EVOLUCIÓN DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

ORGANIZACION DEL COMPUTADOR.... POR ALUMNOS: YANNELLY WEFFER. VICTOR PORTE. JONATHAN PACHECO.

Charles Babbage definió a mediados del siglo XIX lo que él llamó la máquina analítica. Se considera a esta máquina el diseño del primer ordenador. Larealidad es que no se pudo construir hasta el siglo siguiente. El caso es que sucolaboradora Ada Lovelace escribió en tarjetas perforadas una serie deinstrucciones que la máquina iba a ser capaz de ejecutar. Se dice que esosignificó el inicio de la ciencia de la programación de ordenadores. En la segunda guerra mundial debido a las necesidades militares, la ciencia de la computación prospera y con ella aparece el famoso ENIAC (ElectronicNumerical Integrator And Calculator), que se programaba cambiando su circuitería. Esa es la primera forma de programar (que aún se usa en numerosas máquinas) que sólo vale para máquinas de único propósito. Si se cambia el propósito, hay que modificar la máquina. La función de los lenguajes de programación es proporcionar instrucciones al sistema de la computadora para que pueda realizar una actividad de procesamiento. Cada lenguaje de programación utiliza un grupo de símbolos y reglas que tiene un significado especifico,a eso se le llama sintaxis Según el estilo de programación se puede hacer esta división: Lenguajes imperativos. Son lenguajes donde las instrucciones se ejecutan secuencialmente y van modificando la memoria del ordenador para producir las salidas requeridas. La mayoría de lenguajes (C, Pascal, Basic, Cobol, ...son de este tipo. Dentro de estos lenguajes están también los lenguajes orientados a objetos (C++, Java, C#,...) Lenguajes declarativos. Son lenguajes que se concentran más en el qué, que en el cómo (cómo resolver el problema es la pregunta a realizarse cuando se usan lenguajes imperativos). Los lenguajes que se programan usando la pregunta ¿qué queremos? son los declarativos. El más conocido de ellos es el lenguaje de consulta de Bases de datos, SQL. Lenguajes funcionales. Definen funciones, expresiones que nos responden a través de una serie de argumentos. Son lenguajes que usan expresiones matemáticas, absolutamente diferentes del lenguaje usado por las máquinas. El más conocido de ellos es el LISP. Lenguajes lógicos. Lenguajes utilizados para resolver expresiones lógicas. Utilizan la lógica para producir resultados. El más conocido es el PROLOG.

PRIMERA GENERACIÓN: CÓDIGO MAQUINA

Estos se consideran como de bajo nivel por que no existe un programa de codificación menos complicado que el que utiliza los símbolos binarios 1 y 0. Se dice que el código binario es de "bajo nivel" o "primer nivel" (porque al usar pocos signos logra muy difícilmente expresar cosas complicadas), mientras un lenguaje humano es de "muy alto nivel" (con una cantidad mayor de signos y con reglas combinatorias logra expresar con facilidad cosas muy complicadas). Todo el esfuerzo, entonces, para facilitar la comunicación del hombre con la computadora, ha de centrarse en el desarrollo de lenguajes de mayor nivel, sabiendo que aun este es el unico codigo que entienden los ordenadores, por lo que cualquier forma de programar debe ser convertida a codigo maquina. El fabricante de un procesador fija los bloques de bits que llevarán a la CPU (unidad central de procesos) a reconocer y realizar diferentes operaciones. Este el "código de máquina", primer lenguaje que la máquina puede interpretar y transformar en acciones. Pero es evidentemente muy difícil de usar para un ser humano. Supongamos que quiera hacer imprimir y para ello deba decir "10011101 11100010": ¿cómo recordar órdenes de este tipo y no equivocarse al escribirlas? Sólo se ha utilizado por los programadores en los inicios de la informática. Su incomodidad de trabajo hace que sea impensable para ser utilizado hoy en día. Pero cualquier programa de ordenador debe, finalmente, ser convertido a este código para que un ordenador pueda ejecutar las instrucciones de dicho programa.

Prácticamente nadie trabaja hoy a este nivel, excepto los diseñadores de "chips" procesadores. Del mismo modo que es posible pasar de un sistema binario a un sistema decimal (más comprensible y más desarrollado en términos de signos legibles) es posible asociar a los bloques de bits no solo valores decimales sino también otros signos. Esto lleva a un segundo nivel de expresión. Como este es el lenguaje del CPU, los archivos de texto traducidos a los grupos binarios ASCII pueden leerse por casi cualquier plataforma de sistemas de computadoras.

SEGUNDA GENERACIÓN:LENGUAJE ENSAMBLADOR

La creación de un lenguaje más comprensible por el hombre consiste por lo tanto en establecer la equivalencia de bloques binarios con signos de nuestro lenguaje habitual. Para permitir la programación (secuencia de comandos), se usan pequeños conjuntos de signos ("palabras") de fácil memorización, con las cuales se redactan programas, por ejemplo "ADC" significará "sumar con reserva" (en inglés: "ADd with Carry"). Este tipo de lenguaje se llama "Ensamblador. La máquina misma hará la tarea de traducirlo en código binario, para seguir las instrucciones, gracias a otro programa cuya función es traducir la expresión humana en "lenguaje de máquina" (binario). a ese programa se llama "compilador". Puesto que el ensamblador es una representación textual pero exacta del código máquina; cada programa sólo funcionará para la máquina en la que fue concebido el programa; es decir, no esportable. La ventaja de este lenguaje es que se puede controlar absolutamente el funcionamiento de la máquina, lo que permite crear programas muy eficientes. Lo malo es precisamente que hay que conocer muy bien el funcionamiento de la computadora para crear programas con esta técnica. Además las líneas requeridas para realizar una tarea se disparan ya que las instrucciones de la máquina son excesivamente simples. Aunque el Ensamblador es un inmenso progreso con relación al código binario, su desventaja reside en que permanece estrechamente ligado a los bloques binarios que reconoce la CPU (es decir al "hardware"). Para facilitar más la tarea, se han inventado lenguajes de "alto nivel", es decir más cercanos al modo de expresar del hombre que de operación de la máquina. Los primeros y más comunes son los llamados de "tercera generación", más fáciles de manejar y más independientes de las características técnicas de los procesadores. Ahora, hasta un aficionado puede llegar a redactar un programa, sin tener que preocuparse por el código binario o de ensamble: si un programa traductor podía resolver la transformación de bloques de signos en bloques binarios, era cosa de extender las habilidades del traductor para "enseñar" a la máquina cómo "entender" un lenguaje más complejo y agregar mecanismos automáticos de manejo de la memoria para poder utilizar lenguajes aún más comprensibles. Los programas de software de sistemas tales como los sistemas operativos y los programas de utilidad se escriben con frecuencia en un lenguaje ensamblador.

TERCERA GENERACIÓN: LENGUAJE GENERALIZADO

Aunque el ensamblador significó una notable mejora sobre el código máquina, seguía siendo excesivamente críptico. De hecho para hacer un programa sencillo requiere miles y miles de líneas de código. Estos son mas fáciles de aprender y usar que los lenguajes maquina y el lenguaje ensamblador, pues su similitud con la comunicación y comprensión humana cotidiana es mayor. Son relativamente independientes del hardware de la computadora. Esto significa que el mismo programa puede utilizarse en variascomputadoras diferentes de distintos fabricantes.

El avance en el desarrollo de "compiladores" e "intérpretes" (los dos tipos de programas traductores) ha sido por lo tanto fundamental en el desarrollo de los lenguajes de "3o generación" cuyas ventajas además de la facilidad de aprendizaje y lectura/escritura son las facilidades de corrección, transformación y conversión de un lenguaje a otro. Tras varios intentos de representar lenguajes, en 1957 aparece el que se considera el primer lenguaje de alto nivel, el FORTRAN (FORmula TRANslation), lenguaje orientado a resolver fórmulas matemáticos. En 1960 la conferencia CODASYL se creó el COBOL como lenguaje de gestión en 1960. En 1963 se creo PL/I el primer lenguaje que admitía la multitarea y la programación modular.BASIC se creó en el año 1964 como lenguaje de programación sencillo de aprender en 1964 y ha sido, y es, uno de los lenguajes más populares. En 1968 se crea LOGO para enseñar a programar a los niños. Pascal se creó con la misma idea académica pero siendo ejemplo de lenguaje estructurado para programadores avanzados. El creador del Pascal (Niklaus Wirdth) creo Modulaen 1977 siendo un lenguaje estructurado para la programación de sistemas (intentando sustituir alC)

CUARTA GENERACIÓN: LENGUAJE ESPECIFICO

En los años 70 se empezó a utilizar éste término para hablar de lenguajes en los que apenas hay código y en su lugar aparecen indicaciones sobre qué es lo que el programa debe de obtener. Se consideraba que el lenguaje SQL (muy utilizado en las bases de datos) y sus derivados eran de cuarta generación. Los lenguajes de consulta de datos, creación de formularios, informes,... son lenguajes de cuarto nivel. Aparecieron con los sistemas de base de datos. Actualmente se consideran lenguajes de éste tipo a aquellos lenguajes que se programan sin escribir casi código (lenguajes visuales), mientras que también se propone que éste nombre se reserve a los lenguajes orientados a objetos. Lenguaje orientado a objetos.. El diseño de los programas se centra mas en los datos y su estructura. Los programas consisten en descripciones de unidades denominadas objetos, que encapsulan los datos (almacenados en variables) y las operaciones que actúan sobre ellos (que indican el comportamiento del objeto).

En los 80 llegan los lenguajes preparados para la programación orientada a objetos todos procedentes de Simula (1964) considerado el primer lenguaje con facilidades de uso de objetos. De estos destacó inmediatamente C++. partir de C++ aparecieron numerosos lenguajes que convirtieron los lenguajes clásicos en lenguajes orientados a objetos (y además con mejoras en el entorno de programación, son los llamados lenguajes visuales): Visual Basic, Delphi(versión orientada a objetos de Pascal), Visual C++,... en 1995 aparece Java como lenguaje totalmente orientado a objetos y en el año 2000 aparece C# un lenguaje que toma la forma de trabajar de C++ y del propio Java. Las principales caracteristicas de los lenguajes orientados a objetos son: Encapsulación. Receso de reagrupar elementos dentro de un objeto. Polimorfismo. Receso que le permite al programador desarrollar una rutina o grupo de actividades que operaran sobre objetos múltiples. Herencia. Propiedad utilizada para describir objetos en un grupo de este tomando características de otros en el mismo grupo o clase de objetos. Código reutilizable. Código de instrucciones dentro de un objeto que se puede usar repetidamente en diferentes programas de diversas aplicaciones.

QUINTA GENERACIÓN: LENGUAJE NATURAL

Alrededor de la mitad 1998 surgieron gripos de herramientas de lenguajes de quinta generación, los cuales combinan la creación de códigos basadas en reglas, la administración de reutilización y otros avances. Programación basada en conocimiento. Método para el desarrollo de programas de computación en el que se le ordena ala computadora realizar un propósito en vez de instruirla para hacerlo.

dispositivos de almacenamiento masivo

Los dispositivos o unidades de almacenamiento de datos son dispositivos que leen o escriben datos en medios o soportes de almacenamiento, y juntos conforman la memoria secundaria o almacenamiento secundario de la computadora.
Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o escritura de los medios o soportes donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema informático.




Terminología
Los dispositivos que no se utilizan exclusivamente para grabación (por ejemplo manos, bocas, instrumentos musicales) y los dispositivos que son intermedios en almacenar/que recupera el proceso (por ejemplo ojos, oídos, cámaras fotográficas, exploradores, micrófonos, locutores, monitores, proyectores) generalmente no se consideran dispositivos de almacenamiento. Los dispositivos usados exclusivamente para grabación (por ejemplo impresoras), exclusivamente para lectura (por ejemplo lectores de códigos de barras), o los dispositivos que procesan solamente una forma de información (por ejemplo fonógrafos) pueden o no considerarse dispositivos de almacenamiento. En computación éstos se conocen como dispositivos de entrada-salida.

Un cerebro orgánico puede o no considerarse un dispositivo de almacenamiento de datos.

Toda la información es datos. Sin embargo, no todos los datos son información.

Dispositivos de almacenamiento de datos
Disco duro
Gabinete para disco duro con interfaz USB.

Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de información, pero al estar alojados normalmente dentro del armazón de la computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) necesitamos utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias USB, memorias flash, etc. El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto, imagen, video, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa (portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja de computadora.

Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información.

Este componente, al contrario que el micro o los módulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar.

Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados.

Las características principales de un disco duro son:

Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.
Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.
Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de más de 400 MB por segundo.
También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente se conectan al PC mediante un conector USB.

Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

Disquetera
La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera muy cómoda, aunque la transferencia de información es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el disco duro o un CD-ROM.

Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del disquete hasta un icono representado por una papelera).

La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro.

En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaña esta cerrada.

Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en cuenta los avances que en materia de tecnología se han producido.

Unidad de CD-ROM o "lectora"
La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc.

El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también permiten leer los discos compactos de audio.

Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce.

En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y también pueder estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo.

Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW (regrabadora) o "grabadora"
Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos en él.

Una regrabadora puede grabar y regrabar discos compactos. Las características básicas de estas unidades son la velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En los discos regrabables es normalmente menor que en los discos que sólo pueden ser grabados una vez. Las regrabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos pocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad, según la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b: velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación).

Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD"
Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.

Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de altavoces apropiado (subwoofer más cinco satélites).

Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD"
Puede leer y grabar y regrabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Unidad de disco magneto-óptico
La unidad de discos magneto-ópticos permiten el proceso de lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajas en cuanto a los disquetes:

Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB.
Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.
Lector de tarjetas de memoria
El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas.

Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.

Otros dispositivos de almacenamiento
Otros dispositivos de almacenamiento son las memorias flash o los dispositivos de almacenamiento magnéticos de gran capacidad.

Memoria flash: Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del puerto USB o Firewire.
Discos y cintas magnéticas de gran capacidad: Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo en empresas y centros de investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser de cientos de gigabytes.
Almacenamiento en línea: Hoy en día también debe hablarse de esta forma de almacenar información. Esta modalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rígidos remotos provistos que garantizan normalmente la disponibilidad de la información. En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo normalmente destinado a la transferencia de grandes archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo, destinado a conservar información que normalmente se daría en el disco rígido del ordenador personal.