Tema 2. Software. Fundamentos de Informática Grado en Ingeniería Mecánica


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1 Tema 2. Software. Fundamentos de Informática Grado en Ingeniería Mecánica

2 Definición de software «Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computación.» Extraído del estándar 729 del IEEE Computador = Hardware + Software El software determina el comportamiento del hardware Cada programa se desarrolla para un propósito específico Recordar que un computador era una máquina de propósito general Cuando el computador usa un programa se dice que está ejecutando ese programa El primer paso para ejecutar un programa es copiarlo de la memoria secundaria a la memoria RAM

3 Programa fuente vs ejecutable Código fuente de un programa o Fichero de texto que contiene las instrucciones escritas en un lenguaje de programación que debe seguir la computadora para ejecutar dicho programa o Dicho fichero ha de ser compilado para generar un código ejecutable Código ejecutable o programa ejecutable o Fichero binario que contiene las instrucciones escritas en lenguaje máquina que debe seguir la computadora para ejecutar dicho programa

4 Indice 1) Clasificaciones del software 2) Sistemas Operativos 3) Software de aplicación 4) Programación de software

5 Clasificaciones del software Según la función desarrollada en el computador Software de sistema o Utilizar los componentes del computador o Software de control Sistema Operativo o Utilidades de diagnóstico y mantenimiento Software de aplicación o Realizar tareas específicas para los usuarios Software de programación un programador es un usuario avanzado

6 Clasificaciones del software Según la licencia de uso Software propietario o El software pertenece a una persona o empresa o Sujeto a derechos de autor o Su distribución, reproducción, modificación y comercialización está controlada por el propietario o Frecuentemente el usuario sólo tiene acceso al código ejecutable Software libre (open source) o El software pertenece al usuario o El autor conserva la propiedad intelectual pero suele renunciar a cobrar por su distribución o El autor permite su distribución, reproducción, modificación y comercialización normalmente en los mismos términos Licencia GPL o El código fuente está disponible

7 Clasificaciones del software Según su forma de distribución Adquisición de licencia o La mayoría del software propietario tiene este tipo de distribución Freeware o Software liberado por el autor para su uso gratuito o Debe ser utilizado en las formas expresamente permitidas por el autor o La mayoría del software libre es gratuito Shareware y demo o Software sujeto a derechos de autor o Distribuido sin cargo como versión de evaluación o Prototipos o versiones incompletas (beta) Abandonware o Software sujeto a derechos de autor aunque cedido por el autor para su uso gratuito o Debido a su antigüedad no se comercializa

8 Sistemas Operativos Software de control del computador Definición Proporciona la plataforma de interacción entre o dispositivos de hardware - drivers o aplicaciones o usuario que utiliza el computador Responsable de gestionar y coordinar los programas en ejecución y llevar a cabo la asignación de los recursos

9 Sistemas Operativos Funciones Posibilita la comunicación usuario-máquina Gestión de recursos o Periféricos o Memoria secundaria o Memoria principal o CPU Proporciona un entorno de trabajo al programador (usuario avanzado)

10 Sistemas Operativos Funciones: comunicación usuario- máquina Proporciona una interfaz de usuario o Interfaz gráfica Metáfora del escritorio donde se presentan los recursos disponibles en forma de objetos El ratón es el dispositivo de entrada Ventanas, iconos y menús o Interfaz textual Lenguaje de comandos El teclado es el dispositivo de entrada Línea de comandos o SHELL Estandarización de la comunicación o Dos máquinas diferentes con el mismo S.O. se utilizan igual a nivel de usuario

11 Sistemas Operativos Funciones: gestión de periféricos Periférico dispositivo de entrada y/o salida de datos Asignación de uso de periféricos a los programas Gestión eficiente de los recursos periféricos Transformación de señales en datos y viceversa o Teclado pulsaciones en datos o Impresora datos en caracteres imprimibles

12 Sistemas Operativos Funciones: gestión de memoria principal Copiar en memoria RAM los programas que entran en ejecución Copiar en memoria RAM los datos utilizados por los programas en ejecución Compartir memoria RAM entre programas Registro de zonas de memoria prohibidas y permitidas Registro de la memoria RAM no utilizada Recuperar zonas de memoria RAM Interacción entre la memoria RAM y el resto de la memoria principal (principalmente Caché)

13 Sistemas Operativos Funciones: gestión de memoria secundaria Registro de localización de programas y datos Registro de zonas prohibidas y permitidas Registro de memoria secundaria no utilizada Recuperación de memoria secundaria no utilizada o Borrado de ficheros - papelera Organización de la información o jerarquía de ficheros y directorios en forma de árbol invertido Seguridad Sistema de ficheros (formatear) o FAT, NTFS o Ext2, ext3, ext4 o HFS

14 Sistemas Operativos Funciones: gestión de la CPU Los programas se dividen en tareas mas sencillas procesos Cada proceso necesita tiempo de dedicación del microprocesador Asignación de tiempos de microprocesador varía entre S.O. - eficiencia o Ejemplo: monotarea vs multitarea

15 Sistemas Operativos Funciones: entorno de trabajo para el programador Proporciona herramientas para la creación de programas Automatiza el mecanismo de ejecución de los programas Facilita el acceso a los dispositivos de hardware Proporciona acceso controlado a los archivos Se encarga de la detección y respuesta ante errores de hardware Proporciona herramientas para la contabilidad y estadísticas de uso y rendimiento

16 Componentes principales de un Sistema Operativo Procesador de mandatos o Comunicación con el usuario Planificador Gestor de archivos o Gestión de la memoria secundaria Gestor de memoria o Gestión de la memoria principal Asignador de recursos o Gestión de periféricos, memoria principal, memoria secundaria y CPU Distribuidor o Gestión del tiempo de proceso de la CPU Kernel

17 Clasificaciones de los Sistemas Operativos Según el tipo de interacción con el usuario o Proceso por lotes o Interactivos o Tiempo real Según el número de usuarios que es capaz de distinguir o Monousuario o Multiusuario Superusuario - administrador, root

18 Clasificaciones de los Sistemas Operativos Según el número de tareas que es capaz de atender simultáneamente o Monotarea o Multitarea Según el número de usuarios que es capaz de atender simultáneamente o Monopuesto o Multipuesto Terminales de trabajo

19 Sistemas Operativos más utilizados MS DOS o Proceso por lotes, monousuario, monotarea, monopuesto o Interfaz textual Windows o Interactivo, monousuario-multiusuario, multitarea, monopuesto o Interfaz gráfica o Interfaz textual Windows NT o Interactivo, multiusuario, multitarea, monopuesto o Interfaz gráfica o Interfaz textual o Sistema operativo para administración de servidores en red

20 Sistemas Operativos más utilizados UNIX o Interactivo, multiusuario, multitarea, multipuesto o Interfaz textual o Interfaz gráfica o Sistema operativo para administración de servidores en red y supercomputación Linux o Interactivo, multiusuario, multitarea, multiopuesto o Interfaz textual o Interfaz grafica o Sistema operativo para administración de servidores en red y supercomputación o Software libre

21 Sistemas Operativos más utilizados Mac-OS 1984 o Interactivo, monousuario-multiusuario, multitarea, monopuesto o Interfaz gráfica o Kernel basado en Linux o Sistema operativo para diseño gráfico Estadísticas de uso o

22 Utilidades de diagnóstico y mantenimiento o Antivirus Prevención, detección y eliminación de malware en computadores o Compresores de archivos Aprovechamiento de la memoria secundaria o Defragmentador Redistribución del espacio en disco asignando ocupaciones contiguas a cada archivo (Windows) o Software de respaldo Copias de seguridad o Software de recuperación Posibilidad de recuperar archivos borrados por error o

23 Software de aplicación Editores de texto o Block de notas, Notepad, Kate, Gedit, VI, Aplicaciones ofimáticas o Microsoft office o Open office Gestores de bases de datos o SQL, Access, Oracle Procesado de imagen o Photoshop, The Gimp, Inkskape Navegadores o Internet explorer, Mozilla Firefox, Google chrome Gestores de correo electrónico o Outlook, Eudora, Mozilla Thunderbird Generadores de sitios web o Microsoft Frontpage, Dreamweaver, Mozilla SeaMonkey

24 Software de aplicación libre: filosofía

25 Software de aplicación libre: tres motivos por los que utilizarlo Software desarrollado pensando en beneficio del usuario vs software desarrollado pensando en beneficios económicos o Ejemplo: Escritorio de KDE de Linux vs escritorio de Windows o Ejemplo: Problemas de seguridad de Windows Linux people are happy Proporciona competencia real a software propietario, lo que supone una mejora de la calidad de ambos a largo plazo o Ejemplo: Competencia entre Mozilla Firefox e Internet Explorer Legalidad y ética en la utilización del software

26

27 Software de aplicación libre: dónde encontrar software libre Portal del Software libre Oficina del Software libre de la Universidad de Zaragoza

28 Software de aplicación:malware Malicious software software cuyo objetivo es infiltrarse o dañar un computador sin el consentimiento de su usuario Clasificación o Malware infeccioso virus y gusanos o Malware oculto troyanos y puertas traseras o Publicidad spyware y adware o Robar información personal keylogger y stealers Malware en Windows vs Linux

29 Programación de software: Definición La programación es el proceso de diseñar, escribir, depurar y mantener el código fuente de programas ejecutables en una computadora. El código fuente es escrito en un lenguaje de programación entendible por el programador. Dicho código no se puede ejecutar directamente en una computadora. El código fuente debe someterse a un proceso de traducción para convertirlo en lenguaje máquina directamente ejecutable por computador.

30 Programación de software: Clasificación de los lenguajes de programación en función de la cercanía al lenguaje máquina Microprogramación Lenguaje máquina comercial Kernel del Sistema Operativo Ensamblador Lenguajes de programación de alto nivel Aplicaciones

31 Programación de software: Clasificación de los lenguajes de programación del desarrollo desde la aparición de los Primera generación o Lenguaje máquina y ensamblador. primeros computadores Segunda generación o Lenguajes simbólicos. LISP (1957) y Prolog (1972). o Primeros lenguajes de alto nivel. Fortran (1957), Algol (1958), y Cobol (1960). Tercera generación o Lenguajes de alto nivel. Basic (1964), Pascal (1968), C (1971) y Ada (1979). Cuarta generación o Orientados a aplicaciones de gestión y manejo de bases de datos. SQL (1986). o Orientados a objetos. C++ (1983), Java (1995), C# (2001) Quinta generación o Orientados al procesado de lenguajes naturales

32 Programación de software: Clasificación de los lenguajes de programación de alto nivel en función del paradigma de programación Declarativos o Los programas se construyen mediante descripciones de funciones o expresiones lógicas Funcionales - Lisp Lógicos - Prolog Imperativos o Los programas se construyen mediante instrucciones No estructurados Fortran, Cobol Estructurados C, Pascal, Ada Orientación a objetos o Los programas se construyen mediante los datos y las operaciones que actúan sobre ellos C++, Java, Eiffel

33 Lenguajes de programación: Sintaxis y Semántica Sintaxis o Conjunto de reglas que indican cómo realizar la construcción del lenguaje Palabras reservadas class, int, boolean, if, for, public Operadores - + * / && Separadores { } ; Semántica o Conjunto de reglas que permiten determinar el significado de las construcciones del lenguaje Un programa se considerará correcto si lo es sintáctica y semánticamente

34 Lenguajes de programación: Compilación vs interpretación Compilador - programa que permite traducir el código fuente de un programa en lenguaje de alto nivel, a otro lenguaje de nivel inferior (típicamente a lenguaje máquina). Intérprete programa que permite analizar y ejecutar el código fuente de un programa en alto nivel. La traducción se realiza instrucción por instrucción y normalmente el resultado de la traducción no se almacena en ninguna forma.

35 Lenguajes de programación: Proceso de compilación Código fuente lenguaje de programación (alto nivel) Compilador Código objeto lenguaje máquina (bajo nivel) Enlazador o linker Código ejecutable lenguaje máquina (bajo nivel)

36 Lenguajes de programación: Ejecución Ejecución del código ejecutable Utilización del intérprete Máquina virtual o La compilación genera un código intermedio que no es directamente ejecutable por el computador o La máquina virtual instalada en el computador es capaz de ejecutar el código intermedio o En java, el código intermedio recibe el nombre de Bytecode y la máquina virtual recibe el nombre de Máquina Virtual de Java.

37 Lenguajes de programación: Depuración Tipos de errores o Sintácticos El código fuente es sintácticamente incorrecto El compilador es capaz de identificar este tipo de errores o En tiempo de ejecución Se produce un error durante la ejecución del programa y aborta División por cero, pantallazo azul de Windows 95 o Semánticos El programa no se comporta como debería El depurador constituye una herramienta muy útil para ayudar al programador a resolver el problema

38 Lenguajes de programación: Bugs Depurador Debugger El primer bug

39 Lenguajes de programación: Entorno integrado de desarrollo Editor de texto o Desarrollo de código fuente Compilador y enlazador o Traducción de código fuente a código máquina o código intermedio Depurador o Detección y corrección de bugs en programas

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