INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

MATERIA: Herramientas Computacionales

TÍTULO: Apuntes del cuaderno junto con los resúmenes dados durante las exposiciones.

Herramientas Computacionales I

Objetivo

Identificar los alcances y limitaciones que se tendrán de las diferentes herramientas computacionales tanto de hardware como de software.

Hardware, Software y Firmware

Firmware.- El firmware es software contenido en el hardware y que no se puede modificar. Es el término relacionado con la programación y con aquellas instrucciones de software específico que han sido grabadas más o menos permanentemente en el bloque de control de una unidad de ROM.

Hardware.- Son los componentes metálicos o duros de una organización microcomputadora.

Software.- son todos los programas, lenguajes y procedimientos de un sistema de computadora. Como compiladores, sistemas operativos y programas de aplicación.

Memoria.- Está RAM que es memoria borrable aleatoria.

Como ROM tenemos: PROM(memoria programable de lectura exclusiva), el EPROM(memoria programable y borrable de lectura exclusiva) y el EEPROM(memoria programable, puede ser borrada y reprogramada).

Antecedentes Históricos

El dispositivo o dispositivos que marcan la distinción entre una generación y otra son los elementos lógicos que facilitan las funciones de los circuitos dentro de la computadora. Marcándolos de una forma muy definitiva.

1° generación (1951-58).- fue determinada por el tubo de vacío(bulbo). Los medios de entrada y salida eran las tarjetas perforadas. Las computadoras tenían fallas frecuentes y necesitaban tener aire acondicionado y dimensiones colosales. El dispositivo interno eran los tambores magnéticos, este leía las tarjetas perforadas. En esta generación la computadora era utilizada para realizar tareas como: votaciones. Se desarrollaban los lenguajes ensambladores, el cual era una novedad, ya que el más utilizado era el lenguaje máquina el cual era para el apagado- encendido, el lenguaje ensamblador era más estructurado ya que una sola instrucción poseía instrucciones internas.

2° generación (1959-64).- Fue determinada por el transistor, el cual era más pequeño, generaba menos calor, era un poco más rápido y disminuyeron las fallas así como aumento la confiabilidad aunque necesitaba aire acondicionado y usaba poco espacio. El almacenamiento secundario se daba en la cinta magnética y el disco magnético, eran 50 veces más rápidas que las tarjetas perforadas, las computadoras eran modulares.

Utilizaba los lenguajes de alto nivel como FORTRAN, COBOL; una cinta magnética era igual a 2.5 mts de tarjetas perforadas.

El procesamiento por lotes se utiliza al momento de realizar varios transacciones. Así como el aumento de usuarios conectados a una sola.

3° generación.- El elemento lógico es el circuito integrado, el cual lo llevó la IBM digital. En los adelantos del sistema operativo utilizó la multiprogramación. Utilizó Basic, RPG y le tiempo era compartido así como la facilidad para cambiar de programa. Pero solo uno a la vez. Aumento la cantidad de usuarios que la podían utilizar.

El lenguaje RPG explotó toda clase de información principalmente financiera.

4° generación.- El elemento lógico es el microprocesador. Japón se colocó como líder en productos de microprocesadores así como los sistemas gestores de bases de datos. Los lenguajes son amigables para el usuario.

Los circuitos tenían más información en menor tamaño. Las bases de datos explotaban la información y realizaban todo lo concerniente a un sistema X. El lenguaje utiliza plataformas cliente-servidor usando Windows, Acces.

5° generación.- Ya no hay cambios en los elementos lógicos por lo que es difícil saber donde termina la 4° generación.

Clasificación de las Computadoras

*por su tamaño: microcomputadoras

mini computadoras

macrocomputadoras

supercomputadoras

• Las microcomputadoras son lo más accesible para cualquier tipo de usuario, son máquinas pequeñas solo en tamaño física y económicamente. Se pueden utilizar en ambiente monousuario y multiusuario.

• Las mini computadoras son diseñadas para entornos de múltiples usuarios, ofrecer ciertos servicios más específicos soportar un número limitado de dispositivos, pequeños y de bajo costo son útiles para múltiples aplicaciones.

• Las macrocomputadoras es un sistema de aplicación general cuya característica principal es el hecho de que el CPU es el centro secundario. Cuenta con varias unidades de disco para procesar y almacenar grandes cantidades de información estas son diseñadas básicamente para sistemas multiusuario.

• La supercomputadora es un sistema de cómputo más grande diseñada para trabajar en tiempo real. Estos sistemas son utilizados principalmente por la defensa de EE.UU. y por grandes empresas, utilizan telecomunicaciones a grandes velocidades.

*por su aplicación:

Propósito general.- procesan información de negocios con la misma facilidad con que procesan fórmulas matemáticas. Pueden almacenar grandes cantidades de información y grandes programas necesarios para procesarlos. Por su versatilidad son usadas en la mayoría de las empresas.

Propósito especial.- Tienen características de las computadoras de uso general pero se dedican a tareas de procesamiento muy especializado. Se

Dividen en: analógica, digitales e híbridas.

Las analógicas representan los números mediante una cantidad física, es decir, asignan valores numéricos por medio de la medición física de una propiedad real, como la longitud de un objeto, el ángulo entre dos líneas o la cantidad de voltaje que pasa a través de un punto en un circuito eléctrico.

Las digitales representan los datos como unidades separadas. Las sumadoras y calculadoras son ejemplos de dispositivos construidos según los principios de la computadora digital.

Las híbridas combinan las características más favorables de las computadoras digitales y analógicas, tienen la velocidad de las analógicas y la precisión de las digitales.

Clasificación del software

Se clasifica en sistema operativo, lenguajes de programación, software de uso general y software de aplicación.

• Sistema operativo.- es el conjunto de programas que controlan y administran los recursos de la computadora. Debe permitir la transferencia de datos entre los programas y el hardware y entre el usuario y la computadora.

Funciones:

• Asignación de recursos del sistema. Los programas supervisores se cargan en memoria primaria Ej. (JCL) lenguaje de control de trabajo.

• Planeación de recursos y trabajos.

• Actividades de monitoreo (evita que un programa con errores pare las actividades de los demás).

• Lenguajes de programación.- permite que el usuario controle las tareas elementales de la computadora, además de mantener un nivel de comunicación adecuado. Programar consiste en lograr facilidades de un lenguaje. Newman desarrolló el programa almacenado y se le considera el padre de la programación.

Características:

• Independencia.-el equipo no tiene que ver con el lenguaje

• Transportabilidad.- el programa corre en varias computadoras.

• Generación de código.

• Notación orientada al problema.- algunos tienen actividades muy específicas.

• Uso de indentificadores.- manejo de los datos.

• Similitud con el lenguaje diario.- el programador no tiene dificultad en el uso del programa.

Lenguajes de bajo nivel:

• Ensamblador.

• Lenguaje máquina

Lenguajes de alto nivel: Pueden ser usados por el usuario.

• Fortran

• C++

• Small talk

• Pascal

• Cobol

• Delphi

• Basic

• Uso general.- el software que ofrece estructura para un gran número de aplicaciones, Ej. Encarta.

• Case.- manejo de información por computadora, es un sistema de ayuda al analista, o administrador de bases de datos.

• Aplicación.- desarrolla alguna tarea específica, entran: Windows (integrado con Excel, Acces, etc). Vienen englobados en una sola función: Microsoft.

La clasificación de los generadores se hace en base a lenguajes:

Lenguajes orientados a objetos

Small Talk, C++, etc. Permiten el manejo de bases de datos de una forma sencilla. En la industria de software es usado en la toma de decisiones.

• Software de escritorio (de usuario final).- También llamado Desktop. Ha ayudado en el área de la empresa facilitando las labores de oficina (procesador de texto, hoja de cálculo, etc).

• Apoyo al ejecutivo (software de MIS).- Ayuda al ejecutivo en la toma de decisiones. Sistemas de admón.: Managment Information System.

• Inter.-empresario (nóminas, contabilidad).- SAC, COI y NOI. Muy comerciales y se usan dentro de la empresa.

• De servicio externo.- atención a clientes o cajero automático.

• Teleinformática.- protocolos, bases de datos distribuidas y en tiempo real lenguaje de comunicación en redes.

• Comercial y paquetería.- Microsoft, IBM.

Características de los programas

• Legibilidad.- fácil lectura y comprensión

• Portabilidad.- su diseño debe permitir la codificación en diferentes lenguajes de programación así como su instalación en diferentes sistemas.

• Modificabilidad.- ha de facilitar su mantenimiento, es decir los modificadores y actualizaciones necesarias para adaptarle a una nueva situación.

• Eficiencia.- se debe aprovechar al máximo los recursos del computador minimizando la memoria utilizada y el tiempo de proceso o ejecución.

• Modularidad.- ha de estar subdividido en bloques o módulos cada uno de los cuales realiza una parte del conjunto del trabajo.

• Estructuración.- debe cumplir las reglas de la programación estructurada para facilitar la verificación, depuración y mantenimiento del programa.

Base de datos

Colección de datos interrelacionados en conjunto sin redundancias perjudiciales e innecesarias. Su finalidad es la de servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible. Permite la toma de decisiones. Aporta información a todos los niveles, en el nivel ejecutivo lleva a cabo decisiones.

Objetivo del enfoque de la tecnología de la base de datos:

• Mínima redundancia.- dentro de la BD no hay duplicidad o la hay controlada, se Da cuando el sistema es muy amplio.

• Estandarización y normalización de la información.- realiza movimientos sin afectar puntos diferentes a los deseados pasa eso se estandariza la información.

• Máxima versatilidad.- al hacer la utilización se sabe que datos se utilizan con frecuencia. Se puede dividir de tal forma que los datos principales se tienen al alcance de la mano.

• Seguridad.- tanto física del equipo donde está la base de datos como de las nóminas en ella contenidas.

• Confidencialidad.- se le denomina “vistas de usuario”. Se ven solo las vistas a las que se tienen acceso.

• Integridad y consistencia.- se maneja el concepto de “atomicidad”. Varias operaciones se realizan al mismo tiempo. La integridad es que todo dato en la BD debe ser coherente.

• Independencia lógica.- conjunto de archivos relacionados entre si.

• Capacidad de migración de los datos.- es totalmente técnico, la información tiene la capacidad de ser llevada a otro equipo de cómputo.

• Flexibilidad.- se realizan monitoreos para saber si necesita crecer. La BD ya está funcionando pero se sigue verificando que tanto se utiliza.

El manejador de bases de datos debe tener:

• Integridad referencial.

• Redundancia controlada.

• Niveles de seguridad.

• Relación con las tablas.

• Mecanismos de respaldo y recuperación.

• Grandes cantidades de respaldo y recuperación.

• Grandes cantidades de información

• Lenguajes de 4° generación.