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Capítulo 1 Elementos de computación ¦ Hardware ¦ Software ¦ Lenguajes de programación ¦ Los programas 2 Capítulo 1 · Elementos de Computación U n sistema de computación es un conjunto de conocimientos científicos, elementos técnicos y humanos que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de las computadoras. A partir de este concepto, podemos decir que un sistema de computación está compuesto por tres elementos: R Hardware R Software y R Usuarios Software (programas) Hardware (equipos) Software (datos) Personas (usuarios) Guillermo Imery Hardware 3 Hardware El hardware representa todo lo físico del sistema -lo tangible-, es decir los equipos: disco duro, cables, monitores, etc. Existen varios criterios para clasificar estos dispositivos, uno de ellos es la acción que éstos ejercen sobre la información. En base al criterio anterior, se pueden hablar de cinco categorías: þ Elementos de entrada þ Elementos de proceso þ Elementos de almacenamiento þ Elementos de salida y þ Elementos de conexión y energía Elementos de entrada Estos periféricos se utilizan para introducir información al sistema de computación. La información puede ser dato numérico, letra, imagen, sonido, etc. Como ejemplo de éstos podemos mencionar: teclados, ratón(mouse), cornetas, audífonos, monitor, entre otros. Guillermo Imery 4 Capítulo 1 · Elementos de Computación Elementos de proceso Luego de haber introducido información al sistema, hay que procesarla, de eso se encargan estos elementos, quienes realizan todos los procesos lógicos, de cálculo, de direccionamiento, etc. Como ejemplo de estos podemos mencionar los procesadores (CPU), unidades aritmeticológicas, buses, memorias RAM y ROM, tarjeta madre, tarjetas aceleradoras de video, etc. Elementos de almacenamiento Estos dispositivos son los que pueden almacenar información permanentemente, es decir, que mantienen la información aunque el sistema esté apagado. Las memorias RAM o ROM, no están acá, ya que su función está activa sólo si el sistema está encendido. Guillermo Imery Hardware 5 Ejemplo típico de éstos son los discos duros, pendrives, passport, discos láser, unidades lectoras, disquetes, etc. La unidad de medida para el almacenamiento es el byte. En un byte podemos almacenar una letra o un número. A su vez cada byte está formado por ocho bits, los cuales almacenan sólo información binaria -ceros y unos- a través de los que se genera cualquier cararcter o número. Los múltiplos más utilizados como unidades de almacenamiento son: Kilobyte (Kb) 1000 bytes Megabyte (Mb) 1000 Kb Gigabyte (Gb) 1000 Mb Terabyte (Tb) 1000 Gb Guillermo Imery 6 Capítulo 1 · Elementos de Computación Elementos de salida Una vez procesada la información, los elementos de salida se encargan de mostrar los resultados. La respuesta emitida a por un sistema de computación puede ser diverso: impreso, imágenes, audio, video o figura física (modelo). Un ejemplo típico de esta categoría son las impresoras, plotter y cualquier dispositivo de impresión. Son también ejemplos de salida: las cornetas, audífonos, monitores -ciertos tipos también pueden ser de entrada-, video beam, proyectores, etc. Guillermo Imery Hardware 7 Elementos de conexión y energía Todo aquel cable -interno o externo- de energía o datos, conector USB, firewire, ps2, lpt1 o serial, regleta, UPS, fuente de poder, etc., son ejemplos de este tipo de elementos. Utilitarios Aquellos elementos que se fabrican para el mundo informático, pero que no tienen ningún efecto sobre los datos, son los que se ubican en este apartado. Ejemplo: mousepad, pantallas protectoras, pantallas de proyección, guayas de seguridad para laptos, etc. Guillermo Imery 8 Capítulo 1 · Elementos de Computación Software Si el hardware es la parte dura del sistema, pues el software es la parte blanda -por así decirlo-. El software está formado por todos los elementos intangibles -los que no se pueden tocar-, pero que sabemos que están allí, dentro del sistema. Siempre cuando se hace referencia a este vocablo anglosajón, se piensa sólo en los programas, pero también las estructuras de datos forman parte del software. Generalmente el software se divide en dos categorías: Software del sistema y Software de aplicación Software del sistema A esta categoría se le llama también sistemas operativos (SO). Un Sistema Operativo es el software encargado de ejercer el control y coordinar el uso del hardware entre diferentes programas de aplicación y los diferentes usuarios. Es decir que su función es la de administrar los recursos del computador o red. Dentro de los sistemas operativos hay que diferenciar los que se utilizan para redes multiusuario- y los que sirven para computadoras personales, sean estas de escritorio o portátiles. Los sistemas multiusuarios proporcionan servicio y procesamiento a múltiples usuarios simultáneamente. Un ejemplo de este tipo de Guillermo Imery Software 9 servicio es el que presta la UDO a través de los computadores que están en Computación Académica (CCA), los cuales utilizan un sistema operativo que permite que todos accedan simultáneamente a éstos y se pueda consultar, inscribir, imprimir, etc. Como ejemplos de sistemas multiusuario tenemos Unix, Windows 2000 server y Windows 2003 server, siendo estos dos últimos los utilizados CCA. El sistema operativo que vamos a utilizar es mono usuario, es decir para una sola computadora. Ejemplo de éstos son Windows -versiones Xp, Vista, Seven-, Ubuntu, Mac OS, entre los más comunes. Algunas de las tareas de los sistemas operativos son: ž Modificar interfaz de trabajo ž Interpretación de los comandos ž Control de recursos ž Manejo de dispositivos ž Prevenir que las actividades de un usuario no interfieran en las de los demás usuarios. ž Facilitar el acceso a los dispositivos de E/S. ž Recuperarse de fallas o errores. Guillermo Imery 10 Capítulo 1 · Elementos de Computación Software de aplicación Es todo aquel software que está en el mercado, que tiene una tarea específica. Se puede hacer una clasificación dentro de este grupo programas, según su función: V Procesadores de textos V Editores de texto V Graficadores V Entretenimiento V Utilitarios V Hojas de cálculo V Manejadores de base de datos V Lenguajes de programación, entre otros. Lenguajes de programación Los lenguajes de programación se utilizan para crear nuevos programas generalmente para realizar tareas que ningún software del mercado lo haga o aplicaciones con cálculos muy particulares del usuario. Hay varios tipos de lenguajes de programación: ensambladores, de alto nivel, etc. En esta guía se utiliza uno de cuarta generación llamado DELPHI. El cual es un lenguaje orientado a objetos, el cual tiene varias versiones 4, 5 ó 7. En la guía se hace referencia a la versión Delphi 7.0 segunda edición. Guillermo Imery Software 11 Los programas Los programas son una secuencia instrucciones lógicamente ordenadas a través de las que se resuelve problema o situación específica. Para crear un programa de computadora hay que utilizar un lenguaje de programación, a través del cual se generen las instrucciones que una computadora pueda interpretar, ejecutar y modificar. Al momento de crear un programa -en el lenguaje que sea-, se debe dominar totalmente lo siguiente: R Sintaxis R Lógica y R Formulas Para hacer un buen programa, no podemos prescindir de ninguno de ellos. Primeramente necesitamos saber cómo escribir bien -sin errores- en el lenguaje que estemos utilizando, esto es: SINTAXIS. Temenos que escribir de forma lógica las instrucciones, para no utilizar algo que no hayamos leído o calculado: LÓGICA. Y aunque sepamos bien la sintaxis y la lógica, si no sabemos qué método utilizar para resolver el problema y cuáles son las formulas necesarias para realizar todos los cálculo -FÓRMULAS-, pues no estamos haciendo nada. Estos tres elementos se conjugan para desarrollar una buena aplicación. Hay que tener presente que todo programa -al menos en los primeros-, deben haber instrucciones de cada una de las etapas o instancias por las que pasan los datos: instrucciones de entrada, de proceso y de salida, en ese orden, así como se esquematiza en la figura. Guillermo Imery 12 Capítulo 1 · Elementos de Computación PROCESO ENTRADA Datos Fórmulas Métodos Cálculos SALIDA Respuestas Antes de crear los programas utilizando el lenguaje de programación seleccionado, se debe hacer un diseño de los mismos. Para ello se utilizan metodologías que no tengan tanta sintaxis, con el objetivo de poder enfocarse en la lógica y las fórmulas, estas se conocen como herramientas de diseño. Una herramienta de diseño es una forma de estructurar programas sin utilizar un lenguaje de programación, entre éstos podemos mencionar: R Algoritmos en lenguaje natural R Diagramas de flujo R Diagramas de flujo estructurado (Nash) R Pseudocódigos Con la primera herramienta hay que escribir mucho y se presta más para diseño de aplicaciones muy grandes. Los diagramas de flujo son muy objetivos en el diseño, pero utilizan mucho espacio. El pseudocódigo es la herramienta que más se ajusta a la hora de traducir las líneas de diseño a los diferentes lenguajes de programación, así que utilizaremos como herramienta de diseño los PSEUDOCÓDIGOS. Guillermo Imery