1.1- Definiciones Informtica, ordenador y sus componentes1.2- Hardware. Estructura de un ordenador1.2.1 Unidades de Entrada/Salida1.2.2 Memoria1.2.3 Unidad Central de Proceso (UCP/CPU)1.2.4 Representacin de los datos (Bit)1.3- Software1.3.1 Sistema Operativo1.3.2 Aplicaciones Generales1. INTRODUCCIN

1.1 Informtica: DefinicinINFORmacinautoMTICAINFORMTICAInformtica = ciencia encargada del tratamiento automtico de la informacin

1.1 Otras definicionesConjunto de conocimiento cientficos y tcnicos que hacen posible el tratamiento automtico de la informacin por medio de ordenadores (RAE)Ciencia responsable del tratamiento automtico y racional de la informacin considerada como soporte del conocimiento de la sociedad y las comunicaciones en los campos social, econmico y tcnico.rea de conocimiento que rene todos los aspectos necesarios para el diseo y uso de los ordenadores.

1.1 OrdenadorOrdenadorEntradaEl ordenador es una mquina electrnica digital que realiza operaciones aritmtico-lgicas con los datos de entrada hasta que obtiene el resultadoDatos de entrada YordenesDatos de salidaOresultados

1.1 OrdenadorDatos: informacin que utilizan (datos de entrada) o generan (datos de salida o resultados) las ordenesOrdenes: especifican lo que debe hacer el ordenadorEl ordenador maneja dos tipos de informacin

1.1 Componentes del ordenador:Hardware y SoftwareLos componentes fsicos (circuitos integrados, cables, teclado, ) de la maquina constituyen lo que se denomina el soporte fsico o hardware. Software: conjunto de aplicaciones o programas que se pueden ejecutar en el ordenador (sistema operativo, procesador de textos, hojas de clculo,)Programas

1.2 Hardware. Estructura de un ordenador

Unidad de entrada

Unidad Central de Proceso (CPU)

Unidades de Salida

Buses

1.2 Estructura del Ordenador

UNIDAD DE CONTROL

(CU)UNIDAD ARITMETICO-LOGICA

(UAL/ALU)UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP/ CPU)

MEMORIA

UNIDAD DE SALIDA

UNIDAD DE ENTRADAresultadosdatosordenesresultadosordenesdatosUNIDAD PRINCIPALinformacincontrol

Dirige y controla el funcionamiento del ordenadorCoge las ordenes, las interpreta y se encarga de que se ejecutenCaractersticas:Bit (8, 16, 32, 64, ...)Velocidad (2Ghz)Pentium, Athlon, Duron, PowerPC,1.2.1 UCP (CPU)Unidad de Control (UC)

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 seal se denomina tiempo de Ciclo, y su frecuencia puede darse en millones de ciclos por segundo denominados Mega Hertzios MHz80386->25Mhz. (Megahertzios)88486->55,66 MhzPentium,AMD->100,133.....2GHz

1.2.1 UCP (CPU)Unidad Aritmtico-Lgica (UAL/ALU)Realiza operaciones aritmticas (suma, resta, multiplicacin, divisin) y lgicas (comparacin,)

1.2.2 Unidades de Entrada/Salida (E/S)Puente entre el ordenador y el exteriorSalidapantalla, impresora, ......Entradateclado, ratn, ......

1.2.3 MemoriaAlmacn del ordenadorDatosResultados parcialesInstrucciones que constituyen los programasClasificacinMemoria principal o memoria internaMemoria auxiliar o memoria para almacenamiento masivo

1.2.2 Memoria principalGran VelocidadPoca CapacidadRAMAlmacena los datos e instrucciones que va a utilizar el procesadorVoltilROMContiene los programas y rutinas de E/S que necesita el ordenador para arrancarNo voltil\ No se puede modificarCacheContiene los datos\instrucciones ms recientes

1.2.3 Memoria auxiliarVelocidad de acceso bajaGran CapacidadAlmacena programas y datos (Ej. Sistema operativo, aplicaciones)Almacena la informacin cuando se apaga el ordenadorMemorias magnticasDisco duro (1-100 GB)Diskettes (1,44 MB)ZIP, JAZ, cintas, ...Memorias pticasCD-ROM (650 MB)CD-R, CD-RW (650 MB)DVD,

1.2.3 MemoriaCPUCacheRAMDisco DuroCinta-+-+CapacidadPrecio - Velocidad

1.2.3.1 Representacin de la Informacin010 y 1Representacin de los nmerosRepresentacin de los caracteresCdigo ASCII

0 0011 00001 0011 0001A 0100 0001B 0100 0010........................1348 = 1*103 + 3*102 + 4*101 + 8*100

1010 = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 0*20BIT

1.2.3.1 Unidad de Informacin (Memoria) Los ordenadores funcionan segn una modalidad llamada binaria, esto significa que los componentes del ordenador pueden indicar nicamente dos estados o condiciones posibles, es decir, las tensiones especficas estarn presentes o ausentes. utiliza solamente dos smbolos para representar toda su informacin; cero (0) y uno (1), denominndose comnmente 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 mquina (0,1), es decir, se necesita hacer una codificacin o representacin de los elementos de un conjunto (usuario) con los elementos de otro conjunto (mquina)

1.2.3.1 Unidad de Informacin (Memoria) Esa codificacin se realizar mediante los denominados cdigos de transformacin: ASCII:American Standard Code for Information Interchange. Estndar Americano para Intercambio de Informacin. La tabla bsica de caracteres ASCII esta compuesta por 128 caracteres incluyendo smbolos y caracteres de control. En ASCII cada carcter est representado por 7 bits(unos ceros). Existe una versin 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 codificacin de caracteres. Su objetivo es asignar a cada posible carcter de cada posible lenguaje un nmero y nombre nico, a diferencia de la mayor parte de los juegos ISO como el ISO-8859-1, que slo definen los necesarios para un idioma o zona geogrfica.

1.2.3.1 Unidad de Informacin (Memoria) las operaciones aritmticas con datos numricos se suelen realizar en una representacin ms adecuada para este objetivo: basada en el sistema de numeracin en base dos, sistema que puede considerarse como una codificacin en binario, pero que al ser una representacin numrica posicional es muy apta para la realizacin de operaciones aritmticas.con 2 bits con 3 bits con 4 bits

00 000100000001001000110001 00110100010101100111011022 01011023001001101010111024 11 0111110011011110111111

1.2.3.1 Sistemas de Numeracin y BinarioEl hombre trabaja normalmente en sistema decimal y el ordenador en binario.El sistema de numeracin decimal (base 10), utiliza diez smbolos (0, 1, 2, 3, ..., 9). El sistema de numeracin binaria (base 2) utiliza solamente dos smbolos (0 y 1). La posicin de uno de estos smbolos en un nmero indica la potencia que se asigna a este smbolo " Sistema posicional ".sistema de numeracin decimal (base 10):837=8 * (102) + 3 * (101) + 7 * (100)sistema de numeracin 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 Conversin Decimal a BinarioRegla: Se divide el nmero decimal por 2 y se obtiene el nmero binario de los restos.248 | 204 124 | 2 08 04 62 | 2 0 0 02 31 | 2 0 11 15 | 2 1 1 7 | 2 1 3 | 2 1 1 11111000 (binario)1*(27)+1*(26)+......+0*(20)->248

1.2.3.1 Sistema de numeracin HexadecimalOrdenadores utilizan el sistema de numeracin binario para los procesos internos, al requerir dicha informacin el usuario, la comunicacin se establece mediante un sistema de numeracin intermedio como es el hexadecimal, de modo, que dicha comunicacin no resulte una interminable coleccin de 0 y 1. Hexadecimal significa 16, los smbolos utilizados sern del 0 al 9 y las letras de la A a la F, por lo que para representar cualquier informacin almacenada en un octeto, mediante el sistema de numeracin binario, es decir, mediante ocho unos o ceros, se podr realizar con dos smbolos hexadecimales

1.2.3.1 Sistema de numeracin HexadecimalDECIMALHEXADECIMALBINARIO 000000 110001 220010 330011 440100 550101 660110 770111 881000 991001 10A1010 11B1011 12C1100 13D1101 14E1110 15F1111

1.2.3.1 Sistema de numeracin HexadecimalEl proceso de conversin ser similar a los tratados con anterioridad:248 | 16088 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 Matemticas)SUMA RESTA 0+0=00-0=00+1=10-1=1 y debo 11+0=11-0=11+1=0 y llevo 11-1=0MULTIPLICACIONDIVISION 0.0=00:0=-0.1=00:1=0 1.0=01:0=oo1.1=1 1:1=1

1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones Lgicas)Otro tipo de operaciones son las booleanas u operaciones lgicas : AND, OR y NOT. Estas operaciones se rigen segn 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=1INVERSION BOOLEANA (NOT) NOT 0 = 1 NOT 1 = 0

1.2.3.1 Representacin Interna de la Informacin Los ordenadores procesan dos tipos de informacin: las INSTRUCCIONES que forman parte del programa y los DATOS que manejarn dichas instrucciones. En la Unidad Central de Proceso la informacin 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.

1.2.3.1 Representacin Interna de la Informacin Para leer o escribir un dato o ejecutar una instruccin del programa almacenado en la memoria principal se da la direccin 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 mltiplo del nmero de bits utilizados para representar un carcter. As en los ordenadores de 8,16,32,64 bits se utilizan cdigos de E/S de 8 bits (EBCDIC o ASCII) y tanto las longitudes de las instrucciones como la longitud de los datos sern mltiplos de 8.

1.2.3.1 Tipos de Datos (Representacin Interna)La representacin interna de datos depende del tipo de dato y del lenguaje de programacin. Los tipos de datos ms significativos pueden ser: TEXTO o CARCTER LOGICO COMPLEJO SIMPLE O DOBLE ENTERO REAL SIMPLE O DOBLE PRECISION

1.2.3.1 Representacin Interna de los Datos Tipo Texto o Carcter Los datos tipo Carcter o texto se suelen denominar Alfabticos si estn compuestos solamente por letras y Alfanumricos si estn compuestos por letras, nmeros y/o caracteres especiales. Estos tipos de datos se almacenan siempre en el cdigo de E/S utilizado por el ordenador. En el caso del ASCII o EBCDIC, un carcter por byte, sin realizarse internamente ninguna transformacin.Ejm:MICRO 0100 1101 0100 1001 0100 0011 0101 0010 0100 1111

1.2.3.1 Representacin Interna de los Datos Lgico Representan un valor del lgebra de Boole binaria:

0 falso1 verdadero

La representacin interna de este tipo de dato es muy variada siendo quiz la mas comn 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 1.

1.2.3.1 Representacin Interna de los Datos Entero La representacin en binario puro consiste en el almacenamiento de los nmeros, descritos mediante el sistema de numeracin decimal, en el sistema de numeracin binario.Ejemplo:En una palabra de (16 bits) almacenar el nmero entero 15.15 | 2 1 7 | 2 1 3 | 2 1 1 0000 0000 0000 1111

1.2.3.1 Representacin 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 nmero almacenable en 2 bytes sera representado por 15 unos con lo que se podra almacenar un nmero:

215 =32768 nmeros (0 a 32767) donde el bit 16 es el signo(-32767..-0,0..+32767)

1.2.3.1 Representacin Interna de los Datos Entero (Complemento a 2) Para representar un nmero negativo se puede utilizar el complemento de ese nmero a la base. El complemento a la base de un nmero, es el nmero que resulta de restar a cada una de las cifras del nmero N a la base menos uno del sistema que se est utilizando y posteriormente sumar uno a la diferencia obtenida. Ejemplo: Complemento en base 10 del nmero 53 (base-1=9)1Paso:99-53=46 2Paso:46+ 1=47

1.2.3.1 Representacin Interna de los Datos Entero (Signo) Ejemplo: Restar 65-23 mediante complemento a 10Esta debiera ser 65-23=42. 1paso:99-23=76 +1 =77 (complemento base 10 de 23, sustraendo)2paso:65+77=142(descartamos lo cifra arrastrada) Ejemplo: realizar la misma operacin 65-23 mediante complemento en base 2 donde 6510) = 0100 00012) y 2310) = 0001 01112). 1 Paso: 1111 1111 - 0001 0111 = 1110 1000 + 1 = 1110 10012 Paso: 0100 0001 + 1110 1001 = 1 0010 1010 = 4210)

1.2.3.3 Representacin de la informacinRepresentar 8 en complemento a 2Representacin binaria de 8: 1000Representar en Complemento a 1 del nmero positivo:1111-1000 = 01110111+0001------------1000

1.2.3.1 Representacin 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 Representacin 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 Representacin Interna de los Datos Entero (Complemento a 2) Observamos que para transformar un nmero 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. -nmeros negativos permitan tener un valor ms que los positivos, es decir, en dos bytes se podra almacenar desde + 32767 hasta -32768

1.2.3.1 Unidad de Informacin (Memoria)BIT . Unidad bsica de informacin (un hueco de 0 o 1)BYTE = 23 BIT=8 BITKILOBYTE = 210 BYTE = 1024 BYTEMEGABYTE = 220 BYTE= 1024 KBYTEGIGABYTE = 230 BYTE= 1024 MBYTETERABYTE = 240 BYTE= 1024 GBYTE

1.3 SoftwareCategoras de Software Sistemas Operativos: MS/DOS, UNIX, WINDOWS,LINUX...

Aplicaciones: Procesadores de texto, hojas de clculo, sistemas de gestin de bases de datos, juegos...

Entornos de Programacin: Visual Basic, Fortran, Pascal, C, Java ....

1.3.1 Sistema OperativoSoftware diseado para gestionar los recursos del ordenador

Sistema OperativoSistemaOperativoProgramas

Sistema OperativoFuncionesReparto del tiempo de ejecucinGestin de la Entrada/SalidaGestin de la memoriaGestin de la informacin, ...Caractersticas de un buen sistema operativoEficienteFiableConsume pocos recursosFcil de Mantener

Clasificacin de los sistemas operativosMonousuario (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 ordenadorMonotarea (1) / Multitarea (2)El procesador est dedicado en exclusiva a una nica tareaRealiza ms de una tarea a la vez. (Reparte el tiempo de CPU entre distintas tareas)

Sistemas Operativos ms extendidosMS-DOSOS/2WINDOWSUNIXOS/4003.X95NTAIXIRIXLINUXXENIX982000XP

1.3.2 Aplicaciones generalesProcesadores de Textos (Word)SGBD (access, Oracle, ...)Hojas de Clculo (Excel, Lotus)Programas de Diseo Software de Comunicaciones (redes de ordenadores: Internet)

*Lo primero que se carga al encender el ordenador** **Lo primero que se carga al encender el ordenador