El documento describe los conceptos básicos de hardware y software. Explica que el hardware son las partes físicas de una computadora e incluye dispositivos de ensamblaje, electrónicos, procesamiento, almacenamiento y periféricos. El software son los programas que contienen instrucciones que la computadora ejecuta y se dividen en sistemas, programación y aplicación. Finalmente, define los lenguajes de programación y los traductores como compiladores e intérpretes que permiten comunicar al usuario con la máquina.

1. Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Materia: Programación Digital
Profesor: Eloy Peña

2. Desde un punto de vista simple, una
computadora es una herramienta
para procesar datos y convertirlos en
información significativa. Una
computadora consta de dos partes
bien diferenciadas, hardware y
software. El hardware consta de las
partes físicas, tangibles de la
computadora. El software consta de
programas, también llamadas
aplicaciones, que contienen
instrucciones que la computadora
“ejecuta” o “corre”.

3. Es el conjunto de componentes físicos que
conforman el computador. Existen diferentes
tipos de dispositivos, tales como, dispositivos
de ensamblaje y electrónicos, dispositivos de
procesamiento, dispositivos de almacenamiento
y periféricos.

4. Dispositivos de ensamblaje.
Case: el cual es un
dispositivo donde se instala
todo el Hardware de un
computador (fuente de
poder, tarjeta madre,
lectores de CD, DVD, y otros
dispositivos externos).

5. Dispositivos electrónicos.
Fuente de poder: es el
sistema que otorga
electricidad imprescindible
para alimentar al equipo, es
complementada por un
ventilador que impide que el
dispositivo se recaliente.

6. Dispositivos de procesamiento:
Interactúan para dar funcionamiento al
computador, distribuyendo y procesando la
información incorporada. Administran tanto el
software como el hardware. Tales como:
procesador, memoria RAM.

7. El procesador: es el cerebro
del PC. Se encarga de hacer
funcionar a las aplicaciones
y el sistema operativo,
dando respuesta a las
órdenes que se le envía a
través de los periféricos de
entrada como el teclado o el
ratón.

8. Memoria RAM:
RAM es el acrónimo de
Random Access Memory, en
español memoria de acceso
aleatorio. Es utilizada por el
sistema tanto para
almacenar los programas
que se ejecuta, en un
determinado momento como
los datos con los que se
trabaja.

9. Dispositivos de almacenamiento:
Son los dispositivos en los que se pueden
guardar o respaldar datos e información. Tales
como: disco duro, cd, pen drive, dvd.

10. Disco duro: es el dispositivo
que almacena los programas y
archivos del PC de forma
permanente. Es capaz de no
olvidar nada aunque no reciba
corriente eléctrica. Otras
memorias del equipo, como
por ejemplo la Memoria Ram,
que es usada para hacer
funcionar los programas,
necesita tener corriente para
no perder la información.

11. Periféricos:
Son componentes físicos capaces de comunicar
información entre el usuario y el computador.
Los periféricos se clasifican en:

12. Periféricos de entrada: solo
permiten la comunicación
del usuario con el
computador, tales como,
mouse, teclado, web cam,
escáner, micrófono.

13. Periféricos de salida: solo
permiten la comunicación
del computador con el
usuario, tales como,
monitor, impresora,
cornetas, plotter.

14. Son los programas y la documentación asociada
a éstos que especifican la forma en que los
componentes del hardware son utilizados para
realizar una cierta tarea. Los tipos de software
son: de sistemas, de programación y de
aplicación.

15. De Sistemas: permiten la
interacción entre el hardware y
el software. Tales como los
sistemas operativos, que son
el conjunto de programas de
computadora, destinado a
permitir la administración
eficaz de sus recursos. Los
sistemas operativos más
conocidos son: Microsoft
Windows y Linux.

16. De Programación: es el conjunto de
herramientas que permite al programador
desarrollar programas informáticos, usando
diferentes alternativas y lenguajes de
programación, en una manera práctica.
Ejemplos: Editores de texto, compiladores,
intérpretes, enlazadores, depuradores.

17. De Aplicación: permite a los
usuarios llevar a cabo una o
varias tareas específicas, en
cualquier campo de actividad
susceptible a ser automatizado
o asistido. Ejemplos: Paquetes
integrados. (Ofimática: Word,
Excel, PowerPoint…), Programas
de diseño asistido por
computador. (AutoCAD), entre
otros.

19.  Primera generación (1938-1958): los
computadores funcionaban con válvulas,
usaban tarjetas perforadas para entrar los
datos y los programas, utilizaban cilindros
magnéticos para almacenar información e
instrucciones internas, y se utilizaban
exclusivamente en el ámbito científico y
militar.

20.  Segunda generación (1958-1963): usaban
transistores para procesar la información, los
cuales eran más rápidos, más pequeños y
más confiables que los tubos al vacío.

21.  Tercera generación (1964-1970): comienzan
a utilizarse los circuitos integrados, los cuales
permitieron abaratar los costos al tiempo que
se aumentaba la capacidad de procesamiento
y se reducía el tamaño de las máquinas.

22.  Cuarta generación (1971-1983): fase
caracterizada por la integración de los
componentes electrónicos, lo que propició la
aparición del microprocesador, es decir, un
único circuito integrado en el que se reúnen
los elementos básicos de la máquina. Se
desarrolló el microprocesador.

23.  Quinta generación (1984-1999): surge la pc
tal cual como la conocemos hoy en día. IBM
presenta su primera computadora personal y
revoluciona el sector informático. En vista de
la acelerada marcha de la microelectrónica, la
sociedad industrial se ha dado a la tarea de
poner también a esta altura el desarrollo del
software y los sistemas con que se manejan
las computadoras.

24.  Sexta generación (1999-Actualidad): las
computadoras de esta generación cuentan
con arquitecturas combinadas
Paralelo/Vectorial, con cientos de
microprocesadores vectoriales trabajando al
mismo tiempo. Las tecnologías de esta
generación ya han sido desarrolladas o están
en proceso, algunas de ellas son: inteligencia
artificial distribuida, teoría del caos, sistemas
difusos, holografía, transistores ópticos,
entre otros.

25. Sirven para escribir programas que permiten la
comunicación usuario/máquina. Unos
programas especiales llamados traductores
(Compiladores o Intérpretes) convierten las
instrucciones escritas en lenguajes de
programación en instrucciones escritas en
lenguaje máquina (0’s y 1’s, bits) que ésta
pueda entender.

26. El propósito de un lenguaje informático
(lenguaje de computadora) es permitir a las
personas comunicarse con una computadora.
Los principales tipos de lenguaje utilizados en
la actualidad son: Lenguaje de Máquina,
Lenguaje de Bajo Nivel (Ensamblador) y
Lenguaje de Alto Nivel.

27. Lenguajes de Máquina: son aquellos que están
escritos directamente en lenguajes inteligibles
por la máquina (computadora), ya que sus
instrucciones son cadenas binarias (cadenas de
0’s y 1’s) que especifican una operación, y las
posiciones (dirección) de memoria implicadas
en la operación se denominan Instrucciones de
Máquina o Código Máquina. El Código Máquina
es el conocido como Código Binario.

28. Lenguajes de Bajo Nivel: son más fáciles de
utilizar que los lenguajes de máquina, pero
igual que ellos, dependen de la máquina en
particular. El Lenguaje de Bajo Nivel por
excelencia es el Ensamblador. Las instrucciones
en lenguaje Ensamblador son instrucciones
conocidas como nemotécnicas. Un programa
escrito en lenguaje Ensamblador no puede ser
ejecutado directamente por la computadora,
sino que se requiere de una fase de traducción
al lenguaje Máquina.

29. Lenguajes de Alto Nivel: son los más utilizados
por los programadores. Están diseñados para
que las personas escriban y entiendan los
programas de un modo mucho más fácil que
los lenguajes Máquina y Ensambladores. Es
independiente de la máquina, esto es, las
instrucciones del programa de computadora no
dependen del diseño del hardware o de una
computadora en particular.

30. Son programas que traducen a su vez los
programas fuentes escritos en lenguajes de alto
nivel a código máquina. Se dividen en
Compiladores e Intérpretes.

31.  Intérprete: es un traductor que toma un
programa fuente y a continuación lo ejecuta.
Programa
Fuente
Intérprete
Traducción y ejecución
línea a línea

32.  Compiladores: un compilador es un programa
que traduce un programa en lenguaje de alto
nivel, tal como un programa en C / C++ /
Pascal, en un programa de un lenguaje más
sencillo que la computadora puede
comprender más o menos directamente.

33. La compilación y sus fases:
 La compilación es el proceso de traducción
de programas fuente a programas objeto. El
programa objeto obtenido de la compilación
ha sido traducido normalmente a código
máquina.

34. Fases del proceso:
 Análisis léxico: el análisis léxico constituye la
primera fase, aquí se lee el programa fuente de
izquierda a derecha y se agrupa en componentes
léxicos (tokens), que son secuencias de
caracteres que tienen un significado. Además,
todos los espacios en blanco, líneas en blanco,
comentarios y demás información innecesaria se
elimina del programa fuente. También se
comprueba que los símbolos del lenguaje
(palabras clave, operadores, etc.) se han escrito
correctamente.

35.  Análisis sintáctico: En esta fase los caracteres
o componentes léxicos se agrupan
jerárquicamente en frases gramaticales que el
compilador utiliza para sintetizar la salida. Se
comprueba si lo obtenido de la fase anterior
es sintácticamente correcto (obedece a la
gramática del lenguaje).

36.  Análisis semántico: La fase de análisis
semántico revisa el programa fuente para
tratar de encontrar errores semánticos y
reúne la información sobre los tipos para la
fase posterior de generación de código. En
ella se utiliza la estructura jerárquica
determinada por la fase de análisis sintáctico
para identificar los operadores y operandos
de expresiones y proposiciones.

37. Un componente importante del análisis
semántico es la verificación de tipos. Aquí, el
compilador verifica si cada operador tiene
operandos permitidos por la especificación del
lenguaje fuente. Por ejemplo, las definiciones
de muchos lenguajes de programación
requieren que el compilador indique un error
cada vez que se use un número real como
índice de una matriz. Revisa que los arreglos
tengan definido el tamaño correcto.

38.  Fase de síntesis: Consiste en generar
el código objeto equivalente al programa
fuente. Sólo se genera código objeto cuando
el programa fuente está libre de errores de
análisis, lo cual no quiere decir que el
programa se ejecute correctamente, ya que
un programa puede tener errores de
concepto o expresiones mal calculadas. Por lo
general el código objeto es código de
máquina relocalizable o código ensamblador.

39.  Generación de código Intermedio: Algunos
compiladores generan una representación
intermedia explícita del programa fuente, una
vez que se han realizado las fases de análisis.
Se puede considerar esta operación
intermedia como un subprograma para una
máquina abstracta. Esta representación
intermedia debe tener dos propiedades
importantes: debe ser fácil de producir y fácil
de traducir al programa objeto.

40.  Optimización de Código: En esta fase se trata
de mejorar el código intermedio, de modo
que resulte un código de máquina más rápido
de ejecutar.
 Generación de Código: Esta constituye la fase
final de un compilador. En ella se genera el
código objeto que por lo general consiste en
código en lenguaje máquina (código
relocalizable). Las posiciones de memoria
relativas se seleccionan para cada variable.

41. Joyanes, Aguilar (2002). Fundamentos de
programación. Tercera Edición. Madrid,
España.