Sistemas operativos

Componentes lógicos. Tipos de datos. Software. Codificación. Alfanumérica. Lenguajes de programación

  • Enviado por: May
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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TEMA 2

Los componentes lógicos, tipos de datos, tipos de software

  • Los sistemas informáticos usan datos basados en impulsos eléctricos pero de cara al usuario y al propio sistema emplean datos lógicos.

  • El dato lógico mínimo se llama BIT. 0/1. Una variable que sólo puede tener dos valores.

  • En un uso más práctico se reúnen los datos en grupos de 8 bits llamados BYTES.

  • Los datos de una forma muy global, se pueden dividir en:

    • Datos de entrada: Datos externos al ordenador que se introducen en él para su posterior procesado. (Ratón, CD-ROM, Disquete...)

    • Datos intermedios: Datos que emplea el sistema para su propio funcionamiento. El funcionamiento interno se denomina proceso.

    • Datos de salida: Datos que salen del ordenador para el usuario último o el proceso siguiente. (impresora, pantalla...)

      • Se pueden clasificar también según su variación.

      • Constantes: Datos cuyo valor no varía en toda su vida. (",€...).

      • Variables: Datos que varían su valor a lo largo de su vida (Edad, peso).

  • Se clasifican también según su margen de variables:

      • Numéricos: Dígitos de 0 al 9

      • Alfabéticos: Letras mayúsculas y minúsculas. De “a” a “Z”.

      • Numéricos: Combinación de los otros dos tipos, a éstos se les añade los caracteres especiales (>, . , 1/2 ...)

Sistemas de codificación

  • La numeración se basa en el número de variables que puede tomar cada dígito y la posición relativa de éste en una cifra que represente un valor mayor que puede tomar un solo digito.

  • Las bases de numeración más empleadas son 2, 4 ,8, 10 y 16.

    • Base 2- Binario: La variable sólo puede tomar dos valores 0 y 1.

    • Base 4: La variable sólo puede tomar 4 valores 0, 1, 2 y 3

    • Base 8 - Octal: La variable sólo puede tomar 8 valores 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.

    • Base 10 - Decimal: La variable sólo puede tomar 10 valores 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.

    • Base 16 - Hexadecimal: La variable sólo puede tomar 15 valores 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F.

Decimal

Binario

Base 4

Octal

Hexadecimal

0

00000

0

0

0

1

00001

1

1

1

2

00010

2

2

2

3

00011

3

3

3

4

00100

10

4

4

5

00101

11

5

5

6

00101

12

6

6

7

00110

13

7

7

8

00111

20

10

8

9

01000

22

11

9

10

01001

23

12

A

11

01010

30

13

B

12

01011

31

14

C

13

01100

32

15

D

14

01101

33

16

E

15

01111

100

17

F

16

10000

101

20

10

17

10001

102

21

11

18

10010

103

22

12

19

10011

110

23

13

20

10100

111

24

14

  • Cambios de base

    • Paso de base 10 a cualquier otra base:

Numero (10 : nº de la base = Resultado (10 + resto

87 : 2 = 43 Resto 1

43 : 2 = 21 Resto 1

21 : 2 = 10 Resto 1

10 : 2 = 5 Resto 0

5 : 2 = 2 Resto 1

2 : 2 = 1 Resto 0

en binario: 1010111

8752 : 16 = 547 Resto 0

547 : 16 = 34 Resto 3

34 : 16 = 2 Resto 2

en base 16: 2230

  • Paso de una base a otra:

Se pasa de la base de partida a base 10, y de ésta a la base buscada

3615 = 3 * 512 + 6 * 64 + 1 * 8 + 5 * 1 = 2061(10

2061 : 16 = 128 R 13

128 : 16 = 8 R 0

Binario

Octal

Decimal

Hexadecimal

110101111

1536

862

1BF

1101011111

1537

863

35F

11101110

356

238

EE

1011110001

1361

753

2F1

En la nomenclatura digital existe el problema de representar los números positivos y negativos y los decimales.

  • Coma o punto fijo: Existen tres formas de representarlo:

    • Binario puro: Los números se representan siempre con 32 bits siendo el primero el que indica el signo. Un cero para + y un 1 para -.

-34 = 10000000000000000000000000000000

+26 = 00000000000000000000000000011100

    • Decimal Desempaquetado: Cada dígito se convierte directamente a su representación en binario en 4 bits. Cada uno de ellos, se completa con otros 4 unos a su izquierda y la última cifra es terminada con 1100 si el número es positivo y 1101 si el número es negativo.

+6853

1111 0110 1111 1000 1111 0101 1100 0011

6 8 5 +00 3

-5AF2

1111 0101 1111 1010 1111 1111 1101 0010

5 A F -01 2

    • Decimal Empaquetado: Cada dígito se convierte directamente a su representación en binario en 4 bits, añadiéndose cuatro últimos bits que representa el signo de tal manera que 1100 indica que el numero es positivo y 1101 indica que el numero es negativo.

+F6A3

1111 0110 1010 0011 1100

F 6 A 3 signo +

-5AB8

0101 1010 1011 1000 1001

5 A B 8 signo -

    • Coma flotante: Los números decimales se representan usando la formula:

n = mantisa * base de exponenciación exponente

donde todos los elementos son números enteros

n: número ultimo buscado (12,22)

mantisa: número real con punto decimal implícito a la izquierda (302 => 0,382)

base: Base numérica que dependerá de la máquina donde se empleará (2)

Exponente: Peso de la base que se empleará (9)

12,22 = 0,382 * 25

La representación de la coma flotante se puede hacer con dos precisiones:

      • Simple precisión: Un grupo de 32 bits

Signo (0/1) Exponente (8) Mantisa (23)

      • Doble precisión: Un grupo de 64 bits

Signo (0/1) Exponente (8) Mantisa (55)

1 (negativo) ; 0 (positivo)

Codificación alfanumérica

  • La representación de todos los caracteres que emplea en informática bajo sistemas operativos simples se definen con 8 bits, en una tabla ya estandarizada llamada ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

  • Existen otras tablas de representación:

    • EBCDIC (Extended Binary Codec Decimal Interchange Code): Emplea 8 bits para su representación.

    • FIELDATA: Emplea sólo 6 bits y es poco usado.

    • UNICODE: Se emplea en sistemas operativos modernos y para Internet. Emplea 16 bits.

Tipos de Software:

  • Sistemas operativos: Programas que gestionan el funcionamiento del ordenador y sirven de apoyo para otros programas de aplicaciones.

    • Monousuarios: Un sistema operativo controla un solo ordenador para un solo usuario MS-DOS, Windows 95,98.

    • Multiusuario: Un sistema operativo controla varios ordenadores, o un solo ordenador para varios usuarios, se basa en la tecnología NT (Microsoft).

'Sistemas operativos'

    • Aplicaciones: Programas para el uso último del ordenador, aprovechamiento de sus recursos para conseguir frutos útiles (Word).

      • Existen también programas para la propia realimentación y mantenimiento del sistema que si no dan un resultado óptimo garantizan un correcto funcionamiento del ordenador. Ej) Norton.

      • El diseño de los programas de aplicaciones puede ser genérico (uso común). Ej) hojas de calculo, o a medida, programas bajo encargo para usos muy concretos Ej) gestión de cajas de ahorro. Así mismo existen empresas que realizan librerías o extensiones para programas genéricos.

Lenguajes de Programación:

    • Programas cuya finalidad es generar otros programas.

    • Los lenguajes son una serie de instrucciones, estructuras y algoritmos capaces de ejecutar otra serie de funciones que en un principio no están diseñados.

    • En la actualidad la tendencia es generar código que sea reutilizable, esto es, que se pueda emplear en diferentes programas y por diferentes programadores.

    • Los lenguajes se clasifican según su potencial, sus utilidades propuestas, su nivel de acercamiento a las instrucciones de la CPU y según su fabricante.

    • Potencial: Capacidad de ejecutar una o varias secuencias de instrucciones a la vez o en orden aleatorio.

    • Su utilidad: Lenguajes con instrucciones especificas para instrucciones muy concretas. (Base de datos, cálculos matemáticos, control de tarjetas). Actualmente se tiende a hacer leguajes universales (visual basic.net)

    • Nivel de leguaje: Acercamiento a las instrucciones de la cpu o encapsulamiento de estas para generar instrucciones mas potentes.

    • Mov DX 00FE

      Mov CX 0AA5 Point ( X,Y,COLOR)

      Mov BX 1101

      Mov AX 0001

      • Lenguaje máquina: es el código mas cercano a la CPU, también llamado ensamblador, usa instrucciones muy simples y para conseguir una pequeña función hace falta mucho código, es complejo de programar, difícil de depurar pero teniendo información técnica precisa se puede llegar a todas las direcciones operativas del ordenador que en tiempo de ejecución es lo mas rápido. (información especifica en libros PC interno). El código escrito en un editor a de ser interpretado por otro programa que a su vez lo convierte en instrucciones físicas (pequeños impulsos eléctricos) que interpreta la CPU y consigue resultados. Estos programas se llaman compiladores.

      • Lenguaje de alto nivel: Lenguaje basados en la encapsulación de instrucciones repetitivas de otro lenguaje de bajo nivel. Por ejemplo: Para realizar un punto en pantalla es preciso cinco instrucciones en el ensamblador. Estas se encamsulan en una sola mas legible en un lenguaje de alto nivel usándose esta.

    • Fabricante: Los diseñadores de programas se han lanzado a crear lenguajes de programación para acaparar mercado.

    • Las empresas mas potentes son: Microsoft (visual studio), uso generico

      Sun (java), internet

      Borland (c)

      Lab windows, Labulew, ingenieria, control de maquinas y procesos

      Nasa, Ada, uso militar

      Normativa legal sobre el uso del software:

      La creación, distribución y uso del software esta regido bajo leyes muy estrictas de ámbito internacional. En España se publicó en 1992 la ley orgánica de regularización de tratamiento automático de datos (LORTAD) que consta de más de 40 artículos que tratan de la regulación del softwares. El objetivo ultimo de la LORTAD es controlar el pirateo de programas pero choca con los intereses comerciales de las grandes empresas de software interesado en extender sus productos por todo el mundo a base de saltarse descaradamente la ley.

      Funciones del administrador de sistemas:

        • El administrador de sistemas es la persona encargada de realizar las operaciones de instalación, mantenimiento, gestión de la utilidad y reparación de sistema informático.

        • Los sistemas modernos multiusuarios exigen del personal que gestione capacidades operativas de los diferentes usuarios.

      'Sistemas operativos'

        • Algunas funciones del administrador son:

      • Realizar periódicamente copias de seguridad de los datos.

      • Mantener el software de la red en estado operativo.

      • Mantener la integridad del los sistemas operativos.

      • Prevención y limpieza de virus informáticos.

      • Instalación y mantenimiento de periféricos de la red. (impresoras, scanner).

      • Control de uso limitado de los usuarios de los recursos del sistema.

      • Impedir accesos no autorizados.

      Consideraciones finales:

      Actualmente los sistemas de gestión de datos y de personal están fuertemente informatizados por lo que el control informático es primordial para el buen funcionamiento de las empresas modernas.