Informática - infopalas.wikispaces.com de... · • Realizaba las cuatro operaciones aritméticas....

Informática

4º ESO

IES Palas Atenea

Informática 4º ESO

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① ¿Qué es un ordenador?

② Perspectiva histórica

③ Arquitectura de Von Neumann

④ Componentes Hardware

⑤ Representación de la información

⑥ Software


Definición RAE¿Q

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Ordenador:Máquina electrónica, dotada de una memoriade gran capacidad y de métodos detratamiento de la información, capaz deresolver problemas matemáticos y lógicosmediante la utilización automática deprogramas informáticos.


Definición Hamacher¿Q

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Ordenador por Hamacher (1996):Un ordenador es una máquina de cálculoelectrónica de alta velocidad que aceptainformación digitalizada, la procesaatendiendo a una lista de instrucciones quealmacena internamente, y produce lacorrespondiente información de salida.


Conceptos sobre definición¿Q

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Conceptos

- Información digitalizada

- Instrucciones

- Información de salida

Información Digitalizada

Ordenador:Instrucciones

Información de Salida


Ordenador: Hardware y Software¿Q

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Ordenador

HARDWARE

SOFTWARE

HARDWARE: Parte física

- Placa base, memorias,

periféricos...

SOFTWARE: Parte inmaterial

- Sistemas operativos y

aplicaciones


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⑥ Software


Perspectiva históricaPe

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• La informática es una de las disciplinas donde más se ha avanzado en los últimos 50 años.

• Se ha pasado de unos pocos ordenadores muy grandes que realizaban cálculos muy específicos, a disponer en el hogar de una diversidad de dispositivos electrónicos controlados por los ordenadores.


HistoriaPe

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Ábaco• El ábaco como primer instrumento para calcular.• Es un dispositivo consistente en un conjunto de

cuentas engarzadas en una varilla cuyo origen seremonta a los siglos III o IV a. De C.

Mecanismo de cálculo• Desarrollada por Blas Pascal (1642)• Constaba de un conjunto de ruedas dentadas, cada

una de ellas numerada del 0 al 9. Al pasar una ruedadel 9 al 0 arrastraba un decimo de vuelta lasiguiente.

• Además incluía un sistema de memoria quealmacenaba los resultados

Máquina de Leibnitz (1671)• Realizaba las cuatro operaciones aritméticas.• Perfecciona la de Pascal que solamente sumaba y

restaba


Historia – 1ª generaciónPe

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ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator. • Creada por Eckert y Mauchly en 1941 • Computador de propósito general con programa

cableado. Se utilizó para el cálculo de fuegos de artillería en la II Guerra Mundial.

First Draft of Report on the EDVAC - Electronic DiscreteVariable Automatic Computer.• Creada por Von Neumann en 1945• Computador de propósito general con programa

almacenado (1952)


Historia – 2ª generación 1951 a 1964Pe

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IBM 7090• Creado por IBM en 1958• Se creó como una computadora de propósito

general, pero, como todas las computadoras de su época, su diseño prestó importancia a la velocidad en el cálculo científico. También se usó para negocios como controlador del stock, contabilidad de las empresas, etc.

Hitos importantes① Computadores comerciales② Construidos con transistores menor tamaño③ Memorias de ferritas



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PDP-8• Creada por Digital Equipment Corporation (DEC)

en 1965• Fue la primera minicomputadora comercialmente

exitosa, con más de 50 000 unidades vendidas

IBM 370• Creado por IBM en 1970• Fue un modelo de los mainframes de IBM que

duró aproximadamente 20 años

Hitos importantes① Familias de computadores: Minicomputadores y supercomputadores② Construidos con circuitos integrados menor tamaño, más baratos, menor

consumo de energía



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Intel 4004• Creado por Intel en 1971• Fue el primer microprocesador en un simple

chip, así como el primero disponiblecomercialmente.

• CPU de 4 bits y 740 KHz

Apple I• Creado por Intel en 1976• Uno de los primeros computadores

personales, y el primero en combinar unmicroprocesador con una conexión para unteclado y un monitor.

Hitos Importantes① Computadores personales y estaciones de trabajo② Otras aplicaciones: electrodomésticos, equipos de música y vídeo, etc.③ Construidas con microprocesadores y memorias de semiconductor



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Hitos Importantes① Proyecto ambicioso lanzado por Japón② El microprocesador como elemento básico③ La computación masivamente paralela④ La comunicación y las conexiones entre computadores como algo generalizado. ⑤ Internet. Correo electrónico. WWW

IBM PC• Creado por Intel en 1981• Conocido como la computadora personal IBM• CPU de 8 bits y 4,77 MHz

FGCS• Fue un ambicioso proyecto propuesto por Japón que

finaliza en 1993• Una nueva clase de computadoras que utilizarían

técnicas y tecnologías de inteligencia artificial que serían capaces de resolver problemas complejos o traducción automática de una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo).


¿Visión de futuro?Pe

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• I think there is a world market for maybe 5 computers

T. Watson – IBM, 1949

• There is no reason anyone would want a computer in their home

K. Olsen – DEC 1977

• I see no advantage whatsoever to a graphical user interface

B. Gates – Microsoft, 1983


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③ Arquitectura de los ordenadores



⑥ Software


Elementos arquitectura Von NeumannA

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itec

tura

de

los

ord

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s

CPU – procesador:- El “cerebro”. Se encarga de seguir las instrucciones de un

programa al pie de la letra: suma números, comprueba número...

Memoria:- Principal (RAM): Existe una memoria interna donde se

guarda sólo la parte del programa que se esta ejecutando ylos datos que esta parte necesita. Es volátil, se borra cuandoapaga el ordenador.

Entrada/Salida:- Elementos que utiliza el computador para interaccionar con

el exterior.- Pantalla, ratón, teclado, tarjeta de red...- Memoria Secundaria (Disco Duro): Es donde se guardan los

programas y los datos.


Arquitectura de Von NeumannA

rqu

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tura

de

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fc2 Modelo Von NeumannModelo Von Neumann 6


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⑥ Software


Elementos hardware internosC

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Procesador Memoria RAMROM - BIOS

Discos Duros

Tarjeta Gráfica

Tarjeta de Red


Procesador - CPUC

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CPU

ALUUnidad

Aritmético-Lógica

Registros

UCUnidad de

Control

UC: Dirige y coordina todos los

componentes del equipo.

ALU: Realiza las operaciones

aritméticas y lógicas.

Registros: pequeños espacios de

almacenamiento para control del

procesador.

Velocidad de proceso: (instrucciones / s) que puede ejecutar.

Se mide en hertzios (Hz)

La velocidad de procesamiento actual oscila entre 800MHz y 6GHz

(1MHz=1millón de Hz y 1GHz=mil millones de Hz)

Fabricantes: Intel, AMD, IBM, Cyrix y Motorola


Memoria ROM - BIOSC

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BIOS: Es una memoria interna de solo lectura. Su

nombre viene de “Sistema Básico de

Entrada/Salida”.

Su función es chequear los componentes

conectados (memoria, disco duro, tarjetas, etc) al

arrancar el ordenador.

ROM - BIOS


Memoria principal: RAMC

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Memoria principal (RAM): esta memoria es

volátil, es decir, su contenido se borra cuando

se apaga el ordenador. Las siglas vienen de

“Random Access Memory”.

Es la encargada de almacenar los programas

y datos que se ejecutan en cada instante.

Se mide en gigabytes (Gb)

Actualmente los nuevos ordenadores oscilan

entre 4 y 8 Gb

Memoria RAM


Memoria Secundaria: Disco duroC

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Disco duro: son memorias de

almacenamiento secundario, es decir, no

son imprescindibles para que el ordenador

funcione.

Almacena casi toda la información que

manejamos al trabajar con el ordenador,

como por ejemplo el sistema operativo.

Su misión es almacenar de manera

permanente programas y datos.

Discos Duros


Placa Base (placa madre)C

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Har

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Es el circuito sobre el que se conectan todos los componentes del ordenador,

bien mediante cables o directamente conectados a las ranuras de expansión.


Tarjetas de ExpansiónC

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Har

dw

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Se conectan a la placa base para realizar tareas suplementarias.

Las más importantes son:

- Tarjeta gráfica: en los ordenadores modernos el monitor no se

conecta directamente a ningún puerto de la placa principal,

sino que se conecta a un dispositivo intermedio denominado

tarjeta gráfica. Estas tarjetas se introducen en una ranura de

expansión y contienen un procesador adicional y memoria

adicional que liberan al procesador principal de mucho trabajo

cuando se trata de manipular grandes cantidades de

información de tipo gráfico, en especial cuando esa

información incluye movimiento en tres dimensiones.

- Tarjeta de sonido: permite reproducir sonidos a través de

altavoces o auriculares. También permiten introducir sonidos

en el ordenador (a través de micrófonos o equipos de sonido

externos) para tratarlos como información.

- Tarjeta de televisión: permite conectar una antena de TV y

decodificar la señal. A veces está integrada en la tarjeta

gráfica.

- Tarjetas de red: permiten la conexión del ordenador a una

red, ya sea Internet o una red privada (LAN).

Tarjeta Gráfica

Tarjeta de Red


Dispositivos de almacenamiento externoC

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Almacenan gran cantidad de información con la posibilidad de transportarla o intercambiarla entre diferentes equipos.

Disquete: (en desuso) Discos magnéticos flexibles, de

3,5pulgadas (Capacidad: 1,44MB)

CD: Discos ópticos (700MB). Los hay sólo de lectura (CD-

ROM), en los que se puede escribir una sola vez (CD±R) y en

los que se puede escribir y borrar repetidas veces (CD±RW)

DVD: Discos ópticos (17GB). También los hay de sólo lectura

(DVD-ROM, grabables (DVD±R) y regrabables (DVD±RW)

Memorias extraíbles: o memorias flash. Permiten gran

capacidad de almacenamiento en poco espacio. (Puerto

USB). Actualmente existen memorias de hasta 128GB.

Disco duro externo: gran capacidad de almacenamiento y

se conectan a través de los puertos USB. Aprox 1-2TB.

NOTA:1 TB = 1024 Gbytes1 GB = 1024 Mbytes1 MB = 1024 Kbytes

1 KB = 1024 bytes1 Byte = 8 bits1 bit = 0 ó 1


PeriféricosC

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Entrada Entrada / Salida

Salida

¿Dónde clasificaríamos una Impresora Multifunción?

Permiten que el usuario pueda comunicarse con el ordenador. Son los dispositivos de

entrada y salida de datos. Según esto los periféricos se clasifican respectivamente en:

Dispositivos de entrada, Dispositivos de salida y Dispositivos de entrada/salida.


Dispositivos de entradaC

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Dispositivos de entrada: Sirven para introducir información en el ordenador. Los más

importantes son:

- Teclado: sirve para introducir información de carácter alfa-numérico. Tiene algunas

teclas específicas que iremos estudiando a medida que las vayamos viendo.

- Ratón: Normalmente tiene dos botones. El botón de la izquierda es el principal, con

el podemos acceder a los programas haciendo doble click, o activar botones o

acceder a páginas web con un simple click. El botón de la derecha da acceso al

menú contextual, cuyo contenido dependerá del objeto sobre el que estemos

actuando (No aparecerá el mismo menú si pulsamos con el botón derecho sobre una

imagen que si lo hacemos sobre un texto )

- Escáner: Sirve para pasar imágenes y textos a formato digital.

- Micrófono: permite la introducción de información sonora al ordenador, para su

almacenamiento o edición.

- WebCam: usualmente utilizada para la videoconferencia, su misión es la de introducir

imágenes de vídeo en la computadora.


Dispositivos de salida IC

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Dispositivos de salida: Sirven para que el usuario reciba la información elaborada por el

ordenador. Los más importantes son:

- Monitor: o pantalla a través de la cual se visualiza dicha información. Los monitores

hoy en día pueden ser de rayos catódicos (tipo tv), de cristal líquido, de plasma,

proyectores,... El tamaño de un monitor se mide en pulgadas (midiendo en diagonal).

El tamaño varía entre 14 y 25 pulgadas. La calidad de un monitor viene dada entre

otros factores por su resolución: un monitor está formado por un montón de puntitos

luminosos denominados píxeles que están ordenados en líneas y columnas. Hay

muchas resoluciones posibles pero las más comunes son:• 800 x 600 – SVGA = 0,47 megapixeles

• 1024 x 768 – XGA = 0,78 megapixeles

• 1280 x 720 – HD ready ó 720p = 0,9 megapixeles

• 1920 x 1080 – Full HD ó 1080p = 2 megapixeles

• 4096 x 2160 – 4K = 8,8 megapixeles

- Tarjeta gráfica: en los ordenadores modernos el monitor no se conecta directamente a

ningún puerto de la placa principal, sino que se conecta a un dispositivo intermedio

denominado tarjeta gráfica. Estas tarjetas se introducen en una ranura de expansión y

contienen un procesador adicional y memoria adicional que liberan al procesador

principal de mucho trabajo cuando se trata de manipular grandes cantidades de

información de tipo gráfico, en especial cuando esa información incluye movimiento en

tres dimensiones.

(Continúa…)


Dispositivos de salida IIC

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Har

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(Continuación…)

- Impresora: Este dispositivo permite obtener información alfanumérica e información

gráfica en soporte de papel. Algunos tipos de impresora son:

• De inyección o de burbuja: en lugar de una cinta impregnada de tinta utilizan un

cartucho con tinta que termina en unos inyectores controlados por el ordenador

con los que se forman los caracteres que se desean imprimir. Ventajas: buena

calidad de impresión incluso en color y silenciosas. Inconvenientes: cartuchos de

tinta caros y hay que tener cuidado al imprimir pues la tinta tarda un poco en

secarse y puede manchar el documento.

• Láser: utilizan un sistema parecido al de las fotocopiadoras tratando el papel que

usan con una sustancia sensible a la luz. Ventajas: gran velocidad, muy

silenciosas y excelente calidad de impresión. Inconvenientes: principalmente su

precio.

• Plotter: se trata de impresoras de tipo gráfico de muy alta calidad. Su uso suele

ser de tipo profesional. Utilizado especialmente por arquitectos e ingenieros.

- Altavoces: Conectados a la tarjeta de sonido del PC permiten recibir la información

acústica generada por las aplicaciones ejecutadas (juegos, vídeos, canciones,

grabaciones de voz,…).


Dispositivos entrada/salidaC

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Dispositivos de entrada y salida: estos dispositivos cumplen las dos funciones

especificadas en los apartados anteriores. Algunos de los más importantes son:

- Tarjetas de sonido: permiten reproducir sonidos a través de altavoces o

auriculares. También permiten introducir sonidos en el ordenador (a través de

micrófonos o equipos de sonido externos) para tratarlos como información.

- Tarjetas televisión: similares a las anteriores pero permitiendo manipular

imágenes en movimiento.

- Tarjetas de red: permiten establecer comunicaciones entre ordenadores.

- Módems: permiten establecer comunicaciones entre personas y ordenadores a

través de los distintos tipos de líneas telefónicas existentes hoy día.

- Unidades de almacenamiento externo: ya las hemos mencionado como

memorias externas. También pueden ser considerados dispositivos de entrada y

salida de datos: discos duros, CD regrabables, memorias USB, etc.


PuertosC

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PS2

USB

Serie

VGA

Audio

PS2

RJ45 / Red

Paralelo

Joystick

USB

DVI

DisplayPort

SATA

Audio

RJ45 / Red

Óptico

VGA

PS2

HDMI

• Puertos serie o puertos COM, paralelo, PS2 yjoystick: antiguamente se utilizaban para conectarteclados, ratones, módems, impresora etc. Su uso seha ido abandonando y sustituido por USB.

• Puertos USB: Tradicionales en los ordenadores tipoApple, su uso se ha ido extendiendo en los PC, y hoydía la gran mayoría de los periféricos utilizan estetipo de puertos.

• Puertos VGA: se utiliza para conectar los monitores.Hoy en día los puertos DVI, Display Port, y HDMItambién se utilizan para conectar con pantallas omonitores modernos.

• Puertos RJ45: se utiliza para conectar ordenadoresentre sí o conectar a una red LAN por cable.

• Puertos Jack Audio: conectores utilizados paraconectar micrófono, altavoces y cascos. También seutiliza el puerto óptico para conectar algunosaltavoces.

• Puertos SATA: es un puerto de transferencia dedatos entre la placa base y algunos dispositivos dealmacenamiento, como el disco duro, lectora ygrabadora de DVD, etc.


Ejercicios1. Clasifica los siguientes periféricos según sean de entrada, de salida, o de

entrada-salida: 1) Monitor táctil2) Scanner3) Modem ADSL4) Teclado5) Altavoz6) Micrófono7) Impresora8) Ratón9) Memoria pendrive10) Webcam

2. ¿Que es la CPU de un ordenador? ¿Cuáles son los principales fabricantes de CPUs?


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⑥ Software


Representación de la informaciónR

epre

sen

taci

ón

de

la in

form

ació

n

La información que puede manejar un ordenador (y por tanto puede estar contenidaen su memoria) es de tipo digital, es decir, esta representada en un lenguaje que sóloemplea dos símbolos: 0 y 1, llamados dígitos binarios. Cada uno de esos símbolosrepresenta una unidad mínima de información y recibe el nombre de bit (BInarydigiT).

1 bit01

8 bits= 1 byte0 000000001 000000012 000000103 000000114 00000100…255 11111111

En cualquier ordenador, a cadauno de esos bytes se les asociaun símbolo (letras, números,etc). Los símbolos que sepueden representar con un byteson los códigos ASCII (AmericanStandard Code for InformationInterchange).


Tabla ASCIIR

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ón

de

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form

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En general, los 128 primeros códigos son reconocidos de la misma forma por todos losordenadores, formando el denominado código ASCII (American Standard Code forInformation Interchange). Los 128 últimos tienen características especiales en cadaordenador.


EjercicioR

epre

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EXPLICACION: Paso Binario a Decimal

0 1 0 0 0 0 0 1

27 26 25 24 23 22 21 20

128 64 32 16 8 4 2 1

64 1 = 065 = A

0 1 1 0 1 0 1 1

27 26 25 24 23 22 21 20

128 64 32 16 8 4 2 1

64 32 8 2 1 = 107 = k

1. Obtener los símbolos ASCII asociados a los siguientes códigos binarios:

01000011 01010000 01010101

01010000 01001001 01011000 01000101 01001100

¿Qué palabras has descubierto?

CódigoASCII

SímboloASCII

CódigoASCII

SímboloASCII


ConceptosR

epre

sen

taci

ón

de

la in

form

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n

Bit: Elemento básico de información ‘0’ o ‘1’Byte u octeto: Grupo de 8 bits, por ejemplo ‘01101111’.Unidades:

• 1 bit = 0 ó 1• 1 Byte = 8 bits• 1 KB (Kilobyte) = 210 = 1024 B • 1 MB (Megabyte) = 220 = 1024 KB • 1 GB (Gigabyte) = 230 = 1024 MB• 1 TB (Terabyte) = 240 = 1024 GB• 1 PB (Petabyte) = 250 = 1024 TB

Palabra: Grupo de bits con el que trabaja habitualmente el ordenador (8 bits, 16 bits,32 bits ó 64 bits).A diferencia de los lenguajes humanos, las palabras que entiende un ordenador debentener todas exactamente el mismo número de bits. Según el diseño del procesador yde la memoria los ordenadores usan palabras de 8, 16, 32, 64... bits.

Cuanto mayor sea el tamaño de la palabra que el ordenador puede manejar, mayorsera la capacidad de dicho ordenador. Las palabras de 8 bits se denominan bytes uoctetos. La mayor parte de los ordenadores nuevos trabajan con palabras de 64 bits.


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⑥ Software


Sistemas OperativosSo

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El conjunto de programas necesarios paraque el usuario pueda controlar todos losdispositivos del ordenador recibe elnombre de Sistema Operativo (SO). El SOcontiene los programas necesarios paramanipular los dispositivos que componenel ordenador. Por ello los diseñadores desistemas operativos deben conocer losprocesadores que van a utilizar esossistemas. En otras palabras no todos losprocesadores admiten todos los sistemasoperativos.


Propiedad y CódigoSo

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Software libre: se refiere al conjunto de software que por decisión de su autor, puedeser copiado, estudiado, modificado, utilizado libremente con cualquier fin yredistribuido con o sin cambios o mejoras. Siempre es gratuito.

Software propietario: se aplica a cualquier programa informático que no es libre,puede tener código abierto o cerrado, y su redistribución o modificación estáprohibida, o requiere permiso expreso del titular del software. Puede o no ser gratuito.

Código abierto: es la expresión con la que se conoce al software distribuido ydesarrollado libremente. Acceso al código fuente.

Código cerrado: cuando el código fuente no se encuentra disponible para cualquierusuario, es decir no se hace público. Se le llama así en contraposición al códigoabierto.


Principales Sistemas OperativosSo

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Ordenadores

Dispositivos Móviles (móviles y tablets)

• MS Windows: creado en 1985 por Microsoft yfue una evolución del SO MS-DOS y es el SO másextendido. Es un software propietario y códigocerrado.

• Mac OS X: creado en 1985 por Apple quedesarrolló un SO específico para procesadoresPowerPC y en 2006 adaptó el SO para admitirprocesadores Intel. Es un software propietario ycódigo abierto.

• Linux: se inició su desarrollo en 1983 bajo elproyecto GNU y se liberó en 1992. Muyextendido en los últimos años. Es un softwarelibre y por tanto de código abierto.

• Android: adaptación de Linux para dispositivosmóviles lanzado en 2007.

• Windows: adaptación de Windows paradispositivos móviles en 2010.

• IOS: adaptación de Mac OS X para dispositivosmóviles en 2007.

• RIM: creado por Blackberry para sus móviles conteclado en el 1999.


Comparativa Mac, Windows, LinuxSo

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are

SISTEMA

OPERATIVO

VENTAJAS DESVENTAJAS

Mac • Mejor interfaz gráfica del mercado

• Ideal para diseño gráfico.

• Generalmente están inmunes a ataques por virus y programas

maliciosos

• Se distinguen por su diseño el cual incluye muchas innovaciones en

el área técnica y de funcionamiento

• Excelente en el manejo de contenido multimedios

• Duración de batería es excepcional

• Tienden a ser más costosas que las PC

• Centros de reparación no son tan accesibles

• Piezas pueden ser costosas

• En algunas de ellas la capacidad de expandirlas son limitadas

• En el aspecto de juegos la variedad no es tan extensa como

en Windows

Windows • Es el que tiene más software desarrollado

• Excelente como “media center” o centro de entretenimiento

multimedia para casa.

• Debido a su popularidad es fácil conseguir soluciones a problemas

de todo tipo

• Centros de reparación sumamente accesibles

• Innumerables opciones de expansión de capacidades

• Es sumamente propenso a ser afectado por virus y ataques

vía Internet y programas maliciosos

• Requiere de constantes actualizaciones para corregir

problemas de fábrica en el sistema operativo

• Constantemente comunica mensajes que distraen y ocupan

innecesariamente la atención del usuario

Linux • El mejor costo del mercado, gratuito o un precio simbólico por el

CD.

• Tienes una enorme cantidad de software libre para este sistema

• Mayor estabilidad por algo lo usan en servidores de alto

rendimiento

• Entorno gráfico mejor que el de Windows…

• Existen distribuciones de Linux para diversos tipos de equipo, hasta

para máquinas de 64 bits.

• Las vulnerabilidades son detectadas y corregidas más rápidamente

que cualquier otro sistema operativo.

• Para algunas cosas debes de saber usar Linux

• La mayoría de los ISP no dan soporte para algo que no sea

Windows.

• No Existe mucho software comercial.

• Muchos juegos no corren en Linux.


Otro SoftwareSo

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Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o variastareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizadoo asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre otros: Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial Aplicaciones ofimáticas (Word, Excel, PowerPoint, Access...) Software educativo Software empresarial Bases de datos Telecomunicaciones (Messenger, Skype,...) Videojuegos Software médico Software de Diseño Asistido (CAD) Software de Control Numérico (CAM)

Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten alprogramador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas ylenguajes de programación, de una manera práctica.• Compiladores: C++, Java, Ruby, Python,PHP, .Net, etc.


Ejercicios1. Investiga que es la licencia GNU-GPL. Busca al menos 5 software que

tengan licencia GNU-GPL, y escribe sus nombres.

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