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Tecnologías de la Información yde la Comunicación
Unidad Nº1:Conceptos Fundamentales
Docente: Ing. Alberto Riba
LA INFORMÁTICA
INFORMÁTICA = INFORMACIÓN + AUTOMÁTICA
ciencia que estudia el tratamiento automático y racional dela información.
ciencia que estudia el análisis y resolución de problemasutilizando computadoras.
Ayuda al hombre en trabajosrutinarios y repetitivos generalmentede cálculo y gestión.
LA COMPUTADORA
Elemento físico utilizado para el tratamiento de la información.
Es un dispositivo compuesto de elementos físicos, en sumayoría de origen electrónico, capaz de realizar una granvariedad de trabajos a gran velocidad y con mucha precisión,siempre que se les den las instrucciones adecuadas.
Recibe y procesa datos para convertirlos en información útil
ENTRADA DE DATOS
PROCESAMIENTO
SALIDA DE INFORMACION
LA COMPUTADORA - Principales Características
Es digital porque las señales eléctricas que representan lainformación que se procesa se representa en forma discreta,mediante dos valores (0 y 1).
Es sincrónica, realiza las operaciones coordinada por un relojcentral que envía señales de sincronismo a todos loselementos que la componen la computadora.
Posee capacidad de cálculo numérico y lógico.
Es controlada por programa lo que proporciona una granversatilidad. ¿Qué es un programa? Internamente tieneninstrucciones almacenadas, que obtiene, interpreta y ejecuta.
Se comunica con el exterior pudiendo realizar operacionesde ingreso o egreso de datos desde y hacia el mundo real,para los que utiliza dispositivos periféricos. El mundo real esanalógico y no digital.
Las primeras máquinas estaban construidas completamente concomponentes mecánicos (engranajes, ejes, etc) y no teníanningún componente electrónico. Las más destacadas fueron:
UN POCO DE HISTORIA
El ábaco
La máquina aritmética de Pascal (1642)
La calculadora universal de Leibnitz (1672)
La Máquina Diferencial de Babbage (1822)
UN POCO DE HISTORIA
Computador electrónico y digital automático. Construido entre1937 y 1942 por John Vincent Atanasoff (físico-matemático) yClifford Edward Berry (alumno graduado de la universidad) enla Universidad de Iowa.
Implementó tres conceptos claves presentes en lascomputadoras modernas:
Uso del sistema binario para representartodos los números y datos.
Realizaba todas las operaciones usando laelectrónica en lugar de ejes y engranajes.
La computación estaba separada delsistema de almacenamiento o memoria.
El Atanasoff Berry Computer (ABC)
UN POCO DE HISTORIA
Creada por Konrad Zuse, fue la primera máquina programabley completamente automática, características usadas paradefinir a un computador.
Los cálculos eran realizados con aritmética en coma flotantepuramente binaria.
La máquina fue completada en 1941 (el 12 de mayo de esemismo año fue presentada a una audiencia de científicos enBerlín). El Z3 original fue destruido en 1943 durante unbombardeo aliado de Berlín.
Z3
UN POCO DE HISTORIA
Construida por el laboratorio de investigación de balística deEstados Unidos de la universidad de Pensilvana.
El objetivo fue el cálculo de trayectorias de proyectiles.
Los diseñadores fueron John Presper Eckert y John WilliamMauchly (Eckert y Mauchly conocían el funcionamiento de lacomputadora ABC), ocupaba una superficie de 167 m² yrequería la operación manual de unos 6.000 interruptores. Suprograma o software, cuando requería modificaciones, tardabasemanas de instalación manual.
Utilizaba para realizar sus cálculos el sistema decimal.
ENIAC
UN POCO DE HISTORIA
LAS GENERACIONES
La 1° generación de computadoras, construidas contubos de vacío, que contenían circuitos eléctricos(máquinas grandes, costosas y complejas).
La 2° generación tuvo lugar con la invención deltransistor en 1948, podía cumplir la misma funciónque un tubo de vacío pero más pequeño
La 3° generación comenzó a mediados de los ´60con los nuevos circuitos integrados (queempaquetaban cientos de transistores en un chip desilicio). Mayor confiabilidad, velocidad, y menortamaño y costo.
La 4° generación tuvo lugar con la invención delmicroprocesador en 1969 (unidad de procesamientocompleta empaquetada en un chip de silicio).
Resultado de la Evolución
COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO
La mayoría de las computadoras actuales presentan unaestructura de funcionamiento interna basada en la arquitecturadefinida por John Von Neumann.
El modelo propone un computador de propósitogeneral con el concepto de
PROGRAMA ALMACENADO
Éste concepto propone guardar la instrucciones en lamisma memoria junto con los datos pero en una zonadistinta.
De esta forma permite que las instrucciones de unprograma se lean de la memoria y los programas sepuedan modificar más fácilmente.
COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO
LA UCP o Microprocesador
El microprocesador esta formado por la ALU y la UC.
Es el encargado de controlar y ejecutar las instrucciones quelos programas demanden para su normal funcionamiento.
LA COMPUTADORA – Unidades de Medida
La porción de información más pequeña que se puedealmacenar, es un dígito binario, representado por un 0 o un 1que se lo conoce como Bit (abreviación de binary digit). Lacombinación de 8 bits se la denomina Byte.
Tabla de Equivalencias entre Unidades de Medida
Todo dispositivo capaz de almacenar información tiene unacapacidad que puede ser expresada en las unidades de medidaanteriormente mencionadas.
LA MEMORIA - RAM
La función de la memoria RAM consiste en almacenar losprogramas que se encuentras en ejecución en un momentodado junto con sus respectivas zonas datos con las que trabaja.
Las principales características son:
Memoria de “lectura-escritura”, es decir que sepuede leer o escribir en cualquiera de sus celdas lasveces que se quiera.
Memoria “volátil” ya que por sus característicasfísicas pierde la información cuando se corta elsuministro de corriente eléctrica.
Velocidad de “acceso rápida”
LA MEMORIA - ROM
Esta memoria contiene un programa para el arranque inicial dela computadora que incluye estas funciones:
Verificación del correcto funcionamiento del Hardware ysu configuración
Traer del disco a memoria principal una copia de losprogramas del sistema operativo instalado en lacomputadora (acción conocida como “Bootear” o “arrancarel sitema”)
Almacena programas que se usan permanentemente para latransferencia de datos entre periféricos y memoria, paraoperaciones de entrada o salida
LA UNIDAD E/S
La Entrada/Salida representa los dispositivos que permiten lacomunicación con el entorno.
El bloque cumple con dos funciones básicas que son la funciónde entrada y la de salida.
Teniendo en cuenta esta función se detalla a continuación elfuncionamiento de algunos dispositivos.
LA FUNCION DE ENTRADA
Es una operación que permite el ingreso de instrucciones ydatos necesarios para el procesamiento desde el exterior,también la llamaremos “Input”. A esta operación la realizan losperiféricos de entrada (reciben la información y la preparanpara que la máquina la pueda entender ).
LA FUNCION DE SALIDA
La función de salida permite exteriorizar los resultadosalcanzados que surgen de procesar, mediante una secuencia deinstrucciones, los datos ingresados en la función de entrada.También se la conoce con el nombre de “Output”.
DISPOSITIVOS QUE CUMPLEN CON E/S
Existen dispositivos capaces de llevar a cabo las funciones deentrada y de salida en forma conjunta, dentro de este grupopodemos mencionar.
EL HARDWARE
El hardware o equipo de computo comprende a todos losdispositivos físicos que forman parte de una computadora, launidad central de proceso (CPU), los periféricos o dispositivosexternos (monitor, teclado, impresora, mouse, cables, unidadesde almacenamiento de información), en definitiva todosaquellos elementos tangibles, es decir que tienen una entidadfísica.
El hardware cumple con 4 funciones básicas:
Entrada.
Memorización
Procesamiento
Salida
EL SOFTWARE
Conjunto de programas o aplicaciones que mediante unconjunto de instrucciones proporciona al microprocesador lastareas que debe realizar para que pueda procesar los datos ygenerar los resultados esperados.
Sin el software, la computadora sería un conjunto dedispositivos sin sentido.
El software se clasifica en 3 Categorías:
Software del Sistema.
Software de Programación
Software de Aplicación
EL SOFTWARE DEL SISTEMA
Es un conjunto interfaces de alto nivel entre el usuario y elhardware de la computadora.
El objetivo es desvincular al usuario de la complejidad delcomputador, aislándolo del manejo de las característicasinternas tales como la administración de:
Memoria
Disco
Impresoras
Teclado
Disp de Comunicaciones
Mouse
Algunas de estas interfaces de alto nivel son:
Sistemas Operativos
Controladores de Dispositivos
Herramientas de Diagóstico
Herramientas de corrección y optimización
EL SISTEMA OPERATIVO (SO)
Es el gestor y organizador de todas las actividades que realizala computadora.
Marca las pautas según las cuales se intercambia informaciónentre la memoria central y la externa
Determina las operaciones elementales que puede realizar elprocesador.
Es el 1° programa que debe ser cargado en la RAM.
Los 3 componentes del Sistema Operativo son:
EL Kernel
La Interfaz de Usuario
El Sistema de Archivos
EL KERNEL (SO)
Es el núcleo del Sistema Operativo.
Conjunto de código relativamente pequeño que es cargado enmemoria cuando se inicia la computadora (booteo).
Entre otras actividades se encarga de:
Administrar la asignación de memoria.
Administrar los dispositivos de hardware (discos,mouse, etc).
El tiempo de ejecución de los programas deaplicación en SO multitasking.
Básicamente es un archivo y si se corrompe la computadoradeja de funcionar.
LA INTERFAZ DE USUARIO (SO)
Parte visible del SO, es el componente con el que interactúa elusuario.
Puente entre el usuario y el kernel. La UI es como unintérprete, traduce golpes de teclas, clicks del mouse, u otrasentradas del usuario para los programas apropiados y la salidadel programa es organizada para ser mostrada por la IU.
Comúnmente se la denomina el shell del sistema.
Existe dos tipos de Interfaz de Usuario:
Interfase de Línea de Comando [Command-Line Interface (CLI)]
Interfase Gráfica del Usuario [Graphical User Interface (GUI)]
EL SISTEMA DE ARCHIVOS (SO)
Determina la forma lógica y física en la que los archivos sonalmacenados en una unidad de almacenamiento.
En general utilizan una estructura jerárquica que representa unárbol invertido. Principales funciones:
Determina las convenciones de nombres y el formato paraespecificar una ruta, o camino, hacia la ubicación del archivo.
Cómo y dónde son alamcenados en los dispositivos dealmacenamiento (discos rígidos, DVD, etc).
Determina si los archivos pueden estar protegidos o no deacuerdo a los privilegios de los usuarios o programas.
Diferentes sistemas operativos utilizan diferentes sistemas dearchivos, y algunos sistemas operativos pueden usar más de unsistema de archivos.
MULTITAREA Y MULTIUSUARIO (SO)
Multitarea: El término multitarea se refiere a la capacidad delSO para correr más de un programa al mismo tiempo.
Multiusuario: Un SO multiusuario permite a mas de unusuario acceder a una computadora.
Entre los Sistemas Operativos más utilizados podemosmencionar a WINDOWS, UNIX y LINUX.
DOS
Windows 3.1 y 3.11
Windows 95, 98 y Milenium
Windows 2000, XP, Vista, Seven
Windows 2000, 2003, 2008 Server
Ubuntu
Fedora
Mandrake
Zuse
Ututo
AIX
Solaris
BSD
SCO
UX / HP
EL SOFTWARE DE PROGRAMACION
Conjunto de herramientas que permiten desarrollar programas,usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, deuna manera práctica. Algunos lenguajes de programación:
C y C++
Java
PHP
Visual Basic
Fortran, etc
A estas herramientas se las denomina IDE e incluyen:
Editores de Texto
Compiladores
Interprertes
Enlazadores
Depuradores
SOFTWARE DE APLICACIÓN
El software de aplicación específica esta diseñado y escritopara realizar tareas específicas empresariales o científicas.Dentro de esta categoría tenemos las siguientes subcategorías:
Sistemas Administrativos y de Gestión
Sistema de control y automatización industrial
Aplicaciones ofimáticas
Software educativo
Software médico
Software de Cálculo Numérico
Software de Diseño Asistido (CAD)
Software de Control Numérico (CAM)
LOS ARCHIVOS
Toda la información que manipulamos en la computadora sealmacena en contenedores llamados archivos.
Se dividen en 2 grandes familias:
Archivos de programas: contiene el conjunto deinstrucciones que el microprocesador debe interpretarcada vez que un usuario ejecuta un programa.
Archivos de datos: estos archivos son los que generacada usuario cuando trabaja con una aplicación.
LOS ARCHIVOS
El nombre de un archivo esta compuesto por un identificador ysu extensión (tipo) que se encuentran separados por un punto.
Dentro de los archivos de programas las extensiones másutilizadas son:
Para los archivos de datos las extensiones son muy variadasporque dependen de cada aplicación y en muchas ocasionesuna aplicación genera mas de un tipo de extensión. Algunas:
.exe
.com
.doc
.txt
xls, etc
COPIAS DE SEGURIDAD
La copia de seguridad se utiliza para salvar la informaciónalmacenada en un computador, es decir, un usuario, quiereguardar toda la información, o parte de la misma.
Tipos de copia de seguridad:
Para restaurar un ordenador a un estado operacional despuésde un desastre (copias de seguridad del sistema)
Para restaurar un pequeño número de ficheros después deque hayan sido borrados o dañados accidentalmente (copiasde seguridad de datos).
Normalmente las copias de seguridad se suelen hacer en: CD o DVD
Cintas Magnéticas
Pendrives
Centro de Respaldo Remoto
COMUNICACIONES Y REDES
En la antigüedad los tiempos de las comunicaciones erandirectamente proporcionales a los tiempos del movimientohumano. Como Evolucionó
En 1844 Morse inventó el telégrafo
En 1876 Bell inventó el teléfono (con ellos nació el conceptode telecomunicaciones, es decir comunicación a distancia enforma prácticamente inmediata)
La evolución de la tecnología de las comunicaciones en lossiguientes 100 años y hasta nuestros días, combinada con eldesarrollo explosivo de la electrónica y la informática,pasaron a ser el eje fundamental del mundo de hoy.
La tecnología permitió que la transmisión de información yano sea directamente proporcional a los tiempos demovimiento del hombre.
Toda comunicación necesita de:
ASPECTOS ESCENCIALES
Emisor
Receptor
Medio
En principio debemos definir el medio de comunicación esdecir sobre que soporte se trasmiten los bits. Los medios másdifundidos son:
Cable de Cobre
Fibra Óptica
Inalámbricos
ESQUEMA
CONCEPTOS ELEMENTALES DE REDES
Las computadoras locales (clientes) pueden ser muydiferentes y disponer de recursos propios.
El subsistema de comunicaciones puede estar soportado porlos diferentes medios de comunicación que hemosmencionado y permite vincular punto a punto o globalmentelas computadoras locales.
Pueden existir recursos dentro de la red que seancompartidos por todas o alguna de las computadoras, ytambién existir recursos exclusivos de cada máquina local.
Naturalmente para poder comunicar coherentemente lascomputadoras de una red es necesario establecer protocolosaceptados por todos (y esto implica hardware y software). Sededuce que el sistema operativo de la red debe proveerservicios que no tenemos en una computadora monousuario.
VENTAJAS DE UNA RED
Compartir hardware, reduciendo costos y convirtiendo a lared en sí misma en un poderoso sistema de procesamiento dedatos.
Compartir datos y programas, permitiendo incrementar laproductividad en los sistemas de software.
Incrementar la eficiencia en los trabajos de grupo al permitiruna fluida comunicación entre miembros de la organizaciónubicados en diferentes puntos.
REDES LAN Y WAN
Desde el punto de vista geográfico podemos distinguir entre 2tipos de redes:
RED LOCAL (LAN: Local Area Network) es una red en la cuallas computadoras se encuentran cercanas físicamente,generalmente en un mismo edificio. La comunicación entrecomputadoras puede ser por cable, fibra o inalámbrica (eneste caso una pequeña radio que hace de receptor-transmisor se incorpora en cada computadora).
RED EXTENDIDA (WAN: Wide Area Network) es una red enla cual las computadoras pueden estar a grandes distancias.Incluso puede estar formada por subredes locales. Lacomunicación inter-computadoras puede combinar lastecnologías mencionadas anteriormente, teniendo cable ofibra para las máquinas relativamente más cercanas y porejemplo enlaces satelitales entre los puntos remotos.
