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Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 3 Autora: Raquel Hernández S. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 4 Autora: Raquel Hernández S. INDICE DEL CONTENIDO Introducción…………………………………………………………………………4 Representación de los dato. Bits y bytes. ………………………….………...…5 Códigos de texto: ASCII, EBCDIC, Unicode, ASCII Extendido…………………….7 Procesamiento de los datos………………………………………………………10 Software. Clasificación…………………………………………………………..15 De Sistema………………………………………………………………………….16 De aplicación………………………………….………………………………...….20 De programación…………………………………………………………………..21 Bibliografía………………………………………………………………………….25 Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 5 Autora: Raquel Hernández S. Sistemas de Procesamiento de Datos. Software Introducción La unidad anterior trataba de una de las grandes partes que integra el computador: el hardware, y digo grande porque, como vimos, se divide en otras partes más pequeñas que son los diferentes tipos de dispositivos que la integran. En esta nueva unidad estaremos viendo la manera en que el hardware cobra vida y deja de ser un cajón vacío, un montón de piezas electrónicas y frías. Nos referimos a su contraparte: el software, que viene a ser su otra mitad. Este al ser instalado en la máquina, hace posible que “maravillas” ocurran, las que iremos descubriendo en el transcurso de todo el curso. Si hacemos una analogía entre el cuerpo humano y el computador, podemos decir que el software viene a ser el alma/espíritu, ya que sin estos elementos abstractos, sólo somos un cuerpo inerte, de la misma forma que el hardware sin el software. También veremos la manera en que el computador representa los datos y la manera en que son convertidos de en información.de utilidad para el usuario final. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 6 Autora: Raquel Hernández S. Representación de los datos Bits y bytes Es posible que muchos de ustedes se hayan preguntado lo siguiente: Cómo es que los datos son representados, de manera que sean entendibles, tanto para el computador como para nosotros? Será que pueden entender nuestro lenguaje? La representación de los datos, es algo transparente al usuario, es decir que éste no se entera de ella, pero ciertamente, el computador no puede trabajar con documentos, fotos, videos, o sonidos como tal, por lo que estos datos son representados, de acuerdo a normas ya establecidas, de las que hablaremos en breve. Aparentemente, el computador puede entendernos, pero no es así, éste sólo puede entender y manejar datos conformados por bits, secuencias de ceros y unos. Un bit es la unidad de datos más pequeña posible que una computadora puede reconocer y utilizar, lo que para nosotros no tiene significado, pues para guardar un carácter, se necesitan 8 bits, que es un byte. Esta es la unidad de medida de memoria en un computador. Más adelante hablaremos de los múltiplos del byte. Así que en una computadora todos los datos están representados por bits o lo que es lo mismo interruptores eléctricos, que tienen dos posibles estados: encendido o apagado, de manera que sólo puede representar dos valores numéricos. Cuando el interruptor está apagado, entonces representa un 0; cuando está encendido, representa un 1. Como les decía El BIT (binary digit), por sí solo no tiene significado. Si queremos representar una letra, un espacio, o cualquier símbolo, necesitamos una secuencia de bits, ocho específicamente, que es a lo que se llama byte. Unidad muy importante, ya que puede representar hasta 256 símbolos o caracteres distintos, debido a que la secuencia de bits o de ceros (0) y unos (1) en un byte se pueden combinar de 256 maneras distintas. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 7 Autora: Raquel Hernández S. Este número se obtiene elevando dos al número de bits: 28= 256, como se muestra en este cuadrito: Potencia de 2 Valor 0 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 64 7 128 8 256 De ahí que el byte puede representar todos los caracteres de un teclado, incluyendo todas las letras (mayúsculas o minúsculas), números, signos de puntuación y otros. Como ejemplo, presentamos los caracteres que representan el nombre de UASD VIRTUAL: Juego de 8 bits que representa un espacio en blanco Carácter Código ASCII U 01010101 A 01000001 S 01010011 D 01000100 01111111 V 01010110 I 01001001 R 01010010 T 01010100 U 01010101 A 01000001 L 01001100 Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 8 Autora: Raquel Hernández S. Códigos de texto. Para que el computador pueda representar datos diferentes a números, propios de nuestras lenguas (caracteres y símbolos, que el computador no entiende), los primeros programadores se pusieron de acuerdo en crear un código de texto estándar, el cual usaría los números binarios, (que el computador sí entiende), para representar datos como las letras del alfabeto, signos de puntuación y otros símbolos. Este sistema le permitiría a cualquier programador o programa utilizar las mismas combinaciones de números para representar los mismos datos, sin importar el computador o el lenguaje que fuere, éstos tendrían los mismos significados en todas partes. Es decir, un lenguaje entendible y por todos utilizado en la industria de la computación. Como saben los lenguajes son códigos convencionales y así nacieron los códigos de texto, que veremos a continuación: Los códigos de que hablamos son: el BCD, EBCDIC, ASCII, ASCII Extendido y Unicode, de los cuales daremos una breve descripción: BCD (Código Decimal Binario): este fue definido por IBM por una de sus primeras computadoras; fue uno de los sistemas completos para representar símbolos con bits. Los códigos BCD consisten de códigos de 6 bits, los cuales permiten un máximo de 64 símbolos posibles. EBCDIC (Código de Intercambio de Decimal Codificado en Binario Extendido): este es un código de 8 bits que define 256 símbolos, este aun se usa en mainframes y sistemas de rango medio de IBM. ASCII (American Standard Code Information Interchange), código estándar estadounidense para el intercambio de información, Este fue creado por ANSI (instituto nacional estadounidense de normas) para representar símbolos con bit de datos. Utiliza 7 bits, lo que significa que puede representar, sólo 127 caracteres. La ISO (organización internacional de normas) expandió el juego de caracteres ASCII para ofrecer diferentes juegos de caracteres para diferentes grupos de idiomas. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 9 Autora: Raquel Hernández S. ASCII extendido es un código de 8 bits que especifica los caracteres que van desde los valores del 128 al 255. Los primeros 40 símbolos representan pronunciaciones y puntuaciones especiales. Los símbolos restantes son símbolos gráficos. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 10 Autora: Raquel Hernández S. TABLA DE CODIGOS ASCII Código ASCII Equivalent e Decimal Carácter Código ASCII Equivalent e Decimal Carácter 00000000 0 Nulo 01000000 64 @ 00000001 1 Principio de Encabezado 01000001 65 A 00000010 2 Principio de Texto 01000010 66 B 00000011 3 Fin de Texto 01000011 67 C 00000100 4 Fin de Transmisión 01000100 68 D 00000101 5 Consulta 01000101 69 E 00000110 6 Saludo 01000110 70 F 00000111 7 Campana audible 01000111 71 G 00001000 8 Retroceso 01001000 72 H 00001001 9 Tabulador horizontal 01001001 73 I 00001010 10 Alimentación de línea 01001010 74 J 00001011 11 Tabulador vertical 01001011 75 K 00001100 12 Alimentación de forma 0100110076 L 00001101 13 Retorno de carro 01001101 77 M 00001110 14 Destrabar mayúsculas 01001110 78 N 00001111 15 Trabar mayúsculas 01001111 79 O 00010000 16 Escape de línea de datos 01010000 80 P 00010001 17 Control de dispositivo 1 01010001 81 Q 00010010 18 Control de dispositivo 2 01010010 82 R 00010011 19 Control de dispositivo 3 01010011 83 S 00010100 20 Control de dispositivo 4 01010100 84 T 00010101 21 Saludo negativo 01010101 85 U 00010110 22 Funcionamiento en vacío sincrónico 01010110 86 V 00010111 23 Fin de bloque de transmisión 01010111 87 W 00011000 24 Cancelar 01011000 88 X 00011001 25 Fin de medio 01011001 89 Y 00011010 26 Sustitución 01011010 90 Z 00011011 27 Escape 01011011 91 [ 00011100 28 Mayúscula de cifras 01011100 92 \ 00011101 29 Separador de grupo 01011101 93 ] 00011110 30 Separador de registro 01011110 94 ^ 00011111 31 Separador de unidad 01011111 95 _ 00100000 32 Espacio en blanco 01100000 96 ` 00100001 33 ! 01100001 97 a 00100010 34 “ 01100010 98 b 00100011 35 # 01100011 99 c 00100100 36 $ 01100100 100 d 00100101 37 % 01100110 101 e 00100110 38 & 01100110 102 f 00100111 39 ' 01100111 103 g 00101000 40 ( 01101000 104 h 00101001 41 ) 01101001 105 i 00101010 42 * 01101010 106 j 00101011 43 + 01101011 107 k 00101100 44 , 01101100 108 l 00101101 45 - 01101101 109 m 00101110 46 . 01101110 110 n 00101111 47 / 01101111 111 o 00110000 48 0 01110000 112 p 00110001 49 1 01110001 113 q 00110010 50 2 01110010 114 r 00110011 51 3 01110011 115 s 00110100 52 4 01110100 116 t 00110101 53 5 01110101 117 u 00110110 54 6 01110110 118 v 00110111 55 7 01110111 119 w 00111000 56 8 01111000 120 x 00111001 57 9 01111001 121 y 00111010 58 : 01111010 122 z 00111011 59 ; 01111011 123 { 00111100 60 < 01111100 124 | 00111101 61 = 01111101 125 } 00111110 62 > 01111110 126 ~ 00111111 63 ? 01111111 127 ⌂ Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 11 Autora: Raquel Hernández S. UNICODE (Norma de código único para caracteres mundiales): como su nombre lo indica, este código viene a resolver las limitaciones de los anteriores, porque proporciona hasta 4 bytes (32 bits) para representar cada letra, número o símbolo. Con el uso de 4 bytes, se pueden crear suficientes códigos Unicode para representar más de 4 billones de caracteres y símbolos únicos en el mundo, incluyendo a los vastos conjuntos de caracteres de los idiomas chino, coreano, japonés. Además de todas las letras del mundo, en Unicode también se representan símbolos matemáticos y científicos. Ofrece la ventaja de ser compatible con los códigos ASCII. De hecho los primeros 256 códigos en Unicode son idénticos a los primeros 256 códigos que utilizan los sistemas ASCII Y ASCII extendido. Procesamiento de los datos Unidad Central de Proceso Después de que nos entendemos con el computador, o más bien, después de que queda establecido un código de texto o lenguaje que hace posible, o más fácil, la interacción hombre-máquina y, ya establecidos estos sistemas de códigos, podemos concentrarnos en qué es lo que hace el computador con los datos que les son ingresados, y/o cómo es que lo hace. A seguidas tratamos sobre este tema: La CPU que, como decíamos en la unidad anterior, es la parte más importante del computador, consiste en uno o más chips, ubicados en la motherboard o tarjeta del sistema, que es el tablero de circuitos que conecta la CPU con todos los otros dispositivos de hardware de la computadora. Es el encargado de realizar el proceso de los datos, lo que quiere decir que es el jefe, es el que toma las decisiones. Así como las memorias, el CPU, es uno de los dispositivos de procesamiento y es considerado como el cerebro de la computadora. Chip o Microchip, conocido también como circuito integrado. A veces se usa como sinónimo de procesador o microprocesador, pero en realidad un chip es todo pequeño dispositivo muy delgado, hecho de silicio (elemento semi-metálico, que abunda en la tierra),que contiene miles de dispositivos electrónicos interconectados, como diodos, transistores, resistencia, capacitores, etc. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 12 Autora: Raquel Hernández S. El CPU se compone de dos partes básicas: la ALU: Arithmetical Logical, Unit o Unidad Aritmético-Lógica, en español y la CU, Control Unit o Unidad de Control. En la ALU es donde se llevan a cabo las operaciones aritméticas y lógicas, con el fin de ayudar a la toma de decisiones. Todas las decisiones que toma el computador, las toma basándose en estos dos tipos de operaciones. Las operaciones aritméticas incluyen la suma, resta, multiplicación y división. Las operaciones lógicas incluyen comparaciones utilizando los operadores lógicos: igual a, no igual a, mayor que, no mayor que, menor que, no menor que, mayor o igual que, no mayor o igual que, menor o igual que, no menor o igual que. Por su parte la CU: Control Unit o UC Unidad de Control, es donde, como su nombre lo indica, se controla el flujo de los datos, además la unidad de control administra todos los recursos del computador. Memorias En este punto, es importante que mencionemos algunos detalles relativos a este tema, ya que debemos comprender bien sus funciones dentro de las operaciones que realiza el computador. Como les decía en la unidad anterior, la memoria es utilizada para el almacenamiento de los programas y datos y que pueden ser del tipo RAM (Random Access Memory) o ROM. (Read Only Memory). La memoria RAM, viene a ser como nuestro escritorio, sólo que en formato electrónico, recuerden que es el espacio o área de trabajo del computador, porque permite leer y escribir en ella, lo que nos permite modificar sus datos, los que no se almacenan permanentemente, así como cuando terminamos de trabajar en la oficina o la casa, recogemos y dejamos el escritorio vacío, de esa misma forma la RAM se limpia o vacía, cada vez que el computador es apagado, y esa precisamente, es su característica principal: su volatilidad, es decir que sus datos se Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 13 Autora: Raquel Hernández S. pierden al fallar la energía eléctrica, cuyo propósito principal es cargar, mantener los programas y datos mientras están en uso. La cantidad de memoria RAM en una computadora puede tener visibles efectos en su potencia, a mayor capacidad de la RAM, más programas puede cargar el computador y a mayor velocidad. ¿Cómo es que el computador puede encender y estar listo para su uso, con sólo pulsar el botón de power o encendido, sin intervención del usuario? La memoria ROM, como vimos también en la unidad anterior, esta es una memoria no volátil, cuyos datos no pueden ser cambiados, muy útil para guardar instrucciones y configuraciones que le permite al computador saber qué hacer en el momento del encendido, por ejemplo, cuando de manera automática, se asegura de que el resto de los recursos del hardware funcionan apropiadamente, y busca y carga un sistema operativo en las unidades de disco de la computadora para que el usuario pueda comenzar a usarla. Este proceso, llamado POSTEO, es posible gracias a este tipo de memoria, del cual se encarga un chip de memoria ROM, llamada BIOS, Basic Input- Output System o sistema básico de entrada-salida, en español. Registros: ubicaciones de memoria de alta velocidad construidas directamente en la CPU, específicamente en la ALU, conservan los datos que se procesan en el momento. El tamaño de los registros, también conocidos como tamaño de palabra, que indica la cantidad de datos con la cual puede trabajar la computadora en un momento. Memoria caché: Además de la CPU y las memorias que acabamos de ver, existen otros factores que determinan el desempeño de un computador.La memoria caché, es uno de ellos, ya que esta memoria es añadida al computador como auxiliar para mejorar su funcionamiento y poder de cómputo, cuyas características son similares a la RAM, sólo que más rápidas. Su función es almacenar los datos más recientes, en espera de que el CPU los vuelva a necesitar y pueda leerlos desde ahí y no desde Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 14 Autora: Raquel Hernández S. la RAM que es más lenta. Todo esto con el objetivo de aumentar la velocidad de la CPU. Reloj Interno del computador. Las computadoras tienen un reloj, que mide su velocidad de operación. “El reloj interno es un componente del microprocesador que emite una serie de pulsos eléctricos a intervalos constantes llamados ciclos, estos ciclos marcan el ritmo que ha de seguirse para la realización de cada paso de que consta la instrucción” Extraído de: http://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_interno Un ciclo de reloj, es el tiempo que se toma el computador para que ese pulso eléctrico cambie de estado (encendido-apagado), es decir, si la velocidad del reloj de una computadora es de 800 MHz, significa que hace 800 millones de “tics” por segundo o mejor dicho 800 millones de ciclos por segundo. Pero ¿cuántos datos o programas podemos cargar en un computador a la hora de trabajar? Qué capacidad tienen los diferentes dispositivos de almacenamiento? Qué tan rápida puede ser mi computadora? O por qué mi computador es tan lento? http://es.wikipedia.org/wiki/Ritmo http://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_interno Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 15 Autora: Raquel Hernández S. El siguiente cuadro nos muestra la unidad de medida de las memorias y de los dispositivos de almacenamiento (Byte), en el lado izquierdo, y la unidad de medida de velocidad de proceso (Hertzio), en el lado derecho, (con sus respectivos múltiplos): Unidad de Medida Almacenamiento Velocidad de Procesamiento Unidad Valor (bytes) Unidad Valor (hertzio) Byte (B) 8 bits Hertz (Hz) 1 Ciclo/seg. Kilobyte (KB) Mil Kilohertz (KHz) Mil Megabyte (MB) Millón Megahertz (MHz) Millón Gigabyte (GB) Mil millones Gigahertz (GHz) Mil millones Terabyte (TB) Billón Terahertz (THz) Billón Contiene información valiosa para poder contestar las anteriores preguntas. Es posible deducir entonces que la velocidad, la potencia y la capacidad de almacenamiento de un computador, van a depender, de sus características de hardware. Es decir de la cantidad de ciclos por segundo del reloj interno del computador, que como vimos, marca el ritmo en que se ejecutan las instrucciones del mismo, de la capacidad del disco duro o de la memoria, que depende de cuántos bytes es capaz de almacenar, podemos incluso saber cuántas palabras podrían ser almacenadas en un determinado dispositivo, pues sólo tenemos que dividir la cantidad de bytes (capacidad de almacenar del dispositivo) entre 8 bits, que es el espacio que ocupa un carácter. Por ejemplo: capacidad=1024 bytes, 1 carácter= 8 bits, tenemos: 1024/8=124 caracteres. Los buses en las computadoras, es otro factor a tomar en cuenta. Estos no son más que rutas por donde viajan los datos entre sus componentes. El bus interno o del sistema: reside en la tarjeta madre y conecta al CPU con otros dispositivos que se alojan en ella. Se divide en dos partes: El bus de datos y el bus de direcciones. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 16 Autora: Raquel Hernández S. El bus de datos: es un conjunto de cables paralelos, por donde viajan los datos. Decimos que también afecta el poder de cómputo, debido a que cada cable puede transportar 1 bit de datos por vez, por tanto mientras mayor sea la capacidad del cable, más rápidamente viajan los datos a través de los componentes del hardware. Al igual que el procesador, la velocidad del bus se mide en megahertz (MHz). El bus de direcciones es un conjunto de cables similar al del bus de datos, pero sólo conecta al CPU y la RAM, además sólo transporta direcciones de memoria. Software Como habíamos dicho antes, el software es la contraparte del hardware, unidos irremediablemente, como en un matrimonio sin divorcio, ya que el uno no puede subsistir sin el otro y viceversa. Se refiere a la parte abstracta del computador, la parte intangible, que no podemos ver ni tocar, se puede decir también que es la parte lógica e integra el conjunto de programas que se encuentran instalados en un computador. Pero qué es un programa de computadora? Parsons and Oja, en su obra “conceptos de computación” la definen como: “conjunto de instrucciones que le indican a una computadora cómo resolver un problema o realizar una tarea.” Los programas de computadoras son creados por los programadores, indicando paso a paso y de manera lógica la trayectoria de su ejecución para la resolución de un problema dado, ya que no pueden pensar por sí mismas. Estos programas se escriben en lenguajes de programación, los que estaremos viendo más adelante. El software es el que le permite al computador procesar los datos y transformarlos en información, es por eso que el software se considera como la inteligencia con que el computador desarrolla su trabajo. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 17 Autora: Raquel Hernández S. Clasificación de Software Los programas de computadoras pueden ser clasificados, atendiendo a las funciones o propósitos para los que han sido creados y en términos generales, se muestran estos tres grupos: Software de sistema Software de aplicación Software o lenguajes de programación Software de sistema Es el programa base que se instala en el computador, el cual se encarga de gestionar y controlar sus funciones básicas. Son programas muy especializados, formados por un conjunto de rutinas que desarrolla el proveedor del equipo con el fin de apoyar a los usuarios en la utilización del mismo. Estos incluyen programas como: - Sistemas operativos - Controladores de dispositivos - Herramientas de diagnósticos - Herramientas de corrección y optimización - Utilidades. El objetivo principal de este conjunto de programas es brindar al usuario un medio de interacción con la máquina, que le resulte fácil y agradable. También trata de bridar de forma adecuada, todas las herramientas necesarias que sirven de apoyo y mantenimiento del sistema. De este modo el usuario puede hacer uso de su equipo, sin necesidad de que sea un experto en computadoras. Además de complementar o auxiliar al sistema operativo, para mejorarlo y hacerlo más eficiente, estos programas se encargan de resolver detalles o más bien de ejecutar funciones, que al usuario podrían resultarles complejos, tales, como: Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 18 Autora: Raquel Hernández S. - Administración y organización de los archivos - Detección de virus - Administración de la memoria - Formato de los discos - Recuperación de Información - Control automático de los recursos del sistema, entre otros Sistema Operativo El SO, además de ser el gerente de los recursos del sistema, sirve de intermediario entre la máquina y el usuario (recuerden que no hablamos el mismo lenguaje), pues le permite interactuar con la máquina de una forma relativamente sencilla. Es un programa de control maestro, y decimos que es el gerente, porque se encarga de supervisar, controlar y administrar todos los recursos de hardware y software de la computadora. Funciones básicas de un sistema operativo: - Administrar todos los recursos de hardware y software - Controla el almacenamiento y recuperación de archivos - Controla el manejo de la memoria principal - Administra los dispositivosde E/S - Permite la interacción usuario-máquina, a través de su interfaz. En esta parte es bueno definir algunos elementos acerca de la interfaz de usuario, ya que es tal vez, la parte que más le interesa al usuario final. La interfaz de usuario: no es más que la conexión entre la computadora y el usuario, el medio de comunicación o de interacción entre ellos, por eso mientras más fácil sea ésta de entender y manipular, más fácil será el uso del computador para el usuario, lo que por supuesto, es siempre el objetivo de los desarrolladores de sistemas operativos. Esta puede ser: Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 19 Autora: Raquel Hernández S. - Interfaz de Línea de Comando. Como su nombre lo indica, en este tipo de interfaz el usuario puede interactuar con la máquina introduciendo palabras y símbolos desde el teclado de la computadora. Ejemplo. MS- DOS. - GUI: Graphical Usuary Interface o Interfaz gráfica de usuario en la que se seleccionan las acciones a ejecutar, mediante el uso de un Mouse para pulsar sobre figuras llamadas iconos o seleccionar opciones de menús. Ejemplo Windows 98 Iconos que podemos encontrar en una pantalla de interfaz gráfica Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 20 Autora: Raquel Hernández S. En las pantallas anteriores pueden ver el antes y el después. Es posible que muchos de ustedes no conozcan la primera, que es de interfaz de línea de comandos, en la que para poder interactuar con el computador, debemos conocer al dedillo todos los comandos a ejecutar. Por ejemplo, si queremos copiar un archivo o renombrarlo, además de conocer el comando para copiar (copy o rename), debemos conocer el nombre del archivo y su extensión. Contrario a la segunda pantalla, la gráfica, que además de ofrecer una impresión: colorida, alegre, llena de íconos, como lo dice su nombre, gráfica, nos va guiando para que sea más fácil la interacción. Cuál les parece más sencilla de aprender a manejar? Los sistemas operativos pueden ser: - Mono usuarios: cuando soporta a un solo usuario a la vez. - Multiusuario: cuando varios usuarios pueden acceder al computador al mismo tiempo. Para esto también debe ser multitarea. - Multitarea: cuando el sistema operativo puede realizar múltiples tareas al mismo tiempo, como abrir un correo, cargar un programa, etc. - Mono tarea: cuando el sistema operativo realiza una sola tarea a la vez. - Multiproceso. Un computador puede tener esta característica, con el fin de incrementar su poder de cómputo. Pero para que un computador sea multiproceso, debe integrar más de un CPU. Un sistema operativo multiproceso coordina las operaciones de estas computadoras. Los sistemas operativos, le permiten al usuario: - Abrir programas - Buscar documentos - Manejar archivos y capetas, copiar, borrar, etc - Escuchar música - Ver video, fotos y películas Los sistemas operativos más populares: MS-DOS, UNIX, LINUX, Windows con versiones 95, 98, 2000, Mileniun, XP, NT, 2003, entre otros. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 21 Autora: Raquel Hernández S. Software de aplicación Como su nombre lo indica, son programas que se aplican a un área en particular, se diseñan para resolver un problema dado, para realizar una tarea específica, con el objetivo de facilitar el trabajo a los usuarios, con mayor eficiencia, calidad y rapidez. Estos, a su vez clasifican en: - Procesadores de texto - Hojas de cálculo - Programas para diseño gráficos - Programas de presentación - Administración de Bases de datos - Software de entretenimiento - Agendas - Aplicaciones Educativas, otros Algunos ejemplos son: Word, Excel, Access, Corel.Draw, Quickbook, FoxPro, etc. Estos programas, cuando son de uso común pueden comprarse en el mercado. Ej. Paquete de Office de la Microsoft. Pero cuando el se amerita un programa a la medida exacta de la necesidad de alguna compañía u organización, entonces pueden ser desarrollados por el usuario. Pueden existir tantos programas de aplicación como problemas de procesamiento de datos con necesidad de ser resueltos. Están para resolver los problemas específicos de una institución, por ej. Los bancos tienen necesidad de un programa para manejar las cuentas de ahorros o las de préstamos. O una empresa necesita un programa que le resuelva su problema de la nómina de empleados. El usuario también tiene la opción de usar softwares libres, los llamados free, que no necesitan licencias para ser usados. Ejemplo: Linux como Sistema Operativo y OpenOficce como paquete de aplicaciones. Paquete de aplicaciones para la casa y oficinas. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 22 Autora: Raquel Hernández S. Lenguajes de Programación Como hemos estado viendo, el computador sólo puede manejar dos caracteres (0 y 1), de modo que todos los datos que le sean suministrados para su procesamiento deben estar codificados en este lenguaje, que es el que entiende. Sin embargo, como ya habrán pensado, para los programadores es muy difícil escribir sus aplicaciones usando este código. Los lenguajes de programación vienen a resolver este problema, debido a que le permiten al usuario hacer o crear sus propios programas de manera más sencilla y más entendible para él, pues se escriben en un lenguaje llano, muy parecido al inglés. Es importante destacar que como todo lenguaje, los de programación también tienen un conjunto de reglas gramaticales que deben ser cumplidas para que la comunicación a través de ellos sea efectiva. En términos generales, pueden clasificarse en: Lenguajes de bajo y lenguajes de alto nivel Los Lenguajes de bajo nivel, llamados así porque no son tan fácilmente comprendidos por el usuario final, sino que están a un nivel más cercano del equipo, son una categoría de lenguajes de programación que incluye el lenguaje de máquina: a este lenguaje es que nos referimos cuando hablamos de los caracteres que entiende el computador: 0000 1001 1111 1011 0111 0001 1001 1000 1010 0101 0011 1100 1010 0101 0000 1111 Las anteriores son ejemplos de instrucciones escritas en lenguaje de máquina, secuencias de bits que le especifican al computador la operación que debe ejecutar. Como ven estas instrucciones constan de sucesiones de ceros y unos (0,1), que pueden ser leídas y entendidas por el computador, sin necesidad de que sean traducidas antes de su ejecución. Estos lenguajes se definen según el diseño del hardware, es decir que son diferentes, según el computador para el que fueron escritos. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 23 Autora: Raquel Hernández S. En esa categoría también se incluye el lenguaje ensamblador. Que es un lenguaje, digamos intermedio, en cuanto a su complejidad se refiere, ni tan difícil como el de máquina, ni tan sencillo como el de alto nivel, que veremos en breve. Por eso los programadores sólo usan este lenguaje cuando la velocidad en que corra el programa es muy determinante (son más rápidas porque su traducción se toma menos tiempo, recuerden que es intermedio). Los caracteres utilizados para escribir instrucciones en este lenguaje son llamados nemotécnicos. Estos son juegos de palabras acortadas o abreviaciones para hacer más fácil su memorización, pues se extraen del lenguaje natural (inglés o español), por lo mismo son más fáciles de recordar que las secuencias de 0 y 1. Por ejemplo, si se quiere escribir restar sólo se utilizan los caracteres SUB (subtract en inglés), dividir sería DIV (divide en inglés), o almacenar STO (store). Los Lenguajes de alto nivel: se llaman así porque están en un nivel que el programador puede comprendermás fácilmente. Como les decía las instrucciones en lenguaje de máquina, a pesar de ser entendidas por el computador, son muy difíciles de entender por el programador y para evitar la tediosa tarea de escribir programas en lenguaje de máquina, se han diseñado otros lenguajes de programación que facilitan la escritura y posterior ejecución de los programas. A estos se les llama de alto nivel, en las que las instrucciones o sentencias que debe ejecutar la computadora son escritas con palabras similares a los lenguajes humanos, por lo general en inglés. Estos lenguajes son independientes de la máquina, es decir, las sentencias del programa no dependen del diseño o hardware de una computadora especifica. Ejs.: Cobol, Basic, Fortran, Pascal QuickBasic, es uno de los lenguajes de alto nivel más conocidos, los comandos como "IF CONTADOR = 10 THEN STOP" pueden utilizarse para pedir a la computadora que pare si CONTADOR es igual a 10. Pero de igual modo que el programador no entiende el lenguaje de máquina (0s y 1s), el computador tampoco entiende el lenguaje del ser humano (caracteres alfanuméricos, símbolos) y así como son utilizados los traductores para que dos personas que hablan diferentes idiomas puedan comunicarse, de ese mismo modo, en informática son utilizados programas traductores que resuelven este problema. Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 24 Autora: Raquel Hernández S. Después de que un programa ha sido escrito en lenguaje ensamblador o en un lenguaje de alto nivel, es necesario que sean traducidos al lenguaje de máquina. Los programas especiales llamados traductores, compiladores e intérpretes son los que se encargan de esta parte, convirtiendo las instrucciones escritas en lenguaje de programación a instrucciones escritas en lenguaje máquina, para que el computador las pueda entender. Esta conversión crea un programa llamado código objeto, el programa sin convertir, es decir escrito en lenguaje de alto nivel, también es llamado código fuente. En otras palabras, los programas traductores convierten el código fuente, escrito por el programador en lenguaje de alto nivel, en un código objeto, escrito en lenguaje de máquina para que pueda ser ejecutado por ésta. Código del objeto "object code". Es un conjunto de instrucciones binarias, que resultan de la traducción del código fuente y que la computadora puede entender y por tanto ejecutar. Código fuente: conjunto de instrucciones escritas en un lenguaje de programación de alto nivel y que necesita ser compilado o traducido para que el computador lo pueda entender y ejecutar Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 25 Autora: Raquel Hernández S. Cuadro que resume algunos de los lenguajes de programación más conocidos: Lenguaje Origen del Nombre Año Notas/Comentarios BASIC Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code (Código de instrucción simbólica multifuncional para principiantes) 1965 Popular lenguaje de alto nivel, usado frecuentemente por programadores principiantes. C Lenguaje posterior al lenguaje B de los Laboratorios Bell 1972 Popular lenguaje estructurado y compilado, muy portable. COBOL COmmon Business- Oriented Language (Lenguaje orientado a tareas sencillas) 1960 Creado por Grace Murray Hooper para Univac. Crea el concepto de tipo de dato. FORTRAN FORmula TRANslation (Traducción de Fórmulas) 1957 Primer compilador creado por John Backus en 1957. Lenguaje compilado de alto nivel. Precursor de múltiples conceptos, tales como variables, sentencias condicionales y funciones compiladas separadamente. PASCAL Blaise PASCAL, matemático e inventor de la Máquina Analítica, primer concepto de ordenador. 1971 Lenguaje estructurado compilado basado en ALGOL, al cual añade tipos de datos y simplifica su sintaxis. Creado por el profesor suizo de Ciencias de la Computación, Niklaus Wirth. PL/1 Programming Language One 1964 Complejo lenguaje de programación. Compilado, estructurado y capaz de manejar errores y multitarea, usado en entornos académicos y de desarrollo. http://www-etsi2.ugr.es/alumnos/mlii/univac.htm Unidad 02: Sistemas de Procesamiento de Datos. Software. 26 Autora: Raquel Hernández S. Bibliografía Consultada Norton, P, (2007). Introducción a la Computación, 6ta. edición McGrawHill. Versión digital. Parsons & Oja, (2006). Conceptos de Computación, 6ta. edición. Nuevas Perspectivas. Versión digital.
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