Sistemas de computacion_informatica_y_programacion

Bolilla III – Sistemas de Computación
 Objetivos
 Adquirir conocimientos básicos de los sistemas de
computación, su origen, evolución y estructura actual.
Extrapolar la definición de sistema, en el ámbito de
hardware y software. Valorar los datos e información, para
poder realizar el procesamiento de los datos
correspondientes.
 Contenidos
 La computadora. Características
 Evolución histórica
 Clasificación
 Arquitectura de Hardware y Software
 Bases de Datos

La Computadora
 Máquina capaz de realizar y controlar a gran
velocidad cálculos y procesos complicados
que requieren una toma rápida de decisiones
mediante la aplicación sistemática de criterios
preestablecidos.-

Origen de la Palabra
 Computer (inglés) : máquina de computar o
calcular
 Ordenador (francés) : ordenateur – Poner en
orden la informacion

¿Nos ayudarán las computadoras?,
¿En qué?
o Informar
o Con datos ordenados, concisos y concretos.
o Educar
o Lo que implica: guiar, explicar, promover unas
ciertas actitudes, inculcar conocimiento.
o Evaluar
o Con el análisis de los parámetros (orden, dificultad),
tiempos, intentos, dudas, etc..
o Motivar
o .....lo mejor de los computadores....

La computadora ya esta
ayudando a:
 L@s niñ@s.
 Las personas con problemas.
 L@s mayores.
 L@s ingenier@s.
 L@s médic@s.
 L@s cientific@s.
 L@s .....l@s .....l@s..... ∞

Algunos ejemplos
¡Calor!
¡Los sueños!

¡La electrónica,
la matemática,
el diseño!...

¡La biología,
la física,
la química!

¡Ah! Me olvidaba del 3D y la realidad virtual
....y también....

ENIAC
Del pasado Al Presente
ASCI White
30 toneladas
18000 válvulas
300 multiplicaciones por segundo
Cálculo de trayectorias de misiles
106 toneladas
79 Km. De cables
12,3 Teraflops
Simulaciones de explosiones
nucleares
Universidad de Boston (1er. Usuario
Universitario)

Si ahora nos paramos un poco,
y pensamos en las
comunicaciones, podemos ver
el número de dispositivos, que
hoy en día, dependen de los
computadores y de la
programación. ¿cuántas cosas
podemos conectar a nuestro
computador? , veamos el futuro
ya presente ... (IEEE)

Tele-Cable
Audio
DVD
Teléfono
Tel. Celular
Impresoras
Video cam.
PC
Palm/Note
Tarj Créd/deb.
TV InternetTelevisión
Pagar por ver
Internet Celular
Tele internet
Banco en casa
redes
Video
conferencia
Tarj. Inteligentes
WWW
Fax
..
..
P
r
e
s
e
n
t
e
...la computación
Ubicua.

1 Gf = 1000000000 = mil millones de operaciones de punto flotante por segundo
1 Tf = 1000 Gf.
1 Pf = 1000 Tf = 1.000.000.000.000.000 flops.
Cinco pasos para llegar al Petaflop
(Fuente IBM)
Placa
Torre
Procesador

QUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALESQUE HACEN LAS COMPUTADORAS Y SUS IMPLICACIONES SOCIALES
•Velocidad de procesamiento
•Grandes cantidades de datos
•Procesos rápidos, económicos y libres de errores
•Demanda creciente de información
Aplicaciones:Aplicaciones:
•Fuera de línea con procesamiento en lotes
•En línea y tiempo real
•Uso de Time Sharing o tiempo compartido
•Simulación
•MIS
•Servicios

EVOLUCIÓN DE LA COMPUTADORAEVOLUCIÓN DE LA COMPUTADORA
“Representa uno de los acontecimientos más significativos de nuestro tiempo,
el
creciente uso de las computadoras . . .”
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN:CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN:
•ANALÓGICAS:ANALÓGICAS: Procesan informaciones acerca de magnitudes análogas, medir tiempo,
longitud, velocidad o presión atmosférica. (El hombre fue asimismo la 1ra. C.A., al usar
su antebrazo para medir.
Resuelven problemas que se presentan como realidades físicas, para hallar la solución
recurre a relaciones similares análogas. Los datos que se proporcionan y utilizan son
siempre continuos y la forma de medirlos está sujeta a una forma de proceso de
medición. La aplicación de la computadora analógica tiene lugar en actividades donde el
objetivo es ejercer alguna forma de control.
1945-55 1955-65
1965-80
1980-199?
1ra. 2da. 3ra. 4ta.
• 1ra. Generación: Bulbos
• 2da Generación: Transistores
• 3ra. Generación: C. Integrados
• 4ta. Generación: PC-VLSI

•DIGITALES:DIGITALES: En los circuitos de las computadoras digitales, los datos se representan
mediante esquemas de impulsos eléctricos. Los datos se representan siempre en forma de
cantidades discretas.
Las computadoras digitales pueden clasificarse en:
- Científicas
- De uso general
- Comerciales
ORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITALORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITAL
•Unidad de Entrada:Unidad de Entrada: unidades de disco, cinta, teclado, lectores, etc.
•CPU:CPU: Sección de Control, Sección Aritmética Lógica, Memoria Interna,
Memoria Externa en Línea, Memoria Externa Fuera de Línea.
•Unidad de Salida:Unidad de Salida: unidades de disco, unidades de cinta, impresoras, etc.
P
E
R
I
F
E
R
I
C
O
S

ORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITALORGANIZACIÓN DE UNA COMPUTADORA DIGITAL
Preparación de losPreparación de los
DatosDatos
Unidad deUnidad de
EntradaEntrada
Unidad deUnidad de
SalidaSalida
Almacenamiento PrimarioAlmacenamiento Primario
Unidad Aritmética y LógicaUnidad Aritmética y Lógica
ControlControl
AlmacenamientoAlmacenamiento
Secundario ExternoSecundario Externo

OTRAS CLASIFICACIONESOTRAS CLASIFICACIONES
Según la base de su tamaño (costo):Según la base de su tamaño (costo):
- Grandes
- Medianas
- Pequeñas
- De escritorio
Y más recientemente (velocidad y almacenamiento)Y más recientemente (velocidad y almacenamiento)
- Supercomputadores
- De gran escala
- De escala mediana
- Microcomputadoras
Microcomputador
Minicomputador
De escala media
De gran escala
SupercomputadorPosición relativa de la potencia de procesamiento en los sistemas de computación.

TipoTipo MIPSMIPS MB RAMMB RAM EjemploEjemplo AplicaciónAplicación
C. Personal 1 1 IBM PS2 Utilitarios Vs.
Minicomput. 2 4 PDP-11/84 Traf. Aéreo
Supermini 10 32 SUN-4 Servidor Red
Macro Comp. 30 128 IBM 3098/300 Op. Bancarias
Supercomp. 125 1024 CRAY-2 Pred. Meteor.
CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO, DESEMPEÑO YCLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO, DESEMPEÑO Y
APLICACIÓNAPLICACIÓN

SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALESSEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES

INFORMACIÓN DIGITAL:INFORMACIÓN DIGITAL: Se aplica a un conj unt o de piezas
simbólicament e separadas con lo que se puede represent ar un
número de element os que se pueden cont ar.
La I D numérica est á relacionada con la represent ación simbólica de
la acción de cont ar (El Ábaco).
Una caract eríst ica de la I D es que ent re dos valores def inidos no
exist en int ermedios.
Las señales eléct ricas pueden ser port adoras de inf ormación digit al
binar ia. INFORMACIÓN ANALÓGICA:INFORMACIÓN ANALÓGICA: Vinculado a la medición de
magnit udes f ísicas cont ínuas, su medida puede dar lugar a cualquier
valor int ermedio ent re una gama cont igua de valores f init os
(t ermómet ro, r eloj de sol, et c.)

f(t)
c
condensador
Bobina I
Resistencia r
Sistema Eléctrico equivalente al Mecánico
f(t)
t

Si d e a l g u n a m a n era p od em os en con tra r l a s eq u i va l en ci a s en tre
l os com p on en tes d e a m b os si stem a s, p od em os estu d i a r a l si stem a
m ecá n i co a n a l i za n d o el com p orta m i en to d el si stem a el éctri co.
Com o es m á s fá ci l va ri a r o reem p l a za r resi sten ci a s, b ob i n a s o
con d en sa d ores se p u ed e p or AN ALOGÍA ob serva r el
com p orta m i en to d e cu a l q u i er si stem a q u e a ctú e si m i l a rm en te,
va ri a n d o com p on en tes m á s fá ci l es d e m a n eja r.
El si stem a el éctri co ti en e u n a ecu a ci ón rep resen ta d a p or l a
si g u i en te fórm u l a :
f(t) = I (R + X1 + 1 / Xc)
X1 = R + w L
Xc = R + L + L/ w C
w
Im p ed a n ci a In d u cti va
Im p ed a n ci a Ca p a ci ti va
Frecu en ci a An g u l a r
In d u cta n ci a = Bob i n a (L) = Resorte(r)
Ca p a ci ta n ci a = Con d en sa d or(c) = Am orti g u a d or(a )
Resi sten ci a (R) = M a sa (m )

SISTEMAS DE COMPUTACIÓNSISTEMAS DE COMPUTACIÓN
Analógicos:Analógicos: resuelven problemas que reflejan realidades físicas. Encuentran la
solución del problema con relaciones similares o equivalentes que por lo general son
tensiones eléctricas.
* Reglas de cálculo
* Registro de tensiones: - control de flujo
- temperatura
- presión
Los datos que se proporcionan y se utilizan en computadoras o mecanismos
analógicos son siempre continuos y están sujetos a una interpretación de un proceso
de medición. La exactitud depende de la precisión con que puedan controlarse y
representarse esas tensiones. La aplicación o uso de la computadora analógica tiene
lugar en actividades donde el objetivo final es ejercer alguna forma de control.
RESORTE (r)
CARROCERÍA
MASA (m)
AMORTIGUADOR (a)
FUERZA IMPULSIVA f(t)
Sistema Mecánico de
Amortiguación del
Automóvil

SISTEMAS DIGITALESSISTEMAS DIGITALES
Digitales:Digitales: En los circuitos de la CD, los datos se representan mediante esquemas de
impulsos eléctricos codificados. Los datos se representan siempre en forma de
cantidades y totales discretos. Esta posibilidad de admitir y manipular datos discretos
hace que la CD se adapte a aplicaciones comerciales, en donde la exactitud de los
cálculos y el registro de los datos se hallan sólo limitadas por el número de
posiciones ponderadas disponibles para la manipulación de los datos.
Estas computadoras son mucho más precisas que las analógicas, donde los datos de
carácter continuo se leen solo hasta el valor máximo que se les provee.
Unidad de Control
ALU
Registros
Memoria
Principal
Disco Impresora
BUS

Historia de las Computadoras Mecánicas y DigitalesHistoria de las Computadoras Mecánicas y Digitales
Siglo XVII:Siglo XVII:
Las varillas de Napier, 1617: Varillas grabadas de marfil se distribuían en un dispositivo mecánico para
realizar multiplicaciones y divisiones.
La Calculadora de Pascal, 1642: Desarrollada por el matemático francés, fue un intendo destinado a
perfeccionar la exactitud y rapidez de los cálculos de los empleados que trabajaban en la oficina de
recaudación de impuestos del padre de Pascal. La calculadora de Pascal permitía un acarreo mecánico
y se parecía, de alguna manera, a las calculadoras de bolsillo que actualmente existen, las operaciones
eran sólo sumas y restas.
Las Calculadoras de Moreland, 1666 y 1667: Un inglés, desarrolló varias calculadoras mecánicas. Esta
es una variante de la calculadora de Pascal que luego fue perfeccionada e incluia la mecanización del
principio de multiplicación de las varillas de Napier.
La Calculadora de Grillet, 1678: Constituía otra variante de Pascal, combinaca con un método mecánico
de manipular las varillas.
La Calculadora de Leibniz, 1692: Desarrollada por el matemático alemán, esa calculadora nunca tenía
éxito en la práctica. Sin embargo, los principios y las técnicas de la máquina de Leibniz conducían al
desarrollo de las actuales máquinas de sumar. Agrega a Pascal la multiplicación y división. Se inicia
estudios sobre el Sistema Binario.

Siglo XVIII:Siglo XVIII:
El Aritmómetro, 1820: La primera calculadora de producción comercial fue el aritmómetro. Fabricada por
F. Thomas de Colmar, esa máquina era una calculadora mecánica práctica, similar a la de Leibniz.
Las máquinas de Babbage: El matemático inglés Babbage ha sido designado el padre de la computador
digital. Su Difference Engine estaba diseñada para realizar complejos cálculos sin intervención humana
(solución de Polinomios de 2do. Grado). Las limitaciones de la tecnología de la época impidieron que la
Difference Engine y la Analytic Engine llegaran a tener éxito. La Analytic Engine debía recibir sus
instrucciones no de un ser humano, sino de una serie de tarjetas perforadas que indicaría a la UAL la
operación a realizar. Las mismas tarjetas se usaban repetidas veces en secuencias interactivas de
cálculos mecánicos, pudiendo también almacenar datos de resultados intermedios. Era esta una
máquina programable y automática que podía realizar cualquier tipo de cálculos.
Boole, 1854: Publica la obra “Leyes del Pensamiento”, que utiliza la negación, la conjunción y la
disyunción para representar enunciados de la lógica deductiva o determinar la verdad o no de
enunciados compuestos.
Las Primeras Máquinas Comerciales: La revolución industrial trajo consigo la necesidad de cálculos
rápidos y exactos.
El Contómetro de Felt, 1885: El contómetro fue la primera máquina práctica de sumar y listar, y una de
las primeras calculadoras de mesa con teclado.

Siglo XVIII:Siglo XVIII:
El Sistema de Tabulación Eléctrica de Hollerith, 1890: El doctor Hollerith, estadístico de renombre,
desarrolló la primera máquina estadística basada en el principio de agujeros perforados en tarjetas y
accionada por electricidad. Ese sistema de tarjetas perforadas se utilizó durante el censo de 1890 y
consistía en:
- Contadores mecánicos
- Una prensa, con una lectora de tarjetas para entrar los datos en los contadores
- Una caja de clasificación compuesta de una serie de cajas en las cuales se colocaban las
tarjetas perforadas según la información detectada en la prensa
El doctor Hollerith fundó más tarde la Tabulating Machine Company de grandes corporaciones.
Siglo XX:Siglo XX:
1910: James Powers, estadístico encargado del censo de 1910, diseñó un equipo mecánico capaz de
perforar tarjetas y una clasificadora horizontal de dos lotes. Sus máquinas funcionaron en forma tan
adecuada que fundó la Powers Acconting Machine Company, adquirida más tarde por la Remington
Rand Corporation.
1936: Turing propone un modelo matemático de autómata general que de permitir la representación del
problema, este tenía que tener solución mediante un algoritmo.
1942: Se propone el uso de discos y tambores magnéticos para almacenar grandes cantidades de
información.

Siglo XX:Siglo XX:
1944: Sobre la base de conceptos expuestos por Howard Aiken, se desarrolló la computadora MARK I,
de Howard. Las instrucciones para la solución de problemas estaban determinadas, en parte por cinta
perforada equivalente a un rollo de pianola. La Mark I era la primera máquina que realizaba largas
secuencias de operaciones aritméticas y lógicas.
1944: Construida en Dresde, Alemania, la Zuse es considerada por algunos expertos como la primera
máquina eléctrica que pasó del concepto externamente programado al concepto de programa
almacenado.
1945: Von Newmann propone un modelo, hasto hoy utilizado, en donde se usaría la memoria interna de
equipo tanto para datos como para programas cuando estos se ejecutan. También planteó usar el
sistema binario para el funcionamiento interior de una computadora.
MEMORIA
UNIDAD DE CONTROL UAL
INPUT OUTPUT

Siglo XX:Siglo XX:
1946: El doctor John Mauchly y J.P. Eckert de la Universidad de Pensilvania, desarrollaron la ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Calculator), primera calculadora que usaba tubos al vacío. La
ENIAC es, probablemente la primera computadora electrónica del mundo.
1951: UNIVAC I, la primera computadora que se ofrecía en el mercado, trabajaba para la Oficina de
Censos.
1954: La primera instalación de computadoras para aplicaciones comerciales se estableció en General
Electric Appliance Park, Lousville, Kentucky.
1964: La primera vez se emplearon, en computadoras comerciales, los conjuntos de circuitos integrados
y microelectrónicos.

Algunos hitos tecnológicos en el desarrollo de la computadoraAlgunos hitos tecnológicos en el desarrollo de la computadora
AÑOAÑO NOMBRENOMBRE HECHA PORHECHA POR OBSERVACIONESOBSERVACIONES
1834 Máquina Analítica Babbage 1º intento de construir una computadora digital
1836 Z1 Zuse 1º máquina calculadora a base de relevadores
1934 COLOSSUS Gobierno Británico 1º computadora electrónica
1944 MARK I Aiken 1º computadora americana de propósito general
1946 ENIAC I EckertMauchley La historia de la computación moderna se inicia aquí
1949 EDSAC Wilkes 1º computadora con programa almacenado
1951 Whilwind I MIT 1º computadora de tiempo real
1951 UNIVAC I EckertMauchley 1º computadora vendida comercialmente
1952 IAS Von Neumann La mayoría de las computadoras actuales usan este diseño
1960 PDP-1 DEC 1º minicomputadora (50)
1961 1401 IBM Máquina pequeña de orientación comercial de gran popularidad
1961 7094 IBM Dominó la computación científica a principios de los años 60
1963 B5000 Burroughs 1º máquina diseñada para un lenguaje de alto nivel

Algunos hitos tecnológicos en el desarrollo de la computadoraAlgunos hitos tecnológicos en el desarrollo de la computadora
AÑOAÑO NOMBRENOMBRE HECHA PORHECHA POR OBSERVACIONESOBSERVACIONES
1964 360 IBM 1 de productos diseñada como familia
1964 6600 CDC 1º máquina con paralelismo interno extensivo
1965 PDP-8 DEC 1º computadora para el mercado de masas (50000)
1970 PDP-11 DEC Dominación de las minis en los años 70
1974 8080 Intel Primer CPU de propósito general integrado
1974 CRAY-1 Cray Primera supercomputadora
1978 VAX DEC 1º Supermini de 32 bits

Computación Científica y de IngenieríaComputación Científica y de Ingeniería
CARACTERÍSTICAS DECARACTERÍSTICAS DE
PROCESAMIENTOPROCESAMIENTO
CÁLCULO CIENTÍFICOCÁLCULO CIENTÍFICO EMPRESAEMPRESA
BASE DE DATOS Pequeña Muy Grande
VOLUMEN DE IO Pequeña Grande
VELOCIDAD DE IO No Importa Muy Importante
TIEMPO DE COMPUTACIÓN Muy Grande Pequeño
VELOCIDAD DE CÁLCULO Muy Grande No Importante
ADMINISTRACIÓN DE DATOS Despreciable Muy Importante

SISTEMAS ADMINISTRATIVOS EN LÍNEA Y TIEMPOSISTEMAS ADMINISTRATIVOS EN LÍNEA Y TIEMPO
REALREAL
SISTEMAS ADMINISTRATIVOS EN LÍNEA Y TIEMPOSISTEMAS ADMINISTRATIVOS EN LÍNEA Y TIEMPO
REALREAL
SUCURSAL I SUCURSAL II SUCURSAL III
DEPÓSITO DEPÓSITO DEPÓSITO
Petición de mercaderías en más de un depósito, físicamente distante

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON TIEMPORESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON TIEMPO
COMPARTIDOCOMPARTIDO
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON TIEMPORESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON TIEMPO
COMPARTIDOCOMPARTIDO
SISTEMA DESISTEMA DE
COMPUTACIÓNCOMPUTACIÓN
Médicos Usuarios
Bancos Abonados
Los abonados al sistema están en lugares diferentes, todos pueden comunicarse con la computadora,
plantear problemas y obtener respuestas inmediatas.
BENEFICIOS:
* Costos distrubuidos
* Gran computadora remota
* Pequeña empresa puede competir con una gran compañía

Simulación por ComputadoraSimulación por ComputadoraSimulación por ComputadoraSimulación por Computadora
Una computadora puede simular el mundo real, no con la construcción de un sistema
material, sino mediante números y cálculos. La simulación total incluye millones de cálculos
y puede ser realizado rápidamente y a bajo costo, solamente en una computadora.
(Ej.: SIMULADORES DE VUELO)
Servicios Médicos y HospitalariosServicios Médicos y HospitalariosServicios Médicos y HospitalariosServicios Médicos y Hospitalarios
Las computadoras ayudan en el diagnóstico médico y en la planificación dietética, realizan
pruebas de rutina, analizan datos e imprimen directamente los resultados.
La atención de la salud se hace menos costosa, más efectiva y más accesible para todos.
La computadora puede ayudara los médicos y a las enfermeras a hacer más saludable la
gente y aún a salvar vidas.

MISMISMISMIS
Sistemas de información administrativa (MIS), proporcionan información a los funcionarios
para realizar mejores negocios y para tomar decisiones acertadas.
CARACTERÍSTICAS
Todos los datos deben ser organizados en una base de datos, el cimiento del
sistema.
Se suministra una comunicación bidireccional remota, directa y rápida y entre
el usuario y la base de datos.
Se brinda flexibilidad para responder a requerimientos planificados y no
planificados.
La información puede ser suministrada en una forma específica por el usuario.
Se provee al usuario la capacidad de buscar entre los datos y de recuperar
información, con más profundidad a medida que se requiera.
Se brinda protección de archivos para impedir que usuarios no autorizados
almacenen y recuperen datos.

Aspectos a tener en cuenta al
adquirir una computadora
 Escritorio o Portatil
 PCMCIA
 Peso
 Mouse
 Etc.
 Plataforma
 Gabinete
 Dispositivio de visualización
 Red?
 Microprocesador

Aspectos a Tener en cuenta al
 Velocidad de Reloj
 RAM
 CACHE
 ISA, Vesa, PCA
 SO
 Software Horizontal? Vertical?
 HD
 Floppys

Aspectos a Tener en cuenta al
 Periféricos
 Mouse
 Impresoras
 Scanners
 FAX/Modems......
 CDR – CDRW – DVD
 Soporte Técnico – Garantía y Reparación

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