INFORMÁTICA BÁSICA. Sistemas informáticos

1. INFORMÁTICA BÁSICA

1. Sistemas informáticos

1.  Introducción

Informática es un acrónimo de information y automatique. De esta forma, la informática se refiere al procesamiento automático de información mediante dispositivos electrónicos.

El objetivo del presente tema es el estudio de los tipos de máquinas que se utilizan en un sistema informático.

1.  Definición

Se define un sistema informático como el conjunto de elementos físicos y lógicos necesarios para la realización y explotación de aplicaciones informáticas. Para desarrollar un sistema informático debemos analizar los siguientes elementos: el sistema actual, el sistema que pretendemos crear, el diseño de todos los elementos, los algoritmos y su programación, las pruebas de funcionamiento, la implementación del sistema en la computadora y la evaluación y mantenimiento del sistema.

El esquema de un sistema informático es:

• Entrada: información para procesar
• Proceso: tratamiento de la información de entrada
• Salida: información resultante del proceso realizado en el sistema informático

1. Clasificaciones

1.  Clasificación según generaciones

La informática tiene sus orígenes en los años 40. Vamos a ver como se clasifican las computadoras según las generaciones donde han surgido avances tecnológicos.

El paso de una generación a otra ha sido determinado por avances hardware, excepto la quinta generación, en la que el determinante ha sido el software. Los avances más característicos han sido:

• Miniaturización del tamaño de los ordenadores
• Mayor fiabilidad
• Mayor potencia para resolver problemas complejos
• Mayor velocidad de cálculo

Existen cinco grandes generaciones:

• Primera generación [1946-1954]

Etapa de las empresas pioneras de la informática como IBM y UNIVAC.  Los ordenadores se alquilan por el alto coste. Es la generación de las válvulas de vacío y de programas muy rudimentarios en lenguaje máquina. No había programadores, eran mecánicos. Algunas máquinas de la época fueron: UNIVAC, ENIAC, etc.

• Segunda generación [1955-1964]

Es la generación del transistor. A principios de 1960 se empiezan a comercializar los primeros ordenadores. En esta época surgen las unidades de cinta, discos magnéticos, lectores de tarjetas perforadas e impresoras. También aparecen los primeros lenguajes de programación: ForTran en 1957, COBOL en 1959, ALGOL en 1960 y LISP en 1962.

• Tercera generación [1965-1970]

Es la generación de los circuitos integrados (chip) que contienen gran cantidad de componentes como resistencias, condensadores, diodos y transistores en una pastilla de silicona o plástico. Se empiezan a utilizar las memorias de semiconductores, la microprogramación, segmentación y multiprogramación. Se maximiza el uso de la CPU cargando en memoria más de un programa a la vez.

• Cuarta generación [1971-1981]

En 1971 Intel crea el chip de silicio integrado en una CPU, denominado microprocesador. Los primeros fueron de 4 bits para después ir avanzando a 8, 16, 32 y 64 bits. Los precios bajaron y aumentaron las prestaciones. Nacen los PC’s (Computadores Personales) para uso doméstico.

• Quinta generación [1982-actualidad]

Se continúa el desarrollo de los PC y también de los supercomputadores. Surge la Inteligencia Artificial y los Sistemas Expertos.

1.  Clasificación según su potencia de cálculo y capacidad de almacenamiento

1. Supercomputadoras: son computadoras con capacidades de cálculo muy altas y utilizadas para fines muy específicos. Tienen un elevado coste (millones de euros) y hay muy pocas. Necesitan de personal muy especializado y se suelen usar en organismo gubernamentales, militares y científicos.
2. Computadoras o mainframes: son grandes ordenadores que se utilizan para dar soporte a grandes redes de comunicaciones con miles de usuarios. Se utilizan en grandes empresas para soportar multitud de estaciones de trabajo. Se pueden conectar varias computadoras en paralelo para repartirse el trabajo. Un ejemplo sería las serie Z de IBM.
3. Miniordenadores: son ordenadores que admiten unas cuantas terminales y están orientados a la gestión. Soportan de 10 a 200 usuarios simultáneamente y se usan para almacenar grandes bases de datos y aplicaciones multiusuario. Un ejemplo serían la VAX y AS/400.
4. Microordenadores:

1. Unidades de información

2. Sistemas de numeración

1.  Sistemas de representación de la información
2.  Procedimiento de conversión de base decimal a cualquier base
3.  Procedimiento de conversión de cualquier base a base decimal
4.  Operaciones aritméticas binarias
5.  Operaciones lógicas binarias

1. Concepto de sistema de información

1.  Definición de dato e información
2.  Definición de sistema de información
3.  Elementos que componen un sistema de información
4.  Estructura de un sistema de información
5.  Clasificación de los sistemas de información

1. ARQUITECTURA DE ORDENADORES. ELEMENTOS BÁSICOS Y FUNCIONES

1. Arquitectura de ordenadores Von Neumann
2. Clasificación de los ordenadores según su estructura: Flynn
3. Elementos básicos

1.  Introducción
2.  Parámetros característicos de un ordenador

1. LA PLACA BASE

1. Elementos de la placa base
2. Tamaño de la placa: factores de forma

1. LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO: MICROPROCESADOR

1. La unidad de control
2. La unidad aritmético-lógica
3. Fases de la ejecución de una instrucción

1.  Fase de búsqueda (Fetch-Cycle)
2.  Fase de ejecución (Execute-Cycle)

1. Tipos de microprocesadores

1.  CISC
2.  RISC

1. LA MEMORIA: TIPOS, JERARQUÍA Y MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

1. Jerarquía de memoria
2. Tipos de memorias

1.  Memorias ROM
2.  Memorias RAM
3.  Memorias FLASH

1. Modos de direccionamiento

1.  Direccionamiento implícito
2.  Direccionamiento inmediato o literal
3.  Direccionamiento directo por registro
4.  Direccionamiento directo o absoluto
5.  Direccionamiento indirecto
6.  Direccionamiento relativo
7.  Direccionamiento indexado
8.  Direccionamiento incremental o postincremental
9.  Direccionamiento autodecremental

1. BUSES

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