FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA

ÍNDICE

1 Historia de la informática 3

1.1 Antecedentes. La máquina sumadora de pascal. La calculadora de Leibniz. 3

1.2 Las diversas generaciones de ordenadores. 4

1.3 Internet. 4

2 Estructura general de un ordenador 7

2.1 La Unidad Central de Proceso. 7

2.2 La memoria. 7

2.3 Los periféricos. 8

2.4 Dispositivos de almacenamiento. 9

2.5 Funcionamiento de la unidad de control. 10

3 El software 11

3.1 Lenguajes de bajo nivel. 11

3.2 Lenguajes de alto nivel. 11

3.3 Compiladores e intérpretes. 11

4 Sistemas operativos 12

4.1 Funciones de un sistema operativo. 12

4.2 Evolución de los sistemas operativos. 12

4.3 Arquitectura de un sistema operativo. 14

5 Codificación de la información 15

5.1 Sistemas de numeración. El sistema binario. El sistema hexadecimal. 15

5.2 Representación de los números enteros. 16

5.3 Representación de los números reales. El estándar IEEE 764. 17

5.4 Medida de la memoria de un ordenador. 18

5.5 Capacidad de direccionamiento. 20

5.6 Códigos de representación alfanumérica. El código ASCII. UNICODE. 20

6 Ejercicios de codificación de la información y capacidad de direccionamiento 24

6.1 Enunciados. 24

6.2 Soluciones. 25

7 Referencias a páginas web 29

• historia de la informática

• Antecedentes. La máquina sumadora de pascal. La calculadora de Leibniz.

Antecedentes.

Aunque tal y como hoy en día conocemos la informática se puede considerar como una ciencia relativamente moderna, sus primeros orígenes tuvieron lugar como respuesta a una de las más viejas aspiraciones del hombre: Simplificar sus tareas. Como todos los avances importantes de la humanidad, sus principios (aunque modestos) se remontan a tiempos pretéritos. La necesidad del hombre de disponer de algún medio que le permitiera saber el balance exacto de las posesiones le hizo idear un sistema. Así, hace ya 3000 años, en la civilización china se utilizaba un instrumento llamado ábaco como herramienta indispensable para efectuar todas aquellas transacciones comerciales en las que era necesario realizar operaciones rápidas y eficaces.

El ábaco no era otra cosa que un rudimentario marco o tablilla de madera dotada de una serie de varillas verticales que dividían la tabla en varias columnas y en las que iban engarzadas unas bolas o anillos a modo de cuentas. La columna situada más a la derecha representaba a las unidades, la anterior a las decenas, y así sucesivamente. En la parte inferior de cada columna existían cinco cuentas elementales y, situadas en la parte superior, otras dos de distinto color que representaban cinco unidades

La máquina sumadora de Pascal.

El primero en diseñar una máquina de cálculo mecánica fue Leonardo da Vinci (1452-1519), pero no pudo construirse debido a evidentes impedimentos técnicos.

La primera máquina de cálculo mecánico la construyó, en 1623, el astrónomo Wilhelm Schickard. Esta máquina constaba de dos conjuntos de ruedas diferentes: unas servían de acumuladores y otras de memoria. Este invento no se conoció hasta 1957, por lo que se creyó que la primera máquina de este tipo la construyó Blaise Pascal en 1642.

Básicamente era una sumadora, las restas se hacían por suma de complementos, compuesta por un conjunto de ruedas registradoras de datos y un conjunto de ruedas de resultados. Esta máquina se terminó en 1645 y fue precedente para la «sumadora-restadora» de Samuel-Morland (construida en 1666).

Cada una de las ruedas marcada en su borde con las cifras 1 a 10. Cuando la rueda de la derecha, que representaba las unidades, daba una vuelta completa, engranaba con la rueda situada a su izquierda, y que representaba las decenas, y se adelantaba una muesca. Si se introducían los números correctos no había posibilidad de error. Pascal patentó la versión definitiva en 1649, pero constituyo un fracaso comercial, era demasiado cara.

La calculadora de Leibniz.

Leibniz empezó a interesarse por el cálculo, como muestran sus palabras. "Es despreciable que excelentes hombres pierdan horas trabajando como esclavos en las tareas de cálculo, las cuales podrían ser relegadas con toda seguridad a cualquier otra persona si las máquinas fueran usadas". Diseñó una máquina capaz de realizar cálculos matemáticos siendo unas de las primeras de la historia. En un principio durante uno de sus viajes a Londres mostró a la Real Sociedad de Matemáticas su calculadora incompleta. Algunos miembros de dicha Sociedad mostraron sus dudas sobre su calculadora. Esto produjo que Leibniz se esforzará más prometiendo a la Real Sociedad que terminaría la calculadora. Algo que consiguió y con ello el reconocimiento de la Real Sociedad.

Leibniz desarrolló varios aspectos de la lógica simbólica como la formulación de las propiedades principales de la suma lógica y la multiplicación lógica, entre otras muchas.

Su contribución más notable a las matemáticas fue la creación, junto con Newton, del cálculo infinitesimal.

Dentro de la filosofía, al igual que el filósofo y teólogo español Ramón Llull, Leibniz tenía la idea de que era posible que las máquinas generaran ideas automáticamente, es decir por si solas. Estaba convencido de que el pensamiento era fruto de la realización de un cálculo.

Desde 1676 hasta que murió trabajó como bibliotecario y consejero privado en la corte de Hannover (Alemania).

• Las diversas generaciones de ordenadores.

EL diseño, la forma de funcionamiento y los componentes de los ordenadores no se han mantenido inalterables, sino que han ido evolucionando con el tiempo. Así los ordenadores han incorporado a su estructura diversas mejoras técnicas, especialmente los relacionados con la microelectrónica. De esta manera se pueden distinguir diversas generaciones de ordenadores, cada una de las cuales supuso un importante avance técnico con respecto a la anterior.

La segunda generación de ordenadores se inicio gracias a la incorporación de transistores a los aparatos. Estos componentes electrónicos sustituyeron a las válvulas de vació tanto por sus menores dimensiones como por su mayor rapidez, lo que favoreció el que los ordenadores experimentasen una notable reducción de tamaño. Otro avance importante fue la aparición de lenguaje de programación primitivo lo que contribuyó a mejorar aun más la flexibilidad de estos aparatos.

La tercera generación de ordenadores empezó gracias al desarrollo de los circuitos integrados. El circuito integrado o microchip permitió incorporar un gran número de transistores miniaturizados, lo que dio lugar a un gran aumento de la velocidad de trabajo así como a una importantísima reducción del tamaño. El aumento de velocidad hizo posible que los ordenadores fuesen capaces de hacer correr diversos programas de forma simultánea.

• Internet.

Resulta evidente para todos nosotros la tremenda revolución que ha supuesto en nuestra sociedad la aparición del fenómeno Internet. Gracias a él nos encontramos en lo que muchos expertos han dado en llamar "sociedad de la información". Pero no sólo en cuanto a disponibilidad de la información se han producido los cambios, si no en la manera de pagar por ella. Tradicionalmente el soporte en el que la información se presentaba participaba en el precio, sin embargo ahora el coste del medio es prácticamente despreciable en comparación.

Actualmente los costes de acceso a un determinado activo de información a través de Internet pueden fijarse alrededor de un 5-20% del coste en formato tradicional. Disponibilidad y costes fueron los dos catalizadores de la revolución de Internet.

Por supuesto que en todas las revoluciones tenemos perjudicados y beneficiados y de resultas a ello hemos visto caídas y auges de grandes corporaciones y proyectos. Masivas ventas y beneficios que se convirtieron en grandes pérdidas, y viceversa. En definitiva juegos de negocio para ver quien aguantaba los vientos del cambio.

En cualquier revolución sea social o tecnológica, el nivel de caos dentro de la organización aumenta durante un tiempo; los gobiernos parecen inestables, los procesos incorrectos, se cambian las bases y las tesis que sostenían el sistema anterior y, en general, durante un tiempo todos parece que "estamos peor que antes".

Sin embargo, parece que los tiempos de cambio radical han concluido y ahora podemos esperar una más sosegada evolución. Incluso en muchos casos esta evolución paulatina se está capitalizando en nuestra vida sin darnos cuenta de ello, ya que se han creado unas nuevas bases de trabajo, nuevas "leyes" que hacen que nuevos servicios y costumbres se estén desarrollando bajo nuestros pies.

Claros ejemplos los tenemos en la banca electrónica; donde hace un par de años resultaba exótico tener un sistema de gestión bancaria a través de Web, ahora resulta tan imprescindible que ninguno de los grandes del sector comete el error de no comunicar que dispone de estos servicios. Las reservas de entradas o los callejeros on-line, no son más que otros ejemplos de cómo Internet se está insertando en nuestras vidas.

Como ejemplo basta analizar cómo el correo electrónico forma parte de nuestros procesos de negocio a un nivel tal, que ya no resulta competitivo disponer de él, es más, no tenerlo resulta de una desventaja. Nadie en estos momentos piensa que por darle un correo electrónico a un cliente, este esgrimiendo una clara ventaja ante sus competidores. Lo normal es que el cliente ya dé por sentado que nosotros disponemos de él, y nos muestre su descontento si no es así.

Siguiendo este ejemplo, no es descabellado suponer que en breve la banca no promocionará sus sistemas de consulta por Internet, ya que el cliente habitual, como en el antiguo servicio militar, "supondrá el valor" de la oferta que la entidad le hará para captarle, básicamente será como el que el banco tenga cajeros automáticos, "todos lo tienen" y "si no tiene, no meto ahí mi dinero"

Esta capilaridad en el mundo de los negocios no hará sino integrar paulatinamente estos sistemas en la gestión de los mismos. Ya es posible la comunicación telemática entre proveedores-clientes o empresas-empleados. En un futuro cercano este tipo de relaciones se convertirán en algo tan habitual como ahora resulta tener una máquina de fax o una fotocopiadora.

Nuestra cadena de suministro va a demandar este tipo de soluciones, los proveedores querrán mandarnos las ofertas vía telemática y recibir nuestro pedidos de igual manera, nuestros clientes querrán consultar en tiempo real el estado de sus encargos, nuestros empleados necesitarán de sistemas globales y ágiles que les permitan dedicarse a crear valor en nuestras compañías… de hecho en algunas ya ocurre esto desde hace tiempo, y curiosamente son las que están capeando el temporal en estos malos tiempos.

Por todo ello, necesitamos mantener los ojos abiertos ya que las oportunidades que Internet nos va a ofrecer no se materializarán sólo para los mas arriesgados, mas bien, estarán disponibles para todos y sólo serán los primeros los que gocen de ventajas durante un tiempo, los llamados "Web Services" o los sistemas de consulta en tiempo real no son mas que claros ejemplos de estas oportunidades.

En definitiva, Internet no será una ventaja para siempre, mas bien en breve será algo de lo que no podremos prescindir.

Citando a Darwin…"si más individuos nacen que los que pueden sobrevivir, un grano de arena en la balanza bastará para determinar qué individuo vivirá y cuál morirá, qué variedad o especie aumentará en números y cuál decrecerá o finalmente llegará a extinguirse". Está clara la analogía con el mundo empresarial.

La sociedad que vivimos cada vez se parece más a esta balanza, estemos preparados pues para aferrar ese grano de arena que dentro de unos años se nos presentará. Aunque, por supuesto, si conseguimos ahora la piedra antes de que el tiempo la convierta en granos de arena, el dial de la balanza estará de nuestro lado con un ángulo mucho mayor y durante un periodo más dilatado que el que nuestros competidores quisieran.

• estructura general de un ordenador

• La Unidad Central de Proceso.

Funciones que realiza:

La Unidad central de proceso o CPU, se puede definir como un circuito microscópico que interpreta y ejecuta instrucciones. La CPU se ocupa del control y el proceso de datos en los ordenadores. Habitualmente, la CPU es un microprocesador fabricado en un chip, un único trozo de silicio que contiene millones de componentes electrónicos. El microprocesador de la CPU está formado por una unidad aritmético lógica que realiza cálculos y comparaciones, y toma decisiones lógicas (determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole); por una serie de registros donde se almacena información temporalmente, y por una unidad de control que interpreta y ejecuta las instrucciones. Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, un disco duro), los dispositivos de entrada (por ejemplo, un teclado o un ratón) y los dispositivos de salida (por ejemplo, un monitor o una impresora).

Elementos que la componen:

• Unidad de control: controla el funcionamiento de la CPU y por tanto de el computador.

• Unidad aritmético-lógica (ALU): encargada de llevar a cabo las funciones de procesamiento de datos del computador.

• Registros: proporcionan almacenamiento interno a la CPU.

• Interconexiones CPU: Son mecanismos que proporcionan comunicación entre la unidad de control, la ALU y los registros.

Tipos:

Básicamente nos encontramos con dos tipos de diseño de los microprocesadores: RISC (Reduced-Instruction-Set Computing) y CISC (complex-instruction-set computing). Los microprocesadores RISC se basan en la idea de que la mayoría de las instrucciones para realizar procesos en el computador son relativamente simples por lo que se minimiza el número de instrucciones y su complejidad a la hora de diseñar la CPU. Algunos ejemplos de arquitectura RISC son el SPARC de Sun Microsystem's, el microprocesador Alpha diseñado por la antigua Digital, hoy absorbida por Compaq y los Motorola 88000 y PowerPC. Estos procesadores se suelen emplear en aplicaciones industriales y profesionales por su gran rendimiento y fiabilidad.

Los microprocesadores CISC, al contrario, tienen una gran cantidad de instrucciones y por tanto son muy rápidos procesando código complejo. Las CPU´s CISC más extendidas son las de la familia 80x86 de Intel cuyo último micro es el Pentium II. Últimamente han aparecido otras compañías como Cirix y AMD que fabrican procesadores con el juego de instrucciones 80x86 y a un precio sensiblemente inferior al de los microprocesadores de Intel. Además, tanto Intel con MMX como AMD con su especificación 3D-Now! están apostando por extender el conjunto de instrucciones de la CPU para que trabaje más eficientemente con tratamiento de imágenes y aplicaciones en 3 dimensiones.

• La memoria.

Componente del hardware en el que se almacena la información procesada por el ordenador. La memoria puede estar constituida físicamente por: un conjunto de circuitos electrónicos, en cuyo caso estaremos haciendo referencia a la memoria interna o dispositivos que se basan en alguna propiedad física estable del medio para guardar la información: propiedades ópticas, magnéticas o dieléctricas. En este segundo caso se hace referencia a la memoria externa.

• Memoria interna

La información que se procesa en el ordenador debe permanecer en alguna parte para poder hacer uso de ella en cualquier momento. La memoria interna del ordenador se clasifica en:

• RAM: Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio). Es volátil. Permite leer y escribir y se pierde al apagar el ordenador, por lo que debe de guardarse en otro tipo de soporte antes de apagar el ordenador.

La RAM puede compararse con los buzones de un portal. Cada una de estas celdas corresponde a un bit. Cada celda tiene un indicativo, que es la dirección de acceso. Por eso se llama memoria de acceso aleatorio. Se puede acceder a una celda en concreto sin pasar por el resto.

• ROM: Read Only Memory (memoria sólo de lectura). Es permanente, no puede ser alterada y se utiliza para guardar algunos programas fundamentales para el ordenador. Está asociada a la BIOS.

• Memoria caché

Es una memoria especial de acceso muy rápido. Su función es la de almacenar los datos y el código utilizados en las últimas operaciones del procesador. Habitualmente el ordenador utiliza repetidas veces la misma operación.

• Memoria o almacenamiento externo

También denominado almacenamiento masivo o memoria masa. Son discos magnéticos u ópticos que pueden ser flexibles o rígidos. Los discos flexibles o floppys son discos extraíbles y de poca capacidad, los discos rígidos son más rápidos, seguros y de mayor capacidad.

Métodos de almacenamiento:

• Magnéticos: floppy, HD y cintas. Se basan en las propiedades magnéticas de los materiales ferromagnéticos (como las cintas de música o vídeo).

• Ópticos: CD Rom y WORM. Se basa en la alteración de una superficie mediante perforaciones con láser. No se pueden reescribir (salvo los CD-R o CD-RW).

• Magneto ópticos: Se basan en las propiedades de magnetización de materiales en caliente y de la reflexión de la luz polarizada en materiales magnetizados.

• Los periféricos.

Cada periférico suele estar formado por dos partes diferenciadas en cuanto a su misión y funcionamiento: una parte mecánica y otra electrónica.

La parte mecánica está formada básicamente por dispositivos electromecánicos (conmutadores manuales, motores, electroimanes, etc.) controlados por los elementos electrónicos. Esta parte determina la velocidad de funcionamiento.

La parte electrónica gestiona el funcionamiento de los procesos.

Desde el ordenador se actúa sobre los periféricos a iniciativa de las instrucciones de los programas. Para poder utilizar eficazmente un ordenador, su sistema operativo contiene rutinas específicas para la gestión de los periféricos. Sin estas rutinas sería extremadamente complejo utilizar un periférico desde un lenguaje de alto nivel.

Algunos periféricos tienen la posibilidad de hacer autónomamente determinadas operaciones. Estas operaciones pueden ser desde auto comprobar su funcionamiento físico, hasta funciones más complejas como rebobinar una cinta magnética, o dibujar en un registrador gráfico la información contenida en una cinta magnética.

Los periféricos se dividen en tres categorías, ya conocidas:

• Unidades de entrada.

• Unidades de salida.

• Unidades de memoria masiva auxiliar.

No necesariamente las distintas unidades están físicamente individualizadas en módulos independientes, pudiendo, por ejemplo, estar montadas una unidad de entrada y una unidad de salida conjuntamente. Así un terminal interactivo suele estar constituido por un teclado (unidad de entrada) acoplado solidariamente a una pantalla (unidad de salida). A veces se dice que estas unidades son de tipo mixto. Incluso hay dispositivos de entrada que únicamente tienen sentido actuando conjuntamente con un dispositivo de salida (Ejemplo: lápiz óptico).

Las unidades de memoria masiva pueden considerarse como unidades de E/S mixtas.

Así una unidad de cinta magnética, cuando lee información de una cinta, actúa como dispositivo de entrada; cuando escribe o graba información procedente del ordenador central, actúa como unidad de salida.

• Dispositivos de almacenamiento.

Los dispositivos de almacenamiento digital son el sustituto de los estantes que encontramos en los largos pasillos de una biblioteca. Ahora, en lugar de almacenar libros y otros objetos, almacenamos los archivos que contienen los documentos que forman la colección de la biblioteca digital.

El almacenamiento digital se utiliza para guardar datos y después procesarlos y usarlos como programas o información de cualquier tipo. Hay dos formas de guardar la información para después poder leerla, estos son los discos o unidades de almacenamiento magnético que guardan la información en una superficie de metal dirigido magnéticamente y los discos o unidades de almacenamiento óptico que surgen, algunas décadas después, con el descubrimiento del láser.

La tendencia general de todos los dispositivos de almacenamiento masivo de información se dirige, por un lado, al incremento continuo de la capacidad y, por otro, a obtener dispositivos más rápidos, más económicos, de menor tamaño y más fiables que los que están disponibles en la actualidad. De hecho, todo dispositivo que pretenda llegar a convertirse en un estándar, deberá tener un precio razonable, rapidez, versatilidad y una gran capacidad de almacenamiento.

El espacio de almacenamiento adecuado para nuestro ambiente de producción puede proporcionarlo discos duros de alta capacidad, un disco instalado en el servidor de una red, medios ópticos, cintas, dispositivos de bancos de memoria especial, o su combinación.

El tipo de formato y el dispositivo de almacenamiento son de fundamental consideración; la tecnología cada vez es más bondadosa con los medios de almacenamiento y es posible mantener más información en los medios electrónicos a más bajo precio, pero así mismo cada vez existe más información por almacenar. Para la decisión de nuestros dispositivos de almacenamiento se debe considerar el volumen de información que se tienen de inicio y sus proyecciones de crecimiento a corto, mediano y largo plazo. También se debe considerar el número de accesos que se harán a los documentos y la rapidez con que éstos deben ser recuperados.

• Funcionamiento de la unidad de control.

La unidad de control es la parte del CPU que se encarga de que las cosas sucedan, ya que emite señales de control externas al CPU para producir el intercambio de datos con la memoria y los módulos de E/S. También emite señales de control internas para transferir datos entre registros, hacer que la ALU ejecute una función y otras operaciones internas. La entrada a la unidad de control está compuesta por el registro de instrucción, los indicadores, y señales de control. La responsabilidad principal de la unidad de control es hacer que se produzca una secuencia de operaciones elementales, llamadas micro-operaciones, durante el desarrollo de un ciclo de instrucción.

• el software

• Lenguajes de bajo nivel.

Estos lenguajes van orientados a la máquina (0,1). Se tuvieron que inventar unos nuevos lenguajes porque el antiguo era “incómodo”. Estos nuevos lenguajes se llamaron ensambladores; algunos ejemplos son: MOV A B - ADD AC - JMP D.

Como los ceros y los unos eran, y lo siguen siendo, muy difíciles para el hombre y el ensamblador muy difícil para la máquina, se inventó un programa que tradujera el lenguaje ensamblador a los ceros y los unos. Así sería más fácil.

• Lenguajes de alto nivel.

Estos lenguajes van orientados al problema. Hay varios:

• Fortran: Fórmula Translator

• Cobol: Common Business Oriental Lenguage

• Pascal: programación estructural

• Basic

• Ada: da la respuesta inmediata

• Java: recoge muchas técnicas anteriores y nuevas orientadas a objetos

Todos estos lenguajes no dependen de la máquina. Son más fáciles de comprender que los lenguajes de bajo nivel. No hace falta conocer los detalles físicos de la máquina.

• Compiladores e intérpretes.

Los compiladores y los intérpretes son sistemas que traducen, cada uno a su manera, de un lenguaje a otro:

• Compiladores: traducen todo e programa a código objeto.

código fuente compilador código objeto

• Intérpretes: traducen y ejecutan el programa fuente instrucción a instrucción.

Instr. 1

Instr. 2 intérprete código objeto

Instr. 3

:

• Diferencias y semejanzas entre los compiladores y los intérpretes:

• Un compilador es mucho más complejo.

• El intérprete ocupa menos espacio y es bastante más sencillo.

• Con un intérprete se necesita tener el programa fuente y el intérprete en memoria.

• El programa compilado no necesita el programa fuente ni el compilador.

• Debe haber un traductor para cada máquina.

• sistemas operativos

El sistema operativo controla los recursos del ordenador y a un administrador de dispositivos. Es lo que hace, aunque nosotros no pensemos el por qué, que al apretar la “p” en el teclado te salga la misma letra en la pantalla.

• Funciones de un sistema operativo.

Tiene varias funciones:

• Ejecución de programas: primero carga el programa en la memoria y luego lo ejecuta. El DOS es un sistema mono-tarea, solo se puede ejecutar un programa; mientras que en el LINUX se pueden ejecutar varios a la vez.

• Gestión de la entrada y salida y otros recursos hardware: para poder realizar esta función el ordenador tiene unos drivers.

• Gestión de las comunicaciones entre procesos: los propios programas se comunican entre sí, se mandan informaciones. Por ejemplo, cuando imprimes algo en Word sale por el driver de la impresora.

• Gestión del sistema de archivos: los archivos están ordenados en forma de “árbol genealógico”, el sistema de archivos lo guarda todo ordenadamente en carpetas o directorios.

• Detección de errores: se suelen producir por estar en mal estado; la impresora desenchufada,…

• Asignación de recursos: dan a los programas la memoria que necesite cada uno.

• Protección y seguridad: con esta función autorizas a un programa para que pueda hacer algunas cosas, pero otras que no te interesen que lo hagan los demás, no. Como por ejemplo en un banco.

• Registro: tiene que tener una contabilidad y un registro de todas las operaciones que ocurren, y también el tipo de operaciones que se realizan con este sistema.

• Gestión de usuarios: gestiona los usuarios mediante grupos.

• Gestión de la memoria virtual: se reserva una parte del disco duro que sabe trabajar con él como si fuera memoria real.

• Evolución de los sistemas operativos.

Desde los orígenes de los ordenadores hasta ahora ha habido una evolución bastante notable:

• Primera generación:

Abarca desde el 1945 hasta el 1955.

• Válvulas de vacío

• Código máquina

• En 1950 tarjetas perforadas

• Segunda generación:

Abarca desde 1955 hasta 1965.

• La tecnología eran los transistores

• Los programas se ejecutan en batch (en serie).

• Tercera generación:

Desde 1965 hasta 1980.

• Circuitos integrados

• IBM 360

• Sistema operativo

• Multiprogramación: para optimizar el uso del procesador en operaciones de entrada y salida se divide la memoria en varios trabajos y el tiempo de la CPU se reparte entre estos trabajos.

• Tiempo compartido: ay varios usuarios, cada uno tiene un terminal y la CPU la que hace es que atiende sucesivamente a cada uno de ellos.

La CPU le dedicaba un espacio corto de tiempo a cada terminal, pero para que no se mezclaran informaciones una serie de laboratorios inventó “ MULTICS” (Multiplexed Information and Computing Service).

Ken Thomson inventó “UNICS”, que era un sistema operativo monousuario. Más tarde le cambiaron el nombre a “UNIX”. Luego, se ha inventado LINUX, un sistema operativo abierto en el que cada usuario puede hacer lo que le convenga: modificar programas,…

• Cuarta generación:

Los años 80.

• Circuitos integrados de gran escala de integración. LSI

• Ordenadores personales

Aparece un nuevo sistema operativo llamado MS-DOS de Microsoft. IBM PC. PC-DOS. Motorola 68000-UNIX.

También aparecen:

• Sistemas en red: se comunican entre ellos. Debe proporcionar acceso de unos a otros, pero debe también, controlar el acceso. Es un sistema de login password.

• Sistema distribuido: un mismo programa se puede ejecutar en varios procesadores al mismo tiempo.

Para evitar que cuando un ordenador se estropee y esté ejecutando algo importante y general en ese mismo instante, esto deje de ejecutarse, hay varios ordenadores que hacen lo mismo.

• Proyecto de quinta generación:

Lo realizaron los japoneses.

Intentaron hacer programa de inteligencia artificial, que todavía se sigue intentando. Dos de las partes más importantes son el reconocimiento de la voz y la comprensión del lenguaje natural.

Una de las mayores revoluciones de la historia es la aparición de internet.

• Arquitectura de un sistema operativo.

Los elementos de un sistema operativo son:

• Núcleo del sistema:

• Gestión de interrupciones: locación de interrupciones y saber reaccionar, lo que tenga que hacer.

• Dispatcher: se preocupa de la gestión a bajo nivel de la CPU, la coordinación del cambio de actividad entre procesos.

• Representación de procesos: para poder ejecutar un programa tiene que guardarlo en la memoria. Se pueden producir tres situaciones: está en ejecución, sea ejecutable o no sea ejecutable.

• Repertorio de instrucciones privilegiadas: hay operaciones que el usuario no puede hacer, solo el supervisor. Como contraseñas,…

• Implementación entre las llamadas al sistema:

Piden servicios al sistema operativo.

• Procesador de comandos:

Tiene que permitir el diálogo cono usuarios.

En el DOS el fichero que lo permite se llama “comando.com” y en el UNIX se llama “Shell”.

• Planificador de tareas:

Hay dos tipos, el sistema operativo tiene que decir cómo ejecuta los programas: en batch (un programa detrás de otro, del más importante al menos), o en tiempo compartido, time-sharing (se sitúa el proceso en la colección de programas de ejecución).

• Gestión del sistema de ficheros:

Tiene la función de organizar el sistema de directorios. Asigna y gestiona el espacio libre ocupado en el disco duro. Tiene que permitir la manipulación entre ficheros y/o directorios y establecer una protección de los ficheros a los no autorizados.

• Gestión de recursos:

Lleva la coordinación de ge la asignación de recursos de sistema (la memoria, los periféricos,…). Tiene que establecer medidas de protección y seguridad, y para ello tiene que tener un manejador de dispositivos (drivers).

• codificación de la información

• Sistemas de numeración. El sistema binario. El sistema hexadecimal.

Hay varios sistemas de numeración:

• Sistemas posicionales: 1335! 1 " 103 + 3 " 102 + 3 " 10 + 5

0,535! 5 " 10-1 + 3 " 10-2 + 5 " 10-3

• Sistemas acumulativos: CXXIII ! 23

• Sistemas de base 6: (0, 1, 2, 3, 4, 5)

(431)6= 4 " 62 + 3" 6 + 1 = (163)10

• Sistemas en base 12: (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B)

(5A1)12 = 5 "122+ 10 " 12 + 1

• Sistemas en base 8: octal

• Sistemas en base 10: decimal

• Sistemas en base 60: sexagesimal (segundos, minutos,…)

Hay sistemas en base n, es decir, de cualquier número. Los más utilizados son el sistema binario, el decimal y el hexadecimal.

• El sistema binario.

Este sistema combina solo ceros y unos; de esta forma va construyendo todos los números.

BINARIO	DECIMAL
0	1
1	2
10	3
11	4
100	5
101	6
110	7
111	8
1000	9

Para representar los números decimal se hace lo siguiente:

Ejemplo ! 296

29	28	27	26	25	24	23	22	2	1
0	1	0	0	1	0	1	0	0	0

Es también posicional, con base 2 (0 y 1) bi-estable. Es la forma más simple de contar (utiliza la base 2). El sistema decimal utiliza la base 10 y el hexadecimal utiliza la base 16, etc.

El Bit es la unidad principal (BInari digiT)= dígito binario (1 o 2).

• Un dígito, dos combinaciones: 0 1

• Dos dígitos, cuatro combinaciones: 00 01 10 11

• Tres dígitos, ocho combinaciones: 000 001 010 100 101 110 111 011

Y así sucesivamente. La fórmula es: n dígitos, 2n combinaciones posibles.

Los procesadores más sencillos son de 8 bits, lo que significa 8 dígitos. Para transformar un número binario 10011010(2) al sistema decimal se debe hacer lo siguiente:

1 0 1 0 1 1 0 1

7 6 5 4 3 2 1 0

Se numeran los dígitos de derecha a izquierda empezando por cero.

Se multiplica el dígito ( 0 ó 1) por 2 elevado al número de posición y se suma el resultado obteniendo así un número decimal.

10101101(2) = 1 " 27 + 0 " 26 + 1 " 25 + 0 " 24 + 1 " 23 + 1 " 22 + 0 " 21 + 1 " 20=

= 128 +0 +32 +0 +8 +4 +0 +1= 173

Para pasar de un número decimal a uno binario se debe dividir sucesivamente entre dos. El resultado se obtiene por el cociente final y los restos que van quedando en las sucesivas divisiones de derecha a izquierda.

• Representación de los números enteros.

El complemento a 2

Este sistema sirve para la representación de los números enteros (positivos y negativos).

Concepto del complemento a 2

El complemento a 2 de un número X referido a una palabra de “n” bits se obtiene de las siguientes maneras:

Mediante la resta 2n-X

O bien a través del siguiente procedimiento:

Se invierten todos los bits de la palabra; se suma 1 al resultado

El complemento a 2 de un número previamente complementado, nos devuelve el número original.

Representación de enteros para el sistema del complemento a 2

Suponiendo palabras de “n” bits:

Los números positivos se representan en binario puro con el bit de la posición “n” igual a 0, mediante los códigos:

0000…00 al 0111…11

Los números negativos se representan por el complemento a 2 con el bit de la posición “n” igual a 1, mediante los códigos

1000…00 al 1111…11

Su ámbito de representación es:

[-2n-1, 2n-1-1]

Y su resolución es de 1 unidad.

• Representación de los números reales. El estándar IEEE 764.

En 1985 el IEEE publicó la norma IEEE 754. Una especificación relativa a la precisión y formato de los números de “punto flotante”.

Es la representación interna usada por los procesadores actuales. Intel (1976): coprocesadores aritméticos 8087. El primero que proporciona soporte al estándar es el 80387. A partir del 80486 (1989), intel incorporó el procesador matemático

John Palmer (intel) promueve en 1976 un estándar para punto flotante antes de empezar el diseño del coprocesador matemático y del i

Kahan, Coonen, Stone son los formadores del K-C-S.Está inspirado en el trabajo de Kahan para el IBM 7094.Da lugar al estándar IEEE 754.

Hay que establecer una correspondencia entre el conjunto los datos a representar y el binario limitado a los n bits que constipan el ancho de palabra en el procesador. La codificación depende del tipo de dato a representar y en el caso de los reales tenemos un problema y dos soluciones.

El problema para la representación interna de números reales en el ordenador digital estriba en el punto decimal que separa la parte entera y la parte fraccionaria, además del problema compartido con los números enteros del signo.

Las dos estrategias que hay para solucionarlas son la representación en punto fijo y la más habitual, ya en casi todos los ordenadores modernos, representación en coma flotante.

En la representación en punto fijo cada número se representa por n bits para la parte entera y m bits para la parte fraccionaria. De esta forma nos ahorramos el punto puesto que siempre estará colocado en la misma posición (fijo). Su principal hándicap radica en que no todos los números reales pueden representarse con este formato (dependerá de n y de m) y un mismo número en punto fijo puede representar a muchos números reales. Se denomina rango de una representación en punto fijo al subconjunto de los números reales que se puede representar. Se denomina resolución a la distancia mínima entre dos números consecutivos en punto fijo. La resolución está relacionada con el valor m de la representación.

La representación en punto flotante consta de los campos: signo (un bit), mantisa y exponente. La mantisa es un número comprendido entre 0.5 y 1 y el exponente indica la potencia a la que hay que elevar la base (binaria) para que multiplicada por la mantisa nos reconstruya el número. Además de eliminar el punto decimal, esta representación aumenta el rango de representación.

Existen muchos formatos de representación en punto flotante. El más usado es el estándar IEEE 754, del que hay tipos: formato IEEE 754 simple precisión, en el que la palabra es de 32 bits y formato IEEE 754 doble precisión en el que la palabra es de 64 bits. Difieren además de en el tamaño de la palabra en que se basan, en el número de bits que asignan a cada campo.

• Formato IEEE 754 simple precisión. La palabra de 32 bits se organiza en los siguientes campos:

. 1 bit para el signo

- 8 bits para exponente

- 23 bits para la mantisa

• Formato IEEE 754 doble precisión. La palabra de 64 bits se organiza en los siguientes campos:

- 1 bit para el signo

- 11 bits para la exponente

- 52 bits para la mantisa

• Medida de la memoria de un ordenador.

La placa principal contiene cada componente integral de las computadoras personales. La memoria de trabajo, al igual que la CPU, es fundamental para la operación del sistema. Incluso el sistema operativo que se necesita para llevar a cabo un programa, necesita esta memoria para cargarse.

La memoria de trabajo actúa como una especia de "memoria a corto plazo" y frecuentemente nos referimos a ella como RAM (Memoria de Acceso Aleatorio). La CPU utiliza esta memoria para realizar sus funciones normales. Los contenidos de la memoria de trabajo se cambian y se actualizan, según se necesite, mientras el procesador está en funcionamiento. Con frecuencia, las diferentes secciones de los programas se leen desde el disco duro y se almacenan en la memoria mientras el programa se ejecuta. La memoria de trabajo es una memoria temporal, porque toda la información almacenada se pierde cuando la computadora se desconecta. Sin embargo, los dispositivos de almacenamiento como los discos duros y los disquetes, son capaces de conservar la información de manera permanente.

LA RAM DE 640 Kb: HASTA HACE POCO UN ESTANDAR.

Las computadoras personales se suministran hoy, según su tipo, con memorias de hasta 8 MB. No hace demasiado tiempo, la medida estándar para la memoria de trabajo de una PC era de 640k, por lo que en aquella poca, 1 MB se consideraba una cantidad increíble de memoria.

Y lo mejor de todo era que los programas funcionaban con esa memoria. Antes de profundizar en la materia y ocuparnos de la administración de la memoria, veamos las distintas partes de la memoria de trabajo de una PC.

CHIPS DE MEMORIA.

En las computadoras personales actuales se utilizan aproximadamente unos 12 tipos distintos de chips de memoria. Estos chips se combinan de diferentes maneras según el tamaño y alcance de la memoria de trabajo en concreto.

La compatibilidad con una placa de memoria dada viene determinada por las tomas (zócalos) que hay en esa placa. Los chips simplemente se enchufan a esas tomas, por lo que el soldador, que se utilizaba años atrás para realizar ampliaciones de memoria, ya no es necesario.

Los distintos chips que se utilizan para la memoria de trabajo pueden dividirse en dos grupos: chips DRAM (RAM dinámica) y SIMM (Single In- line Memory Module) o SIP (Single In- line Packages). La diferencia entre estos dos grupos es fácil de explicar.

Mientras los chips de RAM dinámica constan de elementos individuales de chips sencillos, en los módulos SIMM o SIP varios chips RAM se agrupan en un solo elemento. Por lo tanto, Los SIMM o SIP son simplemente un grupo de chips RAM que se han soldado conjuntamente para formar un único componente. Más adelante analizaremos esta cuestión más detalladamente.

CHIPS DE RAM DINAMICA.

Los chips de RAM dinámica están situados en unas pequeñas carcasas negras para chips con patillas que sobresalen de sus lados mayores. Estas patillas permiten que el chip este conectado al resto del sistema. Según la capacidad del chip éste tendrá 16, 18, o incluso 20 patillas. Los chips están disponibles en capacidades de 64, 256 kilobytes e incluso de 1 megabits, y por lo general contienen las inscripciones correspondientes (4164, 41256, y 411000 o 411024 respectivamente).

En los últimos tiempos se ha venido haciendo mas popular una versión especial de chips RAM que utiliza una estructura de bit cuádruple. Estos chips tienen cuatro veces mas capacidad de almacenamiento que un chip normal de 1 bit, y están disponibles en los modelos 464, 4256 y 4400.

Sin embargo, no debe preocuparse por las denominaciones de chips RAM, ya que con un poco de práctica podrá determinar la capacidad de un chip RAM por el numero de patillas de cada chip (los chips de 64 y 256 kilobits tienen 16, los de 464 y los de 1000 kilobits tienen 18 y los chips de bits cuádruple tienen 20 patillas) y por los tres a cuatro últimos dígitos que hay inscritos en la carcasa del chip.

Este tipo de chips RAM se denominan "dinámicos" porque los contenidos de su memoria deben refrescarse continuamente. Esto significa que estos chips estén sometidos a un "ciclo de refresco" constante. Esto sucede simplemente por la naturaleza de estos componentes, porque el elemento real de almacenamiento es solamente el condensador, que puede estar cargado o descargado. Dado que un elemento así puede presentar dos estados, representan exactamente el valor de un bit. Por lo tanto, se necesita un condensador para cada bit.

Por ejemplo, un chip de un megabit, capas de almacenar exactamente 1,040,576 bits de información, necesita más de un millón de condensadores. Sin embargo, uno de estos condensadores pierde su carga después de un corto periodo de tiempo. Para conservar la información almacenada en el chip durante más tiempo del establecido, es necesario leer el estado de los condensadores del chip antes de que se pierda su carga y seguidamente recargarlos. Esto es el mencionado "ciclo de refresco".

No se puede acceder a la información almacenada en el chip mientras éste este siendo refrescado. Dado que los intervalos entre cada reposición varían según los distintos tipos de chips, puede escoger entre chips RAM más rápidos y más lentos. El tiempo de acceso de los chips RAM vienen especificados en nanosegundos, y por lo general oscila entre 70 y 120 nanosegundos. Contra mayor sea el tiempo de acceso, m s lento ser el chip.

• Capacidad de direccionamiento.

La cantidad de casillas diferentes de un byte o direcciones de memoria cuyo contenido es un byte, depende del tamaño en Bits del bus de direcciones, por ejemplo en un microprocesador o CPU, como el INTEL 8088, cuyo bus de direcciones es de 20 bits, significa que existen 20 conductores (hilos) eléctricos en paralelo desde la CPU hasta la memoria, por donde circula un número binario de 20 bits, dando una capacidad máxima de manejo de 220 o 1'048.576 de direcciones validas de memoria diferentes, lo que representa 1 Megabyte.

Los procesadores o CPU's actuales como es el caso del PENTIUM INTEL, poseen 32 bits en el bus de direcciones lo que le permite direccional 232 posiciones diferentes de memoria, que significan 4096 Megabytes de memoria.

En síntesis la capacidad de direccionamiento de memoria o la cantidad de memoria teóricamente posible que puede manejar una CPU depende del tamaño en Bits del bus de direcciones.

En la práctica, aunque un PENTIUM pueda direccionar esta cantidad tan enorme de memoria (4096 Mb), los megabytes usuales en computadoras que manejen esta CPU o microprocesador, son del orden de decenas de megabytes 32, 64, o centenas 128 y 256 Megabyte.

Para hacer que una CPU procese información, esta se debe hacer llegar a su memoria RAM y decirle donde se encuentra, lo mismo sucede con las instrucciones para procesarlas.

• Códigos de representación alfanumérica. El código ASCII. UNICODE.

• Código ASCII (español)

ASCII, acrónimo de American Standard Code for Information Interchange (Código Normalizado Americano para el Intercambio de la Información). En computación, un esquema de codificación que asigna valores numéricos a las letras, números, signos de puntuación y algunos otros caracteres. Al normalizar los valores utilizados para dichos caracteres, ASCII permite que los ordenadores o computadoras y programas informáticos intercambien información.

ASCII incluye 256 códigos divididos en dos conjuntos, estándar y extendido, de 128 cada uno. Estos conjuntos representan todas las combinaciones posibles de 7 u 8 bits, siendo esta última el número de bits en un byte. El conjunto ASCII básico, o estándar, utiliza 7 bits para cada código, lo que da como resultado 128 códigos de caracteres desde 0 hasta 127 (00H hasta 7FH hexadecimal). El conjunto ASCII extendido utiliza 8 bits para cada código, dando como resultado 128 códigos adicionales, numerados desde el 128 hasta el 255 (80H hasta FFH extendido).

En el conjunto de caracteres ASCII básico los primeros 32 valores están asignados a los códigos de control de comunicaciones y de impresora —caracteres no imprimibles, como retroceso, retorno de carro y tabulación— empleados para controlar la forma en que la información es transferida desde una computadora a otra o desde una computadora a una impresora. Los 96 códigos restantes se asignan a los signos de puntuación corrientes, a los dígitos del 0 al 9 y a las letras mayúsculas y minúsculas del alfabeto latino.




• ASCII (inglés)

ASCII stands for the American Standard Code for Information Interchange, and is pronounced with a hard 'c' sound, as ask-ee. As a standard, ASCII was first adopted in 1963 and quickly became widely used throughout the computer world.

ASCII is a way of defining a set of characters which can be displayed by a computer on a screen, as well as some control characters which have special functions. Basic ASCII uses seven bits to define each letter, meaning it can have up to 128 specific identifiers, two to the seventh power. This size was chosen based on the common basic block of computing, the byte, which consists of eight bits. The eighth bit was often set aside for error-checking functions, leaving seven remaining for a character set.

Thirty-three codes in ASCII are used to represent things other than specific characters. The first 32 (0-31) represent things ranging from a chime sound, to a line feed command, to the start of a header. The final code, 127, represents a backspace. Beyond the first 31 bits are the printable characters. Bits 48-57 represent the numeric digits. Bits 65-90 are the capital letters, while bits 97-122 are the lower-case letters. The rest of the bits are symbols of punctuation, mathematical symbols, and other symbols such as the pipe and tilde.

ASCII began in theory as a simpler character set, using six rather than seven bits. Ultimately it was decided that the addition of lower-case letters, punctuation, and control characters would greatly enhance its usefulness. Not long after its adoption, much discussion arose about possible replacements and adaptations of ASCII to incorporate non-English and even non-Roman characters. As early as 1972 an ISO standard (646) was created in an attempt to allow a greater range of characters. A number of problems existed with ISO-646, however, leaving it by the wayside.

The current leading contender for replacing ASCII is the Unicode character set. This standard allows for essentially unlimited characters to be mapped by using collections of bytes to represent a character, rather than a single byte. The first byte of all Unicode standards remains dedicated to the ASCII character set, however, to preserve backward compatibility.

ASCII is now most often heard in the phrase ASCII art. This describes the use of the basic character set to create visual approximations of images.

• UNICODE (español)

Unicode proporciona un número único para cada carácter, sin importar la plataforma, sin importar el programa, sin importar el idioma.

Básicamente, las computadoras sólo trabajan con números. Almacenan letras y otros caracteres mediante la asignación de un número a cada uno. Antes de que se inventara Unicode, existían cientos de sistemas de codificación distintos para asignar estos números. Ninguna codificación específica podía contener caracteres suficientes: por ejemplo, la Unión Europea, por sí sola, necesita varios sistemas de codificación distintos para cubrir todos sus idiomas. Incluso para un solo idioma como el inglés, no había un único sistema de codificación que se adecuara a todas las letras, signos de puntuación y símbolos técnicos de uso común.

Además, estos sistemas de codificación presentan problemas entre ellos. Es decir, dos sistemas de codificación pueden utilizar el mismo número para dos caracteres distintos o bien utilizar números distintos para el mismo carácter. Toda computadora (especialmente los servidores) necesita ser compatible con muchos sistemas de codificación distintos; sin embargo, cada vez que los datos se traspasan entre distintos sistemas de codificación o plataformas, dichos datos siempre corren el riesgo de sufrir daños.

Unicode proporciona un número único para cada carácter, sin importar la plataforma, sin importar el programa, sin importar el idioma. Líderes de la industria tales como Apple, HP, IBM, JustSystem, Microsoft, Oracle, SAP, Sun, Sybase, Unisys y muchos otros han adoptado la norma Unicode. Unicode es un requisito para los estándares modernos tales como XML, Java, ECMAScript (JavaScript), LDAP, CORBA 3.0, WML, etc., y es la manera oficial de aplicar la norma ISO/IEC 10646. Es compatible con muchos sistemas operativos, con todos los exploradores actuales y con muchos otros productos. La aparición de la norma Unicode y la disponibilidad de herramientas que la respaldan, se encuentran entre las más recientes e importantes tendencias en tecnología de software.

La incorporación de Unicode en sitios Web y en aplicaciones de cliente-servidor o de múltiples niveles permite disminuir ostensiblemente los costos del uso de juegos de caracteres heredados. Unicode permite que un producto de software o sitio Web específico se oriente a múltiples plataformas, idiomas y países sin necesidad de rediseñarlo. Además permite que los datos se trasladen a través de muchos sistemas distintos sin sufrir daños.

• UNICODE (inglés)

Unicode provides a unique number for every character,no matter what the platform,no matter what the program,no matter what the language.

Fundamentally, computers just deal with numbers. They store letters and other characters by assigning a number for each one. Before Unicode was invented, there were hundreds of different encoding systems for assigning these numbers. No single encoding could contain enough characters: for example, the European Union alone requires several different encodings to cover all its languages. Even for a single language like English no single encoding was adequate for all the letters, punctuation, and technical symbols in common use.

These encoding systems also conflict with one another. That is, two encodings can use the same number for two different characters, or use different numbers for the same character. Any given computer (especially servers) needs to support many different encodings; yet whenever data is passed between different encodings or platforms, that data always runs the risk of corruption.

Unicode provides a unique number for every character, no matter what the platform, no matter what the program, no matter what the language. The Unicode Standard has been adopted by such industry leaders as Apple, HP, IBM, JustSystem, Microsoft, Oracle, SAP, Sun, Sybase, Unisys and many others. Unicode is required by modern standards such as XML, Java, ECMAScript (JavaScript), LDAP, CORBA 3.0, WML, etc., and is the official way to implement ISO/IEC 10646. It is supported in many operating systems, all modern browsers, and many other products. The emergence of the Unicode Standard, and the availability of tools supporting it, are among the most significant recent global software technology trends.

Incorporating Unicode into client-server or multi-tiered applications and websites offers significant cost savings over the use of legacy character sets. Unicode enables a single software product or a single website to be targeted across multiple platforms, languages and countries without re-engineering. It allows data to be transported through many different systems without corruption.

• ejercicios de codificación de la información y capacidad de direccionamiento

• Enunciados.

• En cierto lenguaje de programación los números positivos se codifican en 126 bits. ¿Cuál es el mayor número que puede representarse? Solución1

• En el microprocesador intel Pentium la memoria se direcciona con un registro de 32 bits. ¿Cuántas posiciones de memoria pueden direccionarse? Solución2

• En cierto sistema de codificación alfanumérica el > tiene el código decimal 62, ¿cuál es su representación binaria en 1byte? Solución3

• Un ordenador representa los números enteros en registros de 16 bits en complemento a 2, ¿cuál es la representación binaria de -296? Solución4

• Pasar ? a hexadecimal, decimal y octal. En binario es 0011 1111. Solución5

• ¿Cuál es en decimal la última posición de memoria de una memoria de 128kb? Solución6

• El microprocesador Motorola 68000 tiene un bus de direcciones externo de 24 bits. ¿Qué capacidad de direccionamiento tiene? Solución7

• El modelo de color de java sigue el formato RGB, cada color se representa como una numeración de rojo, verde y azul; cada componente de color se almacena en 1byte (con un valor, por tanto, entre 0 y 255). El valor 0 indica que el componente no está presente; el valor 255 indica que está completamente agregado. Por ejemplo: el color rojo es 255.00; el color rosa 255.175.175; el color gris es 128.128.128. ¿Cuántos colores distintos hay? Si se quiere almacenar el color de una pantalla de 800 x 600 píxeles (para lo que deberá almacenarse el color de cada píxel), ¿cuál es la cantidad de memoria que se necesita? Solución8

• Restar los números binarios 10110101 - 10000111. Solución9

• Un sistema informático representa los números enteros en un registro de un byte en complemento a 2. ¿Cuál es la representación binaria del número -299? Solución10

• ¿Cuál es en decimal la última posición de una memoria 3Kb? Solución11

• En cierto lenguaje de programación los números enteros positivos se codifican en 64 bits. ¿Cuál es el mayor número que puede representarse? Solución12

• Un ordenador representa los números enteros en registros de 10 bits en complemento a dos. ¿Cuál es la representación binaria del número -312? Solución13

• La codificación ASCII del símbolo `<' tiene el código decimal 62. ¿Cuál es la representación en binario de dicho carácter en un byte? Solución14

• Cierto microprocesador utiliza un bus de direcciones de 18 bits. ¿Cuál es la máxima cantidad de memoria que puede direccional (en KB)? Solución15

• Efectuar la suma en hexadecimal: 4B3A + 81B2 Solución16

• El contenido de la dirección 77F52hex de la memoria de un ordenador contiene el byte 6F. ¿Cuál es la representación de binaria de ese byte? Solución17

• ¿Cuántos disquetes de 1.44Mb de capacidad se pueden almacenar en un disco duro de 20 Gb? Solución18

• Construir la tabla del circuito:

• Construir la tabla del circuito:

• Construir la tabla del circuito:

• Utilizando puertas AND, OR y NOT, construir un circuito cuya tabla sea:

A	B	S
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

• Utilizando puertas AND, OR y NOT, construir un circuito cuya tabla sea:

• Soluciones.

• En cierto lenguaje de programación los números positivos se codifican en 126 bits. ¿Cuál es el mayor número que puede representarse?

2126-1

• En el microprocesador intel Pentium la memoria se direcciona con un registro de 32 bits. ¿Cuántas posiciones de memoria pueden direccionarse?

232 = (210)3 x 22 = 4GB

• En cierto sistema de codificación alfanumérica el > tiene el código decimal 62, ¿cuál es su representación binaria en 1byte?

0011 1110

• Un ordenador representa los números enteros en registros de 16 bits en complemento a 2, ¿cuál es la representación binaria de -296?

+296 ! 0000 0001 0010 1000

1111 1110 1101 0111 + 1 = 1111 1110 1101 1000

-296 ! 1111 1110 1101 1000

• Pasar ? a hexadecimal, decimal y octal. En binario es 0011 1111.

0011 1111 ! (3F)16 ! (63)10 ! (077)8

• ¿Cuál es en decimal la última posición de memoria de una memoria de 128kb?

128 Kb = 128 x 210 = 128 x 210 - 1 = 131071

• El microprocesador Motorola 68000 tiene un bus de direcciones externo de 24 bits. ¿Qué capacidad de direccionamiento tiene?

224 = 24 x 220 = 16 Mb

• El modelo de color de java sigue el formato RGB, cada color se representa como una numeración de rojo, verde y azul; cada componente de color se almacena en 1byte (con un valor, por tanto, entre 0 y 255). El valor 0 indica que el componente no está presente; el valor 255 indica que está completamente agregado. Por ejemplo: el color rojo es 255.00; el color rosa 255.175.175; el color gris es 128.128.128. ¿Cuántos colores distintos hay? Si se quiere almacenar el color de una pantalla de 800 x 600 píxeles (para lo que deberá almacenarse el color de cada píxel), ¿cuál es la cantidad de memoria que se necesita?

• Restar los números binarios 10110101 - 10000111.

10110101 - 10000111 = 101110

• Un sistema informático representa los números enteros en un registro de un byte en complemento a 2. ¿Cuál es la representación binaria del número -299?

No se puede codificar

• ¿Cuál es en decimal la última posición de una memoria 3Kb?

3 " 1024 - 1 = 3071

• En cierto lenguaje de programación los números enteros positivos se codifican en 64 bits. ¿Cuál es el mayor número que puede representarse?

264 - 1 = 18.446.744.073.709.551.615

• Un ordenador representa los números enteros en registros de 10 bits en complemento a dos. ¿Cuál es la representación binaria del número -312?

10.1100.1000

• La codificación ASCII del símbolo `<' tiene el código decimal 62. ¿Cuál es la representación en binario de dicho carácter en un byte?

0011.1110

• Cierto microprocesador utiliza un bus de direcciones de 18 bits. ¿Cuál es la máxima cantidad de memoria que puede direccional (en Kb?

218 = 28 " 210 = 256 Kb

• Efectuar la suma en hexadecimal: 4B3A + 81B2

4B3A + 81B2 = CCEC

• El contenido de la dirección 77F52hex de la memoria de un ordenador contiene el byte 6F. ¿Cuál es la representación de binaria de ese byte?

0110.1111

• ¿Cuántos disquetes de 1.44Mb de capacidad se pueden almacenar en un disco duro de 20 Gb?

20 Gb = 1024 Mb " 20 = 20480 ; 20480: 1.44 = 14222

• referencias a páginas web

• Administración y gestión municipal. Willys Leopoldo Hernández Farias.

URL: http://boards5.melodysoft.com/app?ID=GESTIONMUNICIPAL005N&msg=23

• URL: http://www.dma.eui.upm.es/historia_informatica/Doc/Personajes/GottfriedLeibniz.htm

• Revolución y evolución. Luis Sánchez, responsable de IT de Microsoft Business Solutions.

URL: http://www.tecnomarkets.com/boletines/research/research90.htm

• Curso: arquitectura de ordenadores.

URL: http://www.mailxmail.com/curso/informatica/arquitecturaordenadores/capitulo2.htm

• Funcionamiento de un ordenador.

Centro de Tecnología Informática. Universidad de Navarra.

URL: http://www.unav.es/cti/manuales/Funcionamiento_Ordenador/#72

• Punto fijo en complemento a 2. Àngel Puigdelliure.

URL: http://www.aerostatik.org/2006/07/28/punto-fijo-en-complemento-a-2/

FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA

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