Informatic básica

CONCEPTOS GENERALES

1.1. Concepto de información. Introducción a la teoría de la información. Con- cepto de dato. Estructuras de datos. Principios fundamentales históricos de la informática.

Información es un término general que abarca hechos y representaciones que pueden no estar relacionados. El concepto es conocido en general y es un término aceptado comúnmente. La información puede ser trivial o transcendente, verdadera o falsa. La palabra dato tiene, por otra parte, un significado mucho más preciso. Los datos son información en forma codificada, aceptable para ser introducida y procesada por un ordenador. Es pues una representación de la información, que usualmente viene en una estructura de datos; siendo entonces los datos re- presentativos en sí y en relación con la estructura de la que forman parte. Un punto a tener en cuenta es que los datos por sí solos carecen de significado, es decir:

datos + interpretación = información útil

Los principios fundamentales que subyacen tras el diseño y la construcción de los ordena- dores electrónicos digitales se han desarrollado durante un período de casi un siglo. Aunque un gran número de personas han contribuido de diversas formas al desarrollo y comprensión de estas ideas, el trabajo de cuatro de ellas ha sido particularmente importante: Charles Ba- bbage, George Boole, Alan Turing y John Von Neumann.

- Babbage (1791-1871).

Identificó los estados de una tarea informática: entrada, tratamiento, salida. De él partió la idea de programa como un conjunto de instrucciones que controlan la operación de un or- denador.

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Apuntes de Informática

- Boole (1815-1864).

Es el fundador de la teoría de la lógica matemática. Nos legó un álgebra para representar cantidades lógicas (Verdadero ó Falso, Sí ó No) e investigó las operaciones que se pueden realizar con estas cantidades.

- Turing (1912-1954).

Formuló el concepto general de máquina informática. Expreso sus ideas en términos de una máquina abstracta denominada máquina de Turing. Aunque la máquina de Turing sólo puede ejecutar una operación simple a la vez, identificó una amplia clase de proble- mas que podían resolverse en un número finito de pasos.

- Von Neumann (1903-1957).

Colaboró en el diseño y construcción de varios ordenadores, publicando en 1946 un artí- culo esbozando los principios generales de un ordenador electrónico digital. Los dos pun- tos más importantes de este artículo son:

1. Todos los datos e instrucciones se representan en código binario y se almacenaran juntos en la memoria del ordenador.

2. El ordenador no hará distinciones entre datos e instrucciones.

1.2. Definición de sistema, subsistema y sistemas informáticos

El concepto de sistema es muy importante en el mundo de los ordenadores. Generalmente se hace referencia a un ordenador en términos de sistema de ordenador. Básicamente un sis- tema es un conjunto de partes que trabajan juntos para realizar una tarea común. Los sistemas se dividen a su vez en subsistemas, que son las encargadas de realizar cada una de las subta- reas en que se divide la tarea principal. Un sistema desarrollado para realizar tareas en el mundo de la informática es un sistema informático.

1.3. Noción de ordenador. Conceptos de hardware y software. Nociones de sis- tema operativo y redes locales.

Un ordenador es una máquina capaz de aceptar unos datos de entrada, efectuar con ellos operaciones lógicas y aritméticas, y proporcionar la información resultante a través de un me- dio de salida. Todo ello sin intervención de un operador humano y bajo el control de un pro- grama de instrucciones previamente almacenado en el propio ordenador. Así pues automáti- camente acepta y procesa datos proporcionando los resultados de dicha tarea, que deben de ser interpretados por el usuario del ordenador. Siendo el programa un conjunto de instruccio- nes que controlan el funcionamiento del ordenador y que están almacenadas en la memoria

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TEMA 1 – Conceptos generales

del ordenador. Los datos y las instrucciones se almacenan juntos. En algunas circunstancias las instrucciones se manejan como datos.

Se denomina hardware (hard=duro) a los componentes físicos de un ordenador, siendo el software (soft=blando) los programas que dirigen el funcionamiento del ordenador. En teoría la distinción entre ambos términos es clara, sin embargo conviene reconocer (por ejemplo) que mientras las operaciones de multiplicación en algunos ordenadores se realizan directa- mente por el hardware en otros se realizan en forma de sumas múltiples controladas por el software. Además los ordenadores tienen parte del software almacenado permanentemente en memorias de solo lectura (ROM). Esto se conoce como firmware y es un concepto intermedio entre el hardware y el software.

Será necesario disponer de un software diseñado específicamente para utilizar los recursos de los que dispone el ordenador, de una forma eficiente y facilitando al usuario dicha gestión. Este software se conoce como sistema operativo.

Normalmente se dispone de varios ordenadores conectados entre sí, facilitando así la utili- zación de los recursos, de que dispone cada uno, para el resto de usuarios. Estas configuracio- nes se denominan redes de ordenadores. Las que disponen sus recursos en un espacio reduci- do se denominan redes de área local (LAN), siendo redes de área distribuida aquellas que co- nectan ordenadores muy distantes entre sí (WAN).

1.4. Estructura de los ordenadores. Tipos de ordenadores: mainframes, mi- niordenadores y microordenadores. Descripción general de cada tipo.

De una forma muy general pueden considerarse tres tipos de ordenadores, de acuerdo a su tamaño y complejidad. Estos son, por orden de importancia en cuanto tamaño y complejidad: mainframes (grandes ordenadores), miniordenadores y microordenadores. Analizaremos los módulos que constituyen las distintas configuraciones de estos ordenadores. Debe de hacerse notar que estas configuraciones no son sino ejemplos. En la práctica hay una variación conti- nua en tamaño y complejidad de los sistemas más pequeños a los más grandes. No hay pues fronteras claramente definidas sino meramente orientativas. Cabe citar un fuerte incremento en prestaciones de los microordenadores, que en entornos concretos y configuraciones con- cretas se introducen claramente en los miniordenadores.

En el extremo más alto de la escala están los mainframes, con una potencia (y un coste) de decenas de miles de veces la de un microordenador, que es la parte mas baja de la escala. En la figura siguiente se representa un mainframe típico que se caracteriza por tener varias unidades

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