura de los sistemas operativos y lenguajes de programación, de modo que el alumno aplique en forma eficiente su criterio para evaluar las características del mercado.
• Objetivo 3: Analizar los conceptos básicos relacionados con el diseño lógico de algoritmos.
• Objetivo 4: Aplicar, en el diseño de algoritmos, el uso intensivo de pseudocódigos y diagramas de flujo.
IC
HOY
II
Sílabo
Durante el desarrollo del curso, el estudiante desarrollará un programa de laboratorio, sustentado en los aspectos teóricos impartidos en el salón de clase.
Introducción a la Computación
Unidades:
IC
HOY
II
Sílabo
• Unidad I: (semana 01). HARDWARE.- EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES
• Unidad II: (semana 02) PERIFERICOS, DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA
• Unidad III: (semana 03) SOFTWARE Y SU EVOLUCION. NIVELES
• Unidad IV: (semana 04) INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DE ARCHIVOS
• Unidad IV: (semana 05 a semana 16) ALGORITMOS
Introducción a la Computación
El curso es de evaluación permanente. El sistema de evaluación del presente curso consta de promedio de prácticas calificadas (PP), promedio de trabajos (PT), un examen final de teoría (E1) y un examen final de laboratorio (E2). El promedio final se obtiene de la siguiente manera:
P F = PP + PT + E1*2 + E2*2 6
Evaluación:
Sílabo
Introducción a la Computación
• Presentación impresa (2 ptos).
• Calidad, limpieza y orden (1.5 ptos).• Incluir disquete o CD (0.5 ptos).
• Estructura (6 ptos).
• Contenido (12 ptos).
Trabajos de Investigación
• Carátula (0.5 ptos).• Índice (0.5 ptos).• Introducción (1.0 ptos).• Contenido.• Conclusiones (3.0 ptos).• Bibliografía (1.0 ptos).
Los trabajos se desarrollarán utilizando letra Arial tamaño 12 y espaciado 1.5
• Nombre de la universidad, facultad y escuela.
• Curso.• Titulo del trabajo.• Nombre y código del alumno.• Fecha de entrega.
Introducción a la Computación
Bibliografía:
Sílabo
• Introducción a las Tecnologías de Información Mag. Jefferson López Goycochea
• Método de las 6’D. UML – Pseudocódigo – Java (Enfoque algorítmico) 2005. Ing. Juan José Flores Cueto.
• Método para la Solución de Problemas utilizando la programación Orientada a Objetos. Aspectos Básicos. 2003. Ing. Juan José Flores Cueto.
• Como programar en Java. Quinta Edición. Prentice Hall, 2004. Deitel & Deitel.
Introducción a la Computación
HARDWARE: EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES
HARDWARE: EL COMPUTADOR Y SUS COMPONENTES
Unidad 1:
Semana 01
Introducción a la Computación
Ingeniería de Computación y Sistemas
Computadora
•Máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones mediante un programa, de tal manera, que se realice un procesamiento sobre un conjunto de datos de entrada, obteniéndose otro conjunto de datos de salida.
•Maquina electrónica universal diseñada por el
hombre para el tratamiento racional y sistemático de la
información.
Ingeniería de Computación y Sistemas
Computación
•Ciencia orientada a la búsqueda de las diferentes
maneras de almacenamiento y transmisión de datos, su
objetivo es el desarrollo de la tecnología capaz de
almacenar e interrelacionar la información .
Informática y cibernética
Informática
Es la ciencia que se encarga del tratamiento de la información haciendo uso de la
computadora
Informática y cibernética
cibernética
proviene del griego kybernēeēs (‘timonel’),
“ciencia que asegura la eficacia de la acción”Investigación de técnicas donde la información se transforma en la acción deseada.
Norbert Wiener (1948) teoría de los
mecanismos de control
Ingeniería de Computación y Sistemas
Ingeniero
•Resuelve problemas con Ingenio.
Ingeniería de Computación y Sistemas
Ingeniería de Sistemas
•Conjunto de métodos, técnicas y herramientas para
planificar, diseñar y administrar sistemas
complejos con el objetivo de lograr sistemas óptimos e
integrales.
Ingeniería de Computación y Sistemas
Sistemas
•“Conjunto de elementos que
interactúan para alcanzar un objetivo
en común”
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
ELEMENTOS DE UN SISTEMA INFORMÁTICO
Hardware, parte física del sistema
Software, parte lógica del sistema
Personal Informático (Humanware), personas que realizan funciones relacionadas con el uso y explotación de un sistema de computo.
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
HARDWARE
Comprende todos los componentes físicos de la computadora tales como: monitor, disco duro, teclado,
tarjeta de la CPU, mouse, etc.
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICAEVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
TIPO PROC. M.RAM DISCO DURO
PC-XT 80086 640 K.B. 40 M.B.
PC-AT 80286 2 M.B. 100 M.B.
PC-AT 80386 SX, DX 8 M.B. 200 M.B.
PC-AT 80486 SX,DX, 16 M.B. 600 M.B.
DX2,DX4
PENTIUM I, II, III, IV 128 M.B. 8 G.B.
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICAEVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICAEVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
1940’s PRESENTE
COSTO
TAMAÑO
VELOCIDAD
CONFIABILIDAD
EFICIENCIA
FACILIDAD DE USO
COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE
Case
COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE
Mainboard
Es el centro de operaciones de cualquier computadora. Realiza las tareas fundamentales de la computadora.
COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE
Mainboard
Conector de reinicio Conector de bloqueo
Conector de altavoz CPU
Reloj de Cristal Reloj de Tiempo Real
Placa de todo el circuito Ranuras para tarjetas
Batería del BIOS Controlador de teclado
Conector de teclado Conector de alimentación
Chips del BIOS Zócalos SIMM
Chips de memoria RAM Chips de memoria ROM
Circuitos de apoyo Puentes (Jumpers)
Interruptores Coprocesador
Conector de LED
Definición:
Llamada Tarjeta Principal ó Tarjeta Madre, Placa Principal del Ordenador. Se encuentra dentro del Case o Caja, Es aquí donde se conectan los componentes del computador
COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWARE
Unidad Central del Sistema
Unidad Central de Proceso – CPU•Unidad de Control – CU•Unidad Aritmético-Lógica – ALU•Registros
Bus•Bus de Direcciones•Bus de Datos•Bus de Control
Memoria principal•Memoria RAM•Memoria ROM•Memoria CACHE
Unidadde Control
Registros
UnidadAritmética Lógica
Bus de Direcciones
Bus de Datos
Bus de
Control
C.P.U.
COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL HARDWAREUnidad Central del Sistema
UNIDAD DE ALMACENAMIENTO
Son todos aquellos en los cuales podemos guardar Información:
archivos, textos, documentos, etc.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA INTERNA
En la arquitectura PC, el núcleo del sistema está
integrado en una sola placa, denominada placa-base
("Motherboard" o "Mainboard"). En los sistemas actuales de
sobremesa, es una placa de circuito impreso multicapa de unos 600 cm2 en la que se incluyen elementos de
montaje superficial, zócalos y conectores para diversos elementos desmontables.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA INTERNA
Componentes:
A grandes rasgos, los componentes principales de la placa base son los que se han esquematizado en la figura:
•Bus externo.
•Procesador (UCP).
•BIOS.
•Chipset. Juego de chips auxiliares.
•Memoria.
•Conectores de E/S, incluyendo alimentación.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA INTERNA
Al tratar de la placa-base comentamos que la memoria interna es la que se encuentra físicamente dentro del sistema constituido por la placa-base, o en tarjetas de circuito impreso directamente conectadas a ella. Dentro de este tipo de memorias nos interesa distinguir las siguientes:
•Los registros del procesador
•La caché interna y externa
•La memoria BIOS
•La memoria RAM
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA RAM
Aunque la clasificamos como "Interna", la memoria RAM ("Random access memory"), es también en alguna forma una memoria "externa"; en el sentido que está situada fuera del procesador; es como su bloc de notas.
El procesador tiene una memoria pequeña (se reduce a sus registros), pero una gran facilidad para manejar este almacenamiento auxiliar. De hecho, gran parte del trabajo del procesador se concreta en traer y llevar datos desde RAM hasta sus propios registros.
TIPOS DE MEMORIA
MEMORIA RAM - Tipos de RAM
Atendiendo a sus características físicas las memorias RAM se divide en dos grandes grupos: Estáticas SRAM ("Static RAM") y dinámicas DRAM ("Dynamic RAM"). Ambas comparten la característica de perder su contenido cuando se apaga el sistema, pero las DRAM tienen además la necesidad de que su contenido sea constantemente actualizado.
En la imagen, un módulo DIMM de 168
contactos con 16 MB de SDRAM junto con un
antiguo chip de 16 contactos con 2 KB de
DRAM.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA ROM
Hemos utilizado el masculino y no el femenino porque nos referirnos al "Sistema" (el BIOS), no a la memoria física en que está grabado (la BIOS).
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA ROM
BIOS es acrónimo de "Basic Input Output System"; literalmente:
Sistema básico de Entradas/Salidas.
Se refiere a una pieza de software muy específico grabada en una
memoria no volátil que está presente en todos los PC's y
compatibles. Aunque naturalmente existen antecedentes, en su forma actual es una invención del equipo
de IBM encargado de diseñar el primer PC.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA ROM - Tipos de BIOS
Normalmente este software viene grabado en un chip de memoria no volátil
de solo lectura ROM (Read Only Memory), situado en la placa base,
de ahí el nombre ROM BIOS. Esto garantiza que no se perderá al apagar el
Sistema y que no dependerá para su actuación de la existencia o buen
funcionamiento de ningún disco, por lo que estará siempre disponible (esto es
importante porque, posibilita el arranque inicial del equipo sin necesitar de ningún
recurso externo).
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA ROM - Tipos de BIOS
Desde los primeros días de vida del PC, el ROM-BIOS dio problemas en los equipos existentes, dado que los avances técnicos eran constantes, lo que suponía aumentar las capacidades de disco y de los dispositivos conectados a los equipos. Esto exigía nuevas BIOSes, con lo que había que cambiar la placa base, o cuando mínimo, en los modelos posteriores, cambiar el integrado que contenía la ROM BIOS. Para resolver el problema se comenzó a utilizar memorias regrabables tipo:
EPROM ("Erasable programmable read-only memory") y EEPROM ("Electrically erasable programmable read-only memory").
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA ROM - Funciones de BIOS
Funciones del BIOS
El sistema BIOS de un PC estándar desempeña en realidad cuatro funciones independientes:
•Proceso de carga inicial del software .
•Programa de inventario y comprobación del hardware .
•Inicialización de determinados dispositivos hardware, carga de cierto software básico e inicio del Sistema Operativo .
•Servicios de soporte software para determinados dispositivos hardware del sistema .
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA CACHE
Memoria temporal; generalmente de existencia oculta y automática para el usuario (datos frecuentes).
datos en memoria, accedidos de forma inmediata.
•Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente.
•La información necesitada se encuentra almacenada de forma adyacente, o cuando menos muy cercana, en memoria o disco.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA CACHE – Tipos De Cache
Desde el punto de vista del hardware, existen dos tipos de memoria cache;
1.- CACHÉ INTERNA
en realidad son dos, cada una con una misión específica: Una para datos y otra para instrucciones.
Está incluida en el procesador, lo que significa tres cosas: Comparativamente es muy cara; extremadamente rápida y limitada en tamaño.
Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que la RAM.
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA CACHE – Tipos De Cache
2.- CACHÉ EXTERNA
Es más antigua que la interna.
Es una memoria de acceso rápido incluida en la placa base que dispone de su propio bus y controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean enviadas a la RAM
TIPOS DE MEMORIAMEMORIA CACHE
Desde el punto de vista funcional, (dispositivos - caché de lectura y de escritura).
se aloja en memoria RAM estándar, destinada a contener los datos de disco que probablemente sean necesitados.
Si la información requerida está en chaché, se ahorra un acceso a disco, lo que es centenares de veces más rápido (recuerde que los tiempos de acceso a RAM se miden en nanosegundos y los de disco en milisegundos
nanosegundos (0.000000001 parte de un segundo),
TIPOS DE MEMORIA
Extendida
Es la memoria RAM que supera 1 MB, es decir, hoy en día la mayor parte de los PCs. Extender la memoria es un truco para superar la barrera de los 640 KB mediante determinada técnica (Ver: Swapping). En la actualidad, la introducción de interfaces gráficos de usuario y entornos como Windows y OS/2 requieren para un correcto funcionamiento una gran cantidad de memoria RAM.
TIPOS DE MEMORIA
Expandida - Virtual
Simulación de más memoria que la que realmente existe, lo que permite al computador ejecutar programas más grandes o más programas en forma simultánea. El sistema de memoria virtual divide el programa en segmentos pequeños llamados "páginas"
TIPOS DE MEMORIA
Flash
chip de memoria no volátil, que se puede reescribir. En cierto sentido se considera una variante de la EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory, memoria de lectura solamente borrable y programable eléctricamente)
En ocasiones se utiliza la memoria flash como un dispositivo interno de la computadora, por ejemplo, para almacenar su BIOS. Otras veces, se emplea en forma de tarjetas de memoria externa para guardar información de las cámaras digitales, dispositivos de mano (tipo PDA), teléfonos celulares...
Memoria interna de almacenamiento / entrada
RAM
Lectura / escritura
ROM
Sólo lectura
Chip de CPU o microprocesad
or
Registros (almacenamient
o temporal)
A.L.U
Sección
de control
Comunicaciones internas
Sistema de bus
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
Interfaz de entrada
Interfaz de salida
Memoria de almacenamiento / entradaUnidades de disco
flexible, de disco duro
CD-ROM Cinta magnética
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICACLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TIPO DE DATO QUE PROCESAN
Analógicas Digitales
Hibridas
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR
extraído de http://www.pc.ibm.com/la/index.shtml
MINI
COMPUTADORAS
MICRO
COMPUTADORASMAINFRAME
Multiusuario Monousuario
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR
•Mayor capacidad de procesamiento.
•Mayor tamaño y costo.
•Gran capacidad de almacenamiento.
•Instalación y ambientes especiales, Orientadas a la gran empresa.
•Atiende a varios usuarios y procesos.
MAINFRAME
(Multiusuario )
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICAEVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR
•Computadoras de tamaño mediano.
•Procesan datos a mediana escala.
•Menor costo que las Mainframes.
•Atiende a varios usuarios y tareas a la vez en forma similar a las Mainframes pero en mediana escala.
•No necesita de instalaciones especiales.
•Se utilizan con fines comerciales, científicos, educativos, etc.
MINI
COMPUTADORAS
(Multiusuario )
El 22 de Marzo de 1965 Digital Equipment Corporation presenta la
PDP-8, la primera
minicomputadora, que es reconocida como la más importante en la década de 1960. Era la computadora
paralela para uso general más económica del mercado costando
únicamente US$20,000.00, y también fue la primera computadora vendida al
menudeo y la primera computadora digital paralela de uso general vendida
en configuración de sobremesa.
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS SEGÚN EL TAMAÑO Y MICROPROCESADOR
•Tamaño pequeño.
•Mínimo costo.
•Menor capacidad de procesamiento y almacenamiento que las minicomputadoras.
•Atendían a un usuario a la vez.
•Para superar este problema, surgido la tecnología de redes y servidores que permiten a varias computadoras compartir recursos.
MICRO
COMPUTADORAS
(Monousuario)
HARDWARE - EVOLUCIÓN TECNOLÓGICAEVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
CLASES DE COMPUTADOR
RS/6000Los sistemas IBM RS/6000 SP pertenecen a la familia de productos RISC System/6000 de IBM y se caracterizan entre otros aspectos por:
su escalabilidad: el sistema puede ampliarse en potencia incorporando más nodos conforme aumenten las necesidades.
su compatibilidad con las aplicaciones existentes para AIX en sistemas inferiores de la familia RS/6000.
soportar la computación paralela: el sistema permite el desarrollo y la ejecución de aplicaciones paralelas.
CLASES DE COMPUTADOR
AS/400AS/400 tiene el OS/400, el primer sistema operativo orientado a objetos.
Características del AS/400El AS/400 es una máquina propietario. Este es un concepto filosófico por el que se diferencia de un “sistema” abierto en lo siguiente:
Memoria interna de almacenamiento / entrada
RAM
Lectura / escritura
ROM
Sólo lectura
Chip de CPU o microprocesad
or
Registros (almacenamient
o temporal)
A.L.U
Sección
de control
Comunicaciones internas
Sistema de bus
Dispositivos de entrada
Dispositivos de salida
Interfaz de entrada
Interfaz de salida
Memoria de almacenamiento / entradaUnidades de disco
flexible, de disco duro
CD-ROM Cinta magnética