PDF de programación - Introducción a la Informática

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Actualizado el 21 de Marzo del 2018 (Publicado el 20 de Noviembre del 2017)
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47 paginas
Introducción a la

Informática

Contenidos

1.  Conceptos Básicos.
2.  Codificación de la Información.
3.  Componentes Hardware.
4.  Sistemas Operativos.


2

1. Conceptos Básicos

!   La informática es la disciplina que estudia el tratamiento
incluyendo como

la

información,

automatizado de
aspectos más relevantes:
!   El diseño de ordenadores.
!   La programación de ordenadores.
!   El procesamiento de la información, destacando:

!   La resolución de problemas mediante algoritmos.
!   El estudio de los algoritmos en sí mismos.

!   INFORMÁTICA viene de INFORmación y autoMÁTICA.

3

!  

!  

1. Conceptos Básicos

1.1 Definiciones

Informática:
!   Conjunto de conocimientos y técnicas que permiten recoger,

almacenar, organizar, tratar y transmitir datos mediante
ordenadores.

!   Conjunto de ciencias, técnicas y/o actividades que se dedican al

estudio, tratamiento, almacenamiento y transmisión de la
información por medios automáticos.

Información:
!   Comunicación o adquisición de conocimientos que permiten

ampliar o precisar los que se poseen sobre una materia
determinada.

!   Dato:

!   Representación de una información de manera adecuada para su

tratamiento por un ordenador.

4

1. Conceptos Básicos

1.2 Procesamiento de la Información

!   El procesamiento automático de la información

lo lleva a cabo un Sistema de Información.

Información
de Entrada

Información
de Salida

Procesamiento
Sistema de
Información

Realimentación

5

1.  Conceptos Básicos
1.3 Sistemas de Información

!   Un sistema de información está formado por

todos los elementos necesarios para el
tratamiento automático de la información:
!   Ordenador (Hardware): Conjunto de sistemas mecánicos y

electrónicos diseñado para la gestión automática de los datos y
que puede ser programado. Parte física que engloba a todos los
elementos tangibles del sistema.

!   Software: Conjunto de programas necesarios para manipular la

información.

!   Usuario: Es quien proporciona la información de entrada al

sistema, le indica qué operaciones quiere realizar, e interpreta los
resultados.

6

2. Codificación de la Información
2.1 Conceptos Básicos de Codificación

!   La codificación es el proceso de representar símbolos o secuencias

de un alfabeto mediante los símbolos o secuencias de otro.

!   Para que la información pueda ser tratada de manera automática
mediante ordenadores, ésta debe estar representada de manera
adecuada.

!   Se emplea el sistema binario o sistema en base 2.
!   En nuestro caso: sistema decimal, alfabeto, Braile, Morse.
!   Un buen sistema de codificación es aquel que asigna a todo
símbolo del alfabeto a ser codificado el mismo número de símbolos
del alfabeto bajo el que se codifica.

!   Asignando secuencias de longitud fija se interpreta correctamente

la información evitando ambigüedades.

7

2. Codificación de la Información
2.1 Conceptos Básicos de Codificación (II)

Alfabeto (código) Morse

H
I
J
K
L
M
N

· · · ·
· ·

· − − −
− · −
· − · ·
− −
− ·

Ñ
O
P
Q
R
S
T

· · − · ·
− − −
· − − ·
− − · −
· − ·
· · ·

· · −

· −
− · · ·
− · − ·
− · ·
·

· · − ·
− − ·

U
V
W
X
Y
Z


· · −
· · · −
· − −
− · · −
− · − −
− − · ·



A
B
C
D
E
F
G



“CONFIRMO ASISTENCIA”
La frase se escribe en Morse mediante esta secuencia de símbolos:
_ . _ . _ _ _ _ . . . _ . . . . _ . _ _ _ _ _
. _ . . . . . . . . . . _ . _ . _ . _ . . . . _


8

2. Codificación de la Información
2.1 Conceptos Básicos de Codificación (III)

!   Sistema binario:

!   Codifica a base de unos y ceros. A cada unidad básica de información a

codificar le asigna secuencias de igual longitud de unos y ceros.
!   Ejemplo: Tabla ASCII (American Standard Code for Information

Interchange). A cada letra o símbolo le asigna una secuencia distinta de 7
cifras binarias.
(extendido a 8 cifras para incluir símbolos propios de cada idioma)

A
B
C
D
E
F
G

01000001
01000010
01000011
01000100
01000101
01000110
01000111

H
I
J
K
L
M
N

Código binario (ASCII)
01001000
01001001
01001010
01001011
01001100
01001101
01001110

Ñ
O
P
Q
R
S
T

10100101
01001111
01010000
01010001
01010010
01010011
01010100

U
V
W
X
Y
Z


01010101
01010110
01010111
01011000
01011001
01011010





“01000011 01001111 01001110 01000110 01001001 01010010 01001101 1001111
00100000 01000001 01010011 01001001 01010011 ...”

9

2. Codificación de la Información

2.2 ¿Qué es un Bit?

!   Un bit (BInary digiT) es la unidad mínima de

información.

!   Puede representarse de forma numérica

mediante los valores 0 y 1.

!   Muy adecuado para ordenadores, puesto que
la electrónica distingue muy fácilmente entre
dos estados: paso/no paso de corriente,
encendido/apagado ...

10

2. Codificación de la Información

2.3 Agrupaciones de Bits

!   Mediante la agrupación de bits es posible codificar

más información.

!   Con n bits pueden codificarse 2n valores diferentes.
!   Por tanto, en ASCII de 8 bits pueden codificarse 256

valores distintos.

!   Actualmente la mayoría de ordenadores codifican los

caracteres alfanuméricos mediante la tabla ASCII.
!   A la agrupación de 8 bits se le llama byte u octeto.

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2. Codificación de la Información

2.3 Agrupaciones de Bits (II)

!   La representación de los números enteros viene
dada por su codificación en base 2.
!   Pasar de decimal a binario: dividir por la base
(2).
!   Ejemplo: pasar el 11 a binario

!   Dividir 11 entre 2 ð 5
!   Dividir 5 entre 2 ð 2
!   Dividir 2 entre 2 ð 1
!   Dividir 1 entre 2 ð 0

(resto 1)
(resto 1)
(resto 0)
(resto 1)

!   Coger los restos en orden inverso: 1011

10001110
!   EJERCICIO: Convertir a binario 23, 142, 1000.

10111

1111101000

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2. Codificación de la Información

2.3 Agrupaciones de Bits (III)

!   Pasar de binario a decimal:
...

2
1

2

0



x
i

i

2

110101
53
11111111
255
10001001 137

n

+

x
1

++

xN
=
=
0
!   N : número expresado en base decimal
!   xi : dígitos del número expresados en base 2



2

x

n

i

0

=

n



!   Ejemplo: Pasar 1011 a decimal.


1 × 20 + 1 × 21 + 0 × 22 + 1 × 23 = 11

!   A veces se utiliza un bit para el signo (positivo o negativo)

lo que disminuye el rango de valores representables.
!   Ejemplo: Con un byte se pueden representar los números [0,255], o si se usa

un bit para el signo los números [-127,-0] ∪ [0,127], o mediante
complemento a 2 los números [-128, 127].

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2. Codificación de la Información

2.3 Agrupaciones de Bits (IV)
!   Representación de números reales:

!   Se utiliza la representación exponencial, en coma flotante,

o formato científico.

!   Ejemplo. 23.6 se expresa como 0.236e2.
!   La representación binaria de los números reales consiste
en utilizar una cierta cantidad de bits para representar la
mantisa (0.236) y otra cierta cantidad para representar el
exponente (2).


!   Ejercicio: Representar el número 9.81 con 3 bytes para la

mantisa y 1 byte para el exponente.

9.81 = 0.981e1 è 00000000 00000011 11010101 00000001

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2. Codificación de la Información

2.4 Tipos de Información

!   Analógica: Es la información en estado natural,
tal cual la percibimos en el mundo real por
nuestros sentidos. Los datos en modo analógico
disponen de precisión infinita. Ejemplo: Una
fotografía, un libro, una carta, ondas sonoras,
lumínicas, etc.

!   Digital: Es la información codificada en binario,
es decir, secuencias de unos y ceros a las que
atribuimos significados o valores.

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2. Codificación de la Información

2.6 Ocupación de la Información

!   1 byte = 8 bits
!   1 Kilobyte = 1024 bytes
!   1 Megabyte = 1024 Kbytes
!   1 Gigabyte = 1024 Mbytes
!   1 Terabyte = 1024 Gbytes

= 210 bytes
= 220 bytes
= 230 bytes
= 240 bytes

Tipo de información

Cantidad

Texto simple
Sonido de baja calidad
Sonido de alta calidad
Imagen en color
Vídeo en movimiento



Una página
Un minuto
Un minuto
Pantalla completa
Un minuto, ventana de 100x100
puntos

Tamaño

3.12 Kbytes
1.14 Mbyte
10.07 Mbytes
468.75 Kbytes
13.7 Mbytes

16

3. Componentes Hardware

!   Un ordenador se compone de:

1. Sistema Central

!   Unidad Central de Proceso (CPU). Encargada de ejecutar los

programas instrucción tras instrucción.

!   Memoria Central (MC). Encargada de almacenar tanto los programas

como los datos (la información).

2. Unidades de Entrada y Salida (E/S)

!   Dispositivos de comunicación con el exterior. Típicamente para

interactuar con los usuarios (teclado, ratón, pantalla, impresora, …).

!   Dispositivos de almacenamiento de la información de manera

permanente (discos duros y flexibles, CD-ROM, DVD, …).

3. Buses de Interconexión

!   Medios de comunicación entre los diferentes componentes.

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3. Componentes Hardware

18

3. Componentes Hardware

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3.1 Sistema Central

3.1.1 Unidad Central de Proceso

!   La Unidad Central de Proceso (CPU) se compone de

Reloj, Unidad de Control (UC), Unidad Aritmético
Lógica (UAL) y Registros.

1. Reloj

!   Es el generador de las señales temporizadas que marcan las
fases en la ejecución de una instrucción dentro del procesador.
!   El periodo de la señal producida por el reloj se denomina ciclo,

y se mide en Hertzios (Hz).

!   El procesador efectúa acciones que tienen una duración

expresada en múltiplos de ciclos de reloj.

!   Cada instrucción necesita un número de ciclos diferente.

20

3.1 Sistema Central

3.1.1 Unidad Central de Proceso

2. Unidad de Control (UC)

!   Extrae de la MC las inst
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http://lwp-l.com/pdf7606

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