El documento describe los fundamentos de la representación de datos en una computadora. Explica que los datos se representan como bits que pueden estar en estado "1" u "0", y que las instrucciones se envían a la CPU en bytes de 8 bits. También describe cómo se representan textos, imágenes, y algoritmos en una computadora.

1. Prof. Eliezer Córdova
Fundamentos de
Programación

2. Prof. Eliezer Córdova
Representación de los datos en el ordenador
• El único código que entiende la CPU son los bits.
• Los bits son representados en circuitos electrónicos
que pueden estar en estado “on” (1) u “off” (0)
• Las instrucciones se mandan a la CPU en forma de
bytes, que son palabras de 8 bits
• 1 byte = 8 bits
• 1 kilobyte = 1 024 bytes
• 1 megabyte = 1 024 kilobytes = 1 048 576 bytes

3. Prof. Eliezer Córdova
• Base 10:
– Dígitos = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
– 1111 = 1*103
+ 1*102
+ 1*101
+ 1*100
• Base 2:
– Dígitos = {0, 1}
– 1111 = 1*23
+ 1*22
+ 1*21
+ 1*20
= 8 + 4 + 2 + 1 = 15
• ¿Cuántos valores puede representar un byte?
– 1 byte = 8 bits (Ej: 01100101)
– Cada bit puede representar 2 valores (0 y 1)
– Un byte puede representar 28
= 256 valores
Representación de los datos en el ordenador

4. Prof. Eliezer Córdova
Representación de textos
TEXTO: My name is Eliezer
ASCII: 77-121-32-110-97-109-101-32-105-115-32-70-77-106-70-123-70-115
18 bytes

5. Prof. Eliezer Córdova
Representación de imagen
• División de la imagen en una matriz de pixels (unidad
de la imagen)
• Cada pixel asociado con un color
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 1 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0

6. Prof. Eliezer Córdova
¿Qué es un programa?
• Un programa es una secuencia de instrucciones a
la CPU
• Cada instrucción es un conjunto de bytes
• Ejemplos de instrucciones:
– Leer un dato del teclado
– Guardar un dato en la memoria
– Ejecutar una operación sobre dos datos
– Mostrar un dato en la pantalla
– etc.

7. Prof. Eliezer Córdova
Acceso a la memoria
9
8
7
6
5
4
3
2
1
15
64
32
10
0
2
45
125
12
RAM
CPU

8. Prof. Eliezer Córdova
Algoritmo
• Un esquema para resolver cierto tipo de problema
• Se puede traducir en un programa para ejecutarlo
en un ordenador
• Pasos para la resolución de un problema con
ordenador:
1. Diseño de un algoritmo
2. Codificación de un programa
3. Ejecución y validación

9. Prof. Eliezer Córdova
• Componentes:
– Entrada: datos del problema a resolver
– Salida: el resultado de la resolución
– Proceso: pasos a seguir para la resolución
• Propiedades:
– Preciso: orden estricto + expresiones precisas
– Definido: con la misma entrada, siempre resulta
la misma salida
– Finito: número finito de pasos
Algoritmo

10. Prof. Eliezer Córdova
Algoritmo 1
• Problema: Sumar dos números
• Solución:
– Entrada: dos números
– Salida: guardar la suma en la memoria y
imprimirla por pantalla
– Proceso:
1) Añadir los dos números
2) Guardar el resultado en la memoria
3) Imprimir el resultado por pantalla

11. Prof. Eliezer Córdova
Algoritmo 2
• Problema: hacer una taza de té a la inglesa
• Solución:
– Entrada: agua, bolsa de té, leche, tetera, taza,
cuchara
– Salida: una taza de té a la inglesa
– Proceso:
1. Poner la bolsa de té en la taza
2. Poner el agua a hervir en la tetera
3. Verter el agua hervida en la taza
4. Añadir leche
5. Remover

12. Prof. Eliezer Córdova
Algoritmo 3
• Problema: averiguar la solvencia de un cliente
que ejecuta un pedido a una fábrica.
• Solución:
– Entrada: el pedido
– Salida: mensaje de aceptación o rechazo
– Proceso:
1. Leer el pedido
2. Examinar la ficha del cliente
3. Si el cliente es solvente, aceptar pedido
4. En caso contrario, rechazar pedido

13. Prof. Eliezer Córdova
Lenguajes de programación
• Lenguajes máquina
• Lenguajes ensamblador
• Lenguajes de alto nivel: C, C++, Visual Basic, Java,
Pascal, Prolog, LISP,…

14. Prof. Eliezer Córdova
Lenguajes máquina
• Programas son secuencias de instrucciones compuestas
de bytes:
– 16 29 156 9 82 75
• Ventajas:
– La CPU entiende estos programas
• Desventajas:
– Pensar en modo de 0’s y 1’s es muy difícil para nosotros

15. Prof. Eliezer Córdova
Lenguajes ensamblador
• Instrucciones compuestas de palabras cortas y números:
– LOD 15 6
– LOD 16 8
– ADD 15 16 17
– JMP 10
• Ventajas:
– Más fácil a entender
• Desventajas:
– Todavía bastante abstracto
– Necesita traducir el código a lenguajes máquina

16. Prof. Eliezer Córdova
Lenguajes de alto nivel
• Diseñados para ser más parecidos a lenguaje natural
• Ventajas:
– Mucho más fácil de dar instrucciones
• Desventajas:
– Más complicado convertir en lenguajes máquina

17. Prof. Eliezer Córdova
Lenguajes de programación
¿Por qué hay tantos? ¿Cómo nacen, sobreviven y caducan?
1. Diferentes dominios de aplicación:
• Programación de sistemas – rapidez y acceso de
bajo nivel: C
• Inteligencia artificial – computación simbólica:
LISP, Prolog
• Programación científica – fórmulas matemáticas:
Fortran
• Negocios – transacciones: COBOL
• Uso específico: SQL (bases de datos), Perl
(manipulación de textos), JavaScript (páginas
web), Pascal (formación)

18. Prof. Eliezer Córdova
1. Diferentes necesidades:
• Fiabilidad: Ada
• Escabilidad, paradigma orientado a objeto: C  C++
• Portabilidad: Java
1. Evolución:
• Mejora del hardware
• Mejor comprensión de como reforzar criterios de
legibilidad, facilidad de aprender y escribir,
fiabilidad…
1. Importancia de la estandardización
2. ¡Número de usuarios!
Lenguajes de programación

19. Prof. Eliezer Córdova
Traductores de lenguaje: intérpretes
PROGRAMA FUENTE
INTERPRETE
EJECUCION DE LA(S)
INSTRUCCION(ES)
INTERPRETADA(S)

20. Prof. Eliezer Córdova
Traductores de lenguaje: compiladores
PROGRAMA FUENTE
COMPILADOR
ENLAZADOR
(binder, linker)
EJECUCION
Fase de compilación
Fase de ejecución
OPCION 1
programa
ejecutable
Fase de compilación
Fase de ejecución
OPCION 2
programa
objeto

21. Prof. Eliezer Córdova
Java
• Se desarrolló en los comienzos de los años 1990
• La intención era crear una herramienta para escribir
programas cortos y efectivos
• Ventajas:
– Básico, fácil de entender
– Portátil: el mismo código sirve para todos los sistemas operativos
– Soporta interfaz gráfica de usuario (GUI)
– Apropiado para programas en Internet
• Desventajas:
– La ejecución es más lenta que algunos otros lenguajes

22. Prof. Eliezer Córdova
• El código fuente se guarda en un archivo con extensión
.java
• Un compilador traduce el código fuente en código de byte,
y lo guarda en un archivo con extensión .class
• Las instrucciones son diferentes para diferentes sistemas
operativos
• Un intérprete específico al sistema operativo interpreta el
código byte para ejecutar el programa
• Un programa puede ser compuesto de varios archivos
Java

23. Prof. Eliezer Córdova
La Máquina Virtual Java (JVM)
PROGRAMA FUENTE
COMPILADOR JAVA
PROGRAMA OBJETO
.java
.class
Programa bytecode para JVM
INTERPRETE (JVM)
para Windows
INTERPRETE (JVM)
para Linux
INTERPRETE (JVM)
para Macintosh
WINDOWS LINUX MACINTOSH

24. Prof. Eliezer Córdova
Ejecución de un programa Java
HolaMundo.java
HolaMundo.class
javac HolaMundo.java
System.class
java HolaMundo
SISTEMA OPERATIVO
compilador Java
llamar a la JVM
crear el programa
en un editor

25. Prof. Eliezer Córdova
Componentes de un lenguaje
• Sintaxis (gramática): reglas que determinan de
manera estricta el vocabulario, orden y formato de
las instrucciones permitidas
– Errores sintácticos: el programa no compila y/o no se puede
interpretar
• Semántica (sentido): el programa, al ejecutarlo,
produce el resultado correcto que uno quiere

26. Prof. Eliezer Córdova
Errores de programación
Modificar o crear un
archivo .java
Editar para
corregir errores
Compilar
Ejecutar programa
Depurar
(debugging)
errores de compilación (sintaxis)
no hay errores
errores de ejecución (semántica)

27. Prof. Eliezer Córdova
Fundamentos de
Programación