Arquitectura de Sistemas Microinformáticos

Sistema Informático

Un sistema informático es un conjunto de elementos que hace posible el tratamiento automático de la información.

Las partes de un sistema informático son:

• Componentes lógicos: Se trata de las aplicaciones y los datos con los que trabajan los componentes físicos del sistema.
• Componentes físicos: Está formado por todos los aparatos electrónicos y mecánicos que realizan los cálculos y el manejo de la información.
• Componente humano: Está compuesto tanto por los usuarios que trabajan con los equipos como por aquellos que elaboran las aplicaciones.

Ordenador

Un ordenador es un dispositivo electrónico capaz de procesar datos a gran velocidad. Las características principales son la potencia de cálculo (cuántos millones de instrucciones ejecuta cada segundo) y la velocidad (frecuencia de un reloj que utiliza, se mide en gigahercios GHz).

Tipos de Ordenadores

• Superordenadores: Ordenadores de gran potencia y elevadísimas prestaciones, que se utilizan principalmente para cálculos científicos que requieren una gran capacidad de proceso y pueden realizar miles de millones de operaciones por segundo.
• Ordenador central o mainframe: Es un ordenador grande, potente, de gran capacidad, tanto de procesamiento como de almacenamiento y comunicaciones. Son capaces de gestionar múltiples bases de datos y procesar miles de transacciones para elevado número de ordenadores que pueden estar conectados de forma simultánea.
• Miniordenadores: También se pueden denominar servidores. Son ordenadores de tamaño intermedio a los que pueden conectarse varios puestos de trabajo en el mismo momento.
• Estaciones de trabajo: Un ordenador que facilita a los usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. Son ordenadores de sobremesa de gran potencia utilizados en ingeniería o para realizar cálculos técnicos. Las estaciones de trabajo usualmente ofrecen un rendimiento más elevado de lo que normalmente ofrecen los ordenadores personales, especialmente con lo que respecta a gráficos, poder de procesamiento y habilidades multitarea.
• Microordenadores: Denominados genéricamente ordenadores personales, son aquellos que poseen un microprocesador o unidad central de proceso, normalmente con los circuitos de memoria caché y entrada / salida en el mismo chip. Hay diferentes tipos de microordenadores: PC (ordenador personal) de escritorio, ordenador portátil (Laptop o Notebook), PDA (Personal Digital Assistant, con diferentes sistemas operativos y equipos como Palm OS, Pocket PC, Smartphone, Symbian OS, Windows Mobile), Tablet PC, Tablet, Smartphone y videoconsolas.

Componentes Lógicos

Programas

Un programa informático es un conjunto de instrucciones que una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en una computadora. Sin programas, estas máquinas no pueden funcionar. Al conjunto general de programas, se le denomina software.

Algoritmo: Es un conjunto de instrucciones que indican paso a paso qué hay que hacer.

Lenguajes de Programación

Para escribir un programa hay que indicar al ordenador órdenes que pueda entender, para ello se utilizan los lenguajes de programación.

Lenguaje de Máquina

• Secuencias de números (0 y 1).
• Lenguaje propio de cada computadora.

Lenguaje Ensamblador

• Utiliza códigos parecidos al inglés.
• Varía de acuerdo al tipo de procesador.
• Ejemplo: LOAD X, ADD Y, STORE Z.

Lenguajes de Alto Nivel

• Instrucciones en un lenguaje familiar.
• Usa notaciones matemáticas conocidas.
• Independiente de la máquina.

1. Lenguajes de bajo nivel: Son lenguajes de programación que se acercan al funcionamiento de un ordenador. El lenguaje de más bajo nivel es, por excelencia, el código máquina. A este le sigue el lenguaje ensamblador, ya que al programar en ensamblador se trabajan con los registros de memoria del ordenador de forma directa.
2. Lenguajes de medio nivel: (Ejemplo: el lenguaje C) Tienen características que los acercan a los lenguajes de bajo nivel pero teniendo, al mismo tiempo, ciertas cualidades que lo hacen un lenguaje más cercano al humano y, por tanto, de alto nivel.
3. Lenguajes de alto nivel: Son normalmente fáciles de aprender porque están formados por elementos de lenguajes naturales, como el inglés.

Los compiladores e intérpretes traducen los lenguajes de alto nivel a lenguaje máquina.

Tipos de Licencias de Software

Una licencia es un permiso que concede el autor de un programa para que los usuarios puedan usarlo. Tipos de software según el coste:

1. Freeware: Todo aquel programa que se distribuya gratuitamente, sin coste adicional. A veces se le pide al usuario que se registre para saber que usa su programa.
2. Shareware: El programa se distribuye con ciertas limitaciones, bien como versión de demostración o evaluación, con funcionalidades restringidas o con un límite de tiempo establecido (por ejemplo, 30 días).
3. Adware: Programas gratuitos, sin funcionalidades restringidas pero que incluyen publicidad. Por ejemplo, juegos que incluyen publicidad.
4. Libre: Puede ser de pago o gratuito y el usuario tiene acceso al código fuente (las instrucciones del programa) y puede modificarlo y/o ampliarlo y redistribuirlo libremente. Por ejemplo, el sistema operativo Linux o el paquete de ofimática Open Office.
5. De pago: Son programas que tienen un coste.

Datos. Sistemas de Codificación

La información es la materia prima de la informática. Está formada por datos y por instrucciones dirigidas al ordenador para manipularlos. Tanto los datos como las instrucciones deben estar codificadas en códigos binarios. Un sistema de codificación consta de una serie de símbolos y reglas.

Existen distintos tipos de codificación de la información dependiendo de si es numérica o alfanumérica.

Representación Numérica

Está basada en los distintos sistemas de numeración.

Un sistema de numeración consta de una base que es el número de símbolos que utiliza y un coeficiente que indica el valor de cada dígito según su posición.

Vamos a tratar los sistemas decimal, binario, octal y hexadecimal, que detallamos a continuación:

Sistema Decimal

El hombre usa normalmente el sistema decimal para contar.

Este sistema utiliza la base 10, que significa que utilizamos 10 símbolos para representar todos los valores:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Dependiendo de la posición de dígito dentro de una cifra, representará unidades, decenas, centenas, etc. Es un sistema de numeración posicional.

Sistema Binario

En lugar de utilizar los 10 símbolos del sistema decimal, sólo se utilizan dos:

0 y 1

Este es el sistema que resulta inteligible al ordenador, ya que el 1 representa presencia de carga eléctrica y el 0 representa ausencia de carga eléctrica.

Ejemplos de números en formato binario son: 1100, 0010, 101010, pero no 1002.

Se suele poner una ‘b’ detrás de un número binario para especificar que es binario: 110101b.

Sistema Octal

En los primeros ordenadores se programaba en binario. Para que fuese más sencillo apareció el sistema octal y hexadecimal. Son 8 símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

La conversión de octal a binario es muy sencilla, cada dígito octal equivale a 3 en binario.

Sistema Hexadecimal

Es el sistema de base 16 en el que se utilizan los siguientes 16 símbolos para la representación numérica:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F