Informática Básica - MiAulario - Universidad Pública de Navarra

Informática Básica
2º Diplomatura en Ciencias Empresariales
Universidad Pública de Navarra
Informática Básica, DCE-UPNA
1
La información
(en la Informática)
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2
¿Qué hacen los ordenadores?
Un ordenador trabaja únicamente con
información. Cuatro funciones básicas:
• Recibe información (entrada).
• Procesa la información recibida.
• Almacena la información.
• Produce información (salida).
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Sobre la información
• Def. Información
• El ordenador no entiende de noticias, música o
arte. El ordenador se alimenta de datos para
posteriormente procesar y almacenar la
información obtenida.
• Cuando un ordenador almacena una
determinada información lo que hace es
transformar esta a un conjunto de ceros y unos.
• Def. Bit: BInary digiT, dígito binario.
• ¿Por qué sólo dos estados (0 y 1)?
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Sobre la información
¿Qué podemos representar mediante bits?
• Números
• Caracteres
• Imágenes
• Sonidos
• Imágenes + sonidos = vídeo
• ..
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Números Binarios
Representación Binaria de los 6 primeros números:
• 0 -> 0
• 1 -> 1
• 2 -> 10
• 3 -> 11
• 4 -> 100
• 5 -> 101
De decimal a binario: método de las divisiones
De binario a decimal: método del polinomio equivalente.
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Carácteres
¿Cuántos bits nos hacen falta?
26 letras (inglés).
Mayúsculas + Minúsculas = 26 * 2 = 52.
Símbolos: %, &, ..
Caracteres no imprimibles.
127 carácteres -> 7 Bits + 1 = 8 Bits = 1 Byte
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Carácteres
• ASCII: American Standard Code for
Information Interchange
7 bits -> 128 caracteres.
• Extension ISO-8859
8 bits -> 256 caracteres.
• UNICODE
16 bits (2 Bytes) -> 65000 caracteres (griego,
cirilo, ….).
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Medidas de información
(tradicionales)
• Bit: La unidad de información.
• Byte: Un conjunto de 8 bits.
• Kilobyte: Se representa por KB y es el equivalente de
1024 bytes. 210.
• Megabyte: Se representa por MB y es el equivalente de
1024 KB. 220.
• Gigabyte: Se representa por GB y es el equivalente de
1024 MB. 230.
• Terabyte: Se representa por TB y es el equivalente de
1024 GB. 240.
Cuando queremos pasar de una unidad inferior a otra
superior debemos dividir por 1024.
Cuando queremos pasar de una unidad superior a otra
inferior debemos multiplicar por 1024.
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Medidas de información: ejercicio
de ejemplo
• He comprado un disco duro con 512 MB.
¿Cuantos ficheros de 150 bytes puedo
almacenar en él?
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Imagenes
• Pixel: de Picture Element.
• Resolución: matriz de X columnas por Y filas de
pixeles. Nos da cuantos puntos (pixeles) hay.
• VGA: 640x480 = 307200 pixels
• SVGA: 1024x768 = 786432 pixels
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Imagenes
• B/N, Monocromo: 1 bit por pixel.
• Escala de grises: 8 bits para tonos
del blanco al negro.
• Color:
– 8 bits (256 colores),
– 16 bit (65536 colores),
– 24 bits (16 millones), “true color”
• Profundidad de color = numero bits
(bytes) de colores.
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Tamaño de Imagen
• Tamaño imagen =
Resolución * Profundidad de Color
• 640x480 pixels* 1 bits = 37,5 KBytes
• 640x480 pixels* 8 bits = 300 KBytes
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Hardware
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¿Cómo están formados los
ordenadores?
Los ordenadores cuentan con componentes
hardware (es decir, elementos físicos)
especializados en realizar ciertas tareas:
• Dispositivos de entrada (Recibe información)
• Procesador o Unidad Central de Proceso
(UCP/CPU) (Procesa información)
• Memoria principal y dispositivos de
almacenamiento secundario. (Almacena
información)
• Dispositivos de salida (produce información)
Además software (componente lógico).
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Hardware
Memoria
Secundaria
Bus
Memoria
principal
Dispositivos
de entrada/salida
Bus
Bus
CPU
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La Memoria
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Memoria
El corazón del ordenador es la CPU, pero...
La memoria es fundamental para que todo
funcione. Imagina que no tienes memoria...
Clasificación general:
• Memoria principal: accesible directamente por la
CPU, temporal, rápida, cara.
• Memoria secundaria: no accesible directamente
por la CPU, persistente, lenta, barata.
• Memoria offline, terciaria: persistente, no
conectada al ordenador permanentemente.
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Memoria principal: temporal
• Ideal para tener datos temporales:
– Leemos datos de mem. secundaria:
(5+2) x (5+5)
– 5+2 = 7, lo guardamos en mem. temporal.
– 5+5 = 10, lo guardamos en mem. temporal.
– resultado final = A x B = 7 x 10 = 70.
– Guardamos resultado en mem. secundaria: 70.
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Memoria secundaria: persistente
• ¿Hay datos que tienen que persistir
cuando apagamos el ordenador?
• ¿Vamos a programar las aplicaciones de
nuevo cada vez que encendemos el
ordenador?
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Memorias: comparando
• Capacidad de almacenamiento (MB, GB...).
• Tasa de transferencia de datos (MB/s,
GB/s...).
• Tiempo de acceso (milisegundos (10−3),
microsegundos (10−6), nanosegundos
(10−9)).
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Memoria principal: temporal
•
•
•
•
•
Registros CPU
RAM
Cache
ROM
CMOS
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RAM (Random Access Memory)
• Volatil, se borra si se apaga el ordenador.
• El número y tipo de programas que se
pueden ejecutar dependen de la cantidad
de RAM que tenemos.
• Capacidad: 256 MB a 2 GB.
• Tasa de transferencia: 1GB/s a 12 GB/s
• Tiempo de acceso: 10 a 20 ns.
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CACHE
• Memoria muy pequeña entre la RAM y la
CPU.
• Sólo guarda datos que se utilizan mucho.
• Varios niveles:
– L1: muy muy pequeñas, p.e. 16 KB (Pentium
4 Prescott).
– L2: pequeñas, p.e. 2 MB (Pentium 4
Prescott). Tasa de transferencia: 45 GB/s.
– L3: no todas las CPUs.
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ROM (Read Only Memory)
•
•
•
•
Sólo lectura, no se pueden escribir.
Se escriben en la fabrica.
No volátiles.
Imprescindibles para el arranque del
ordenador: BIOS o el FIRMWARE.
(Programa que: Identifica los dispositivos
conectados, los chequea, los prepara para
ser usados, arranca la máquina)
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Memoria secundaria: persistente
• Mecánicos:
– discos magnéticos, discos ópticos
– discos floppy
– cintas.
• Estado sólido (chips):
– Memorias flash.
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Discos Mágneticos
• Disco duro (HD): 180 GigaBytes – 4 TeraBytes.
• Información en caras de disco sensible a
magnetismo: orientación campo magnético
determina si 1 o 0.
• Acceso directo a cualquier información.
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Discos Mágneticos
• Platos, pista, sector.
• Cabezas: lee y escribe en pistas.
• Velocidad rotación (de platos):
– Mayor velocidad, mayor
tranferencia,
– Pero mayor calentamiento y ruido,
– RPM: revoluciones por minuto:
5.000 a 10.000 RPM
• Tiempo de acceso: cambio de
plato, busqueda pista, busqueda
sector.
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Discos Ópticos
• CD-ROM
• Disco de plástico almacena
0 y 1 como “marca”, “no marca”.
• Lector es un laser.
• Disco giratorio con pista, y
sectores.
• Velocidad transferencia: 150
Kbits – 54X
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Discos Ópticos
• DVD: 4.7 Gbytes com marcas más
pequeñas.
• DVD-R, DVD+R, DVD-RAM,...
• BLUE-RAY: 25 Gbytes.
• ...
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Memoria FLASH
• Memoria secundaria de “estado sólido”:
Chip.
• No tiene partes móviles (mecánicas).
• Ventajas: bajo consumo, no hace ruido,
tamaño reducido, se pueden mover
bruscamente.
• Desventajas: más cara que un disco duro,
tiempo de vida reducido.
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Lapiz USB
• Pen-Drive:
– Con una interfaz USB.
– De 256 MB a 4 GB.
– Tasa de transferencia de
150 MB/s.
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Tarjetas FLASH
• Para cámaras, consolas, reproductores de
música, teléfonos, etc.
• De 128 MB a 2 GB.
• COMPACT FLASH, SMART MEDIA, SD-CARD,
MMC-CARD, MEMORY STICK...
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