sistema informatico introducccion

1. 1.1- Definiciones
Informática, ordenador y sus componentes
1.2- Hardware. Estructura de un ordenador
1.2.1 Unidades de Entrada/Salida
1.2.2 Memoria
1.2.3 Unidad Central de Proceso (UCP/CPU)
1.2.4 Representación de los datos (Bit)
1.3- Software
1.3.1 Sistema Operativo
1.3.2 Aplicaciones Generales
1. INTRODUCCIÓN

2. 1.1 Informática: Definición
INFORmaciónINFORmación autoMÁTICAautoMÁTICA
INFORMÁTICAINFORMÁTICA
Informática = ciencia encargada del tratamiento
automático de la información
Informática = ciencia encargada del tratamiento
automático de la información

3. 1.1 Ordenador
OrdenadorEntrada Salida
“El ordenador es una máquina electrónica digital que realiza
operaciones aritmético-lógicas con los datos de entrada hasta que
obtiene el resultado”
Datos de entrada
Y
ordenes
Datos de salida
O
resultados

4. 1.1 Ordenador
Datos: información que utilizan (datos de entrada) o
generan (datos de salida o resultados) las ordenes
Ordenes: especifican lo que debe hacer
el ordenador
El ordenador maneja dos tipos de informaciónEl ordenador maneja dos tipos de información

5. 1.1 Componentes del ordenador:
Hardware y Software
Los componentes físicos (circuitos integrados,
cables, teclado, …) de la maquina constituyen lo
que se denomina el soporte físico o hardware.
Software: conjunto de aplicaciones o programas
que se pueden ejecutar en el ordenador (sistema
operativo, procesador de textos, hojas de cálculo,
…)
ProgramasProgramas

6. 1.2 Hardware.
Estructura de un ordenador
Unidad de
entrada
Unidad de
entrada
Unidad
Central de
Proceso
(CPU)
Unidad
Central de
Proceso
(CPU)
Unidades
de Salida
Unidades
de Salida
Buses

7. 1.2 Estructura del Ordenador
UNIDAD DE
CONTROL
(CU)
UNIDAD
ARITMETICO-
LOGICA
(UAL/ALU)
UNIDAD CENTRAL DE PROCESO (UCP/ CPU)
MEMORIA
UNIDAD DE
SALIDA
UNIDAD DE
ENTRADA
resultadosdatosordenes
resultados
ordenes
datos
UNIDAD PRINCIPAL
información
control

8.  Dirige y controla el funcionamiento del
ordenador
 Coge las ordenes, las interpreta y se
encarga de que se ejecuten
 Características:
 Bit (8, 16, 32, 64, ...)
 Velocidad (2Ghz)
 Pentium, Athlon, Duron, PowerPC,…
1.2.1 UCP (CPU)
Unidad de Control (UC)

9. 1.2.3.1 UCP (Hz)
HERTZIO La Unidad de Control contiene un
reloj interno (generador de impulsos) que
sincroniza todas las operaciones elementales
del ordenador. El periodo de esta señal se
denomina tiempo de Ciclo, y su frecuencia
puede darse en millones de ciclos por
segundo denominados Mega Hertzios MHz
80386->25Mhz. (Megahertzios)
88486->55,66 Mhz
Pentium,AMD->100,133.....2GHz

10. 1.2.1 UCP (CPU)
Unidad Aritmético-Lógica (UAL/ALU)
Realiza operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación,
división) y lógicas (comparación,…)
1er
Operando 2º Operando
Resultado
EstadoUALOrdenes
(de la UC)
(De la Memoria)
(A la memoria)

11. 1.2.2 Unidades de Entrada/Salida (E/S)
 Puente entre el ordenador y el exterior
 Salida
 pantalla, impresora, ......
 Entrada
 teclado, ratón, ......

12. 1.2.3 Memoria
 Almacén del ordenador
 Datos
 Resultados parciales
 Instrucciones que constituyen los programas
 Clasificación
 Memoria principal o memoria interna
 Memoria auxiliar o memoria para almacenamiento
masivo

13. 1.2.2 Memoria principal
 Gran Velocidad
 Poca Capacidad
 RAM
 Almacena los datos e instrucciones que va a utilizar el
procesador
 Volátil
 ROM
 Contiene los programas y rutinas de E/S que necesita el
ordenador para arrancar
 No volátil No se puede modificar
 Cache
 Contiene los datosinstrucciones más recientes

14. 1.2.3 Memoria auxiliar
 Velocidad de acceso baja
 Gran Capacidad
 Almacena programas y datos (Ej. Sistema
operativo, aplicaciones)
 Almacena la información cuando se apaga el
ordenador
 Memorias magnéticas
 Disco duro (1-100 GB)
 Diskettes (1,44 MB)
 ZIP, JAZ, cintas, ...
 Memorias ópticas
 CD-ROM (650 MB)
 CD-R, CD-RW (650 MB)
 DVD, …

15. 1.2.3 Memoria
CPU
Cache RAM Disco Duro Cinta
- +
-+
CapacidadCapacidad
Precio - VelocidadPrecio - Velocidad

16. 1.2.3.1 Representación de la Información
0 1
0 y 1
Representación de los números
Representación de los caracteres
Código ASCII
0 0011 0000
1 0011 0001
A 0100 0001
B 0100 0010
........................
1348 = 1*103
+ 3*102
+ 4*101
+ 8*100
1010 = 1*23
+ 0*22
+ 1*21
+ 0*20
BIT

17. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
• Los ordenadores funcionan según una modalidad llamada binaria,
esto significa que los componentes del ordenador pueden indicar
únicamente dos estados o condiciones posibles, es decir, las tensiones
específicas estarán presentes o ausentes.
• utiliza solamente dos símbolos para representar toda su información;
cero (0) y uno (1), denominándose comúnmente a estas notaciones
binarias bits.
• establecer una correspondencia entre el conjunto de los caracteres
utilizados por el usuario (A,B,C,...a,b,c,.. 1,2,3,.../,*,(,...) y los utilizados
por la máquina (0,1), es decir, se necesita hacer una codificación o
representación de los elementos de un conjunto (usuario) con los
elementos de otro conjunto (máquina)

18. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
• Esa codificación se realizará mediante los denominados códigos de
transformación:
• ASCII:American Standard Code for Information Interchange.
Estándar Americano para Intercambio de Información. La tabla
básica de caracteres ASCII esta compuesta por 128 caracteres
incluyendo símbolos y caracteres de control. En ASCII cada carácter
está representado por 7 bits(unos ó ceros). Existe una versión
extendida de 256 caracteres.
• EBCDIC (Fully, "Extended Binary Coded Decimal Interchange
Code") is an 8-bit character encoding used on IBM mainframes and
AS/400s.
• Unicode: es una norma de codificación de caracteres. Su objetivo
es asignar a cada posible carácter de cada posible lenguaje un
número y nombre único, a diferencia de la mayor parte de los
juegos ISO como el ISO-8859-1, que sólo definen los necesarios para

19. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
• las operaciones aritméticas con datos numéricos
se suelen realizar en una representación más
adecuada para este objetivo: basada en el sistema
de numeración en base dos, sistema que puede
considerarse como una codificación en binario,
pero que al ser una representación numérica
posicional es muy apta para la realización de
operaciones aritméticas.
con 2 bits con 3 bits con 4 bits
00
000

20. 1.2.3.1 Sistemas de Numeración y Binario
•El hombre trabaja normalmente en sistema
decimal y el ordenador en binario.
•El sistema de numeración decimal (base 10),
utiliza diez símbolos (0, 1, 2, 3, ..., 9).
•El sistema de numeración binaria (base 2)
utiliza solamente dos símbolos (0 y 1).
•La posición de uno de estos símbolos en un
número indica la potencia que se asigna a este
símbolo " Sistema posicional ".
•sistema de numeración decimal (base 10):
837=8 * (102
) + 3 * (101
) + 7 * (100
)
•sistema de numeración binario (base 2):
1101000101=1*(29
)+1*(28
)+0*(27
)+1*(26
)+0*(
5 4 3 2 1 0

21. 1.2.3.1 Conversión Decimal a Binario
• Regla: Se divide el número decimal por 2 y se
obtiene el número binario de los restos.
248 | 2
04 124 | 2
08 04 62 | 2
0 0 02 31 | 2
0 11 15 | 2
1 1 7 | 2
1 3 | 2
1 1
<--------
248 (decimal) -> 11111000 (binario)
7 6 0

22. 1.2.3.1 Sistema de numeración
Hexadecimal
• Ordenadores utilizan el sistema de numeración
binario para los procesos internos, al
requerir dicha información el usuario, la
comunicación se establece mediante un sistema
de numeración intermedio como es el
hexadecimal, de modo, que dicha comunicación
no resulte una interminable colección de 0 y
1.
• Hexadecimal significa 16, los símbolos
utilizados serán del 0 al 9 y las letras de la
A a la F, por lo que para representar
cualquier información almacenada en un octeto,
mediante el sistema de numeración binario, es
decir, mediante ocho unos o ceros, se podrá
realizar con dos símbolos hexadecimales

23. 1.2.3.1 Sistema de numeración
Hexadecimal
DECIMAL
HEXADECIMAL
BINARIO
0
0
0000

24. 1.2.3.1 Sistema de numeración
Hexadecimal
El proceso de conversión será similar a los
tratados con anterioridad:
248 | 16
088 15
8
248(decimal)=15 8 = F8 = F8(hexadecimal)
F8(hex)=F*(161
)+8*(160
)=15*16+ 8*1(decimal)

25. 1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones
Matemáticas)
SUMA
RESTA
0+0=0
0-0=0
0+1=1

26. 1.2.3.1 Sistema de Binario (Operaciones
Lógicas)
Otro tipo de operaciones son las booleanas u
operaciones lógicas : AND, OR y NOT. Estas
operaciones se rigen según las siguientes
tablas:
SUMA BOOLEANA (OR) PRODUCTO BOOLEANO (AND)
0 OR 0=0
0 AND 0=0
0 OR 1=1

27. 1.2.3.1 Representación Interna de la
Información
• Los ordenadores procesan dos tipos de
información: las INSTRUCCIONES que forman
parte del programa y los DATOS que manejarán
dichas instrucciones.
• En la Unidad Central de Proceso la
información se transmite y procesa en unidades
denominadas palabras. La longitud de la
palabra depende de la estructura interna de
cada modelo de ordenador, pudiendo ser las mas
normales de 8, 16, 32, 64 bits.

28. 1.2.3.1 Representación Interna de la
Información
• Para leer o escribir un dato o ejecutar una
instrucción del programa almacenado en la
memoria principal se da la dirección de la
palabra donde se quiere leer o escribir, por
tanto para obtener un buen aprovechamiento de
la memoria, la longitud de la palabra, debe
ser un múltiplo del número de bits utilizados
para representar un carácter.
• Así en los ordenadores de 8,16,32,64 bits se
utilizan códigos de E/S de 8 bits (EBCDIC o
ASCII) y tanto las longitudes de las
instrucciones como la longitud de los datos
serán múltiplos de 8.

29. 1.2.3.1 Tipos de Datos (Representación
Interna)
La representación interna de datos depende del
tipo de dato y del lenguaje de programación.
Los tipos de datos más significativos pueden
ser:
• TEXTO o CARÁCTER
• LOGICO
• COMPLEJO SIMPLE O DOBLE
• ENTERO
• REAL SIMPLE O DOBLE PRECISION

30. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Tipo Texto o Carácter
• Los datos tipo Carácter o texto se suelen
denominar Alfabéticos si están compuestos
solamente por letras y Alfanuméricos si están
compuestos por letras, números y/o caracteres
especiales.
• Estos tipos de datos se almacenan siempre en
el código de E/S utilizado por el ordenador.
En el caso del ASCII o EBCDIC, un carácter por
byte, sin realizarse internamente ninguna
transformación.Ejm: MICRO
0100 1101 0100 1001 0100 0011 0101 0010
0100 1111

31. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Lógico
• Representan un valor del álgebra de Boole
binaria:
-0 falso
-1 verdadero
•La representación interna de este tipo de
dato es muy variada siendo quizá la mas común
la de completar todo el espacio de la palabra
a ceros o a unos dependiendo del caso, o el de
identificar el dato solamente con el bit
extremo derecho 0 ó 1.

32. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero
• La representación en binario puro consiste
en el almacenamiento de los números, descritos
mediante el sistema de numeración decimal, en
el sistema de numeración binario.
Ejemplo:
En una palabra de (16 bits) almacenar el
número entero 15.
15 | 2
1 7 | 2
1 3 | 2
1 1
¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 1111 ¦

33. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Binario con Signo)
• El signo se representa en el bit extremo
izquierdo de la palabra mediante:
0 ... +
1 ... -
+15 ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 1111 ¦
-15 ¦ 1000 ¦ 0000 ¦ 0000 ¦ 1111 ¦

34. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Complemento a 2)
• Para representar un número negativo se puede utilizar el
complemento de ese número a la base.
• El complemento a la base de un número, es el número que
resulta de restar a cada una de las cifras del número N a
la base menos uno del sistema que se esté utilizando y
posteriormente sumar uno a la diferencia obtenida.
•Ejemplo: Complemento en base 10 del número 53
(base-1=9)1ºPaso:99-53=46
2ºPaso:46+ 1=47

35. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Signo)
• Ejemplo: Restar 65-23 mediante complemento a
10
Esta debiera ser 65-23=42.
1ºpaso:99-23=76 +1 =77 (complemento base 10 de
23, sustraendo)
2ºpaso:65+77=142(descartamos lo cifra
arrastrada)
• Ejemplo: realizar la misma operación 65-23
mediante complemento en base 2 donde 6510)
=
0100 00012) y
2310)
= 0001 01112).
1º Paso: 1111 1111 - 0001 0111 = 1110 1000 + 1
= 1110 1001
2º Paso: 0100 0001 + 1110 1001 = 1 0010 1010 =
4210)

36. 1.2.3.3 Representación de la información
Representar –8 en complemento a 2
 Representación binaria de 8: 1000
 Representar en Complemento a 1 del número
positivo:1111-1000 = 0111
0111
+ 0001
------------
1000 <== Representación en C2 del -8

37. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Signo)
VALORES COMPLEMENTO COMPLEMENTO
+/- (signo) A 1 A 2
----------------------------------------------
+ 0 0 000 0000 0000
+ 1 0 001
+ 2 0 010
+ 3 0 011 lo mismo lo mismo
+ 4 0 100
+ 5 0 101
+ 6 0 110
+ 7 0 111 0111 0111
+ 8 *(0 1000) No se puede representar en 4
bits

38. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Signo)
VALORES COMPLEMENTO COMPLEMENTO
+/- (signo) A 1 A 2
----------------------------------------------
- 0 1 000 1111 ****
- 1 1 001 1110 1111
- 2 1 010 1101 1110
- 3 1 011 1100 1101
- 4 1 100 1011 1100
- 5 1 101 1010 1011
- 6 1 110 1001 1010
- 7 1 111 1000 1001
- 8 *(0 1000) **** 1000

39. 1.2.3.1 Representación Interna de los Datos
Entero (Complemento a 2)
• Observamos que para transformar un número binario N
a complemento a 2 basta con cambiar los 0 por 1 y los 1
por 0 de N y sumar 1 al resultado.
• 2 ventajas:
-De esta forma las sumas y restas quedan reducidas a
sumas. Con lo que se reduce la complejidad de los
circuitos.
-números negativos permitan tener un valor
más que los positivos, es decir, en dos
bytes se podría almacenar desde + 32767
hasta -32768

40. 1.2.3.1 Unidad de Información (Memoria)
BIT . Unidad básica de información (un hueco de 0 o 1)
BYTE = 23
BIT=8 BIT
KILOBYTE = 210
BYTE = 1024 BYTE
MEGABYTE = 220
BYTE= 1024 KBYTE
GIGABYTE = 230
BYTE= 1024 MBYTE
TERABYTE = 240
BYTE= 1024 GBYTE

41. 1.3 Software
 Categorías de Software
 Sistemas Operativos: MS/DOS, UNIX,
WINDOWS,LINUX...
 Aplicaciones: Procesadores de texto, hojas de
cálculo, sistemas de gestión de bases de
datos, juegos...
 Entornos de Programación: Visual Basic,
Fortran, Pascal, C, Java ....

42. 1.3.1 Sistema Operativo
“Software diseñado para gestionar los recursos del
ordenador”
HardwareHardwareHardwareHardware
Lenguajes de ProgramaciónLenguajes de Programación
Sistema OperativoSistema Operativo
AplicacionesAplicaciones

43. Sistema Operativo
Sistema
Operativo
Sistema
Operativo
Programas

44. Sistema Operativo
 Funciones
 Reparto del tiempo de ejecución
 Gestión de la Entrada/Salida
 Gestión de la memoria
 Gestión de la información, ...
 Características de un buen sistema operativo
 Eficiente
 Fiable Consume pocos recursos
 Fácil de Mantener

45. Clasificación de los sistemas operativos
Monousuario (1) / Multiusuario (2)
1. Todos los recursos y datos estan en manos del usuario que
trabaja en el ordenador
2. Los datos y recursos son compartidos por los distintos usuarios
que utilizan el ordenador
Monotarea (1) / Multitarea (2)
1. El procesador está dedicado en exclusiva a una única tarea
2. Realiza más de una tarea a la vez. (Reparte el tiempo de
CPU entre distintas tareas)

46. Sistemas Operativos más extendidos
MS-DOSMS-DOS OS/2OS/2
WINDOWSWINDOWS
UNIXUNIX
OS/400OS/4003.X
95
NT
AIX
IRIX
LINUX
XENIX
98
2000
XP

47. 1.3.2 Aplicaciones generales
• Procesadores de Textos (Word)
• SGBD (access, Oracle, ...)
• Hojas de Cálculo (Excel, Lotus)
• Programas de Diseño
• Software de Comunicaciones
(redes de ordenadores: Internet)