1. Software & Hardware
Tecnologa de la Informacin
Erick I Briones Fernndez
2. Software
se refiere al equipamiento lgico o soporte lgico de una computadora digital, y comprende el conjunto de los componentes lgicos necesarios para hacer posible la realizacin de una tarea especfica, en contraposicin a los componentes fsicos del sistema (hardware).
Tales componentes lgicos incluyen, entre otros, aplicaciones informticas tales como procesadores de texto, que permiten al usuario realizar todas las tareas concernientes a edicin de textos; software de sistema, como un sistema operativo, que, bsicamente, permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando la interaccin con los componentes fsicos y el resto de las aplicaciones; tambin provee una interfaz para el usuario.
3. Clasificacin de Software
Este se puede clasificar en tres grandes tipos
* Software de sistema
* Software de programacin
* Software de aplicacin
4. Software de Sistema
Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles de la computadora en particular que se use, aislndolo especialmente del procesamiento referido a las caractersticas internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al usuario y programador adecuadas interfaces de alto nivel, herramientas y utilidades de apoyo que permiten su mantenimiento. Incluye entre otros:
*Sistemas operativos
*Controladores de dispositivos
*Herramientas de diagnstico
*Herramientas de Correccin y Optimizacin
*Servidores
*Utilidades
5. Software de Programacin
Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programacin, de una manera prctica. Incluye entre otros:
*Editores de texto
*Compiladores
*Intrpretes
*Enlazadores
*Depuradores
*Entornos de Desarrollo Integrados
6. Software de Aplicacin
Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas especficas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial nfasis en los negocios. Incluye entre otros:
*Aplicaciones para Control de sistemas y automatizacin industrial
*Aplicaciones ofimticas
*Software educativo
*Software empresarial
*Bases de datos
*Telecomunicaciones (p.ej. internet y toda su estructura lgica)
*Videojuegos
*Software mdico
*Software de Clculo Numrico y simblico.
*Software de Diseo Asistido (CAD)
*Software de Control Numrico (CAM)
7. Proceso de la Creacin del Software
Se define como Proceso al conjunto ordenado de pasos a seguir para llegar a la solucin de un problema u obtencin de un producto, en este caso particular, para lograr la obtencin de un producto software que resuelva un problema.
El proceso de creacin de software puede llegar a ser muy complejo, dependiendo de su porte, caractersticas y criticidad del mismo.
Por ejemplo la creacin de un sistema operativo es una tarea que requiere proyecto, gestin, numerosos recursos y todo un equipo disciplinado de trabajo. En el otro extremo, si se trata de un sencillo programa (por ejemplo, la resolucin de una ecuacin de segundo orden), ste puede ser realizado por un solo programador (incluso aficionado) fcilmente. Es as que normalmente se dividen en tres categoras segn su tamao (lneas de cdigo) y/o costo: de Pequeo, Mediano y Gran porte.
8. 9. Desarrollo del Software
Los "procesos de desarrollo de software" poseen reglas preestablecidas, y deben ser aplicados en la creacin del software de mediano y gran porte, ya que en caso contrario lo ms seguro es que el proyecto o no logre concluir o termine sin cumplir los objetivos previstos, y con variedad de fallos inaceptables (fracasan, en pocas palabras).
Entre tales "procesos" los hay giles o livianos (ejemplo XP), pesados y lentos (ejemplo RUP) y variantes intermedias; y normalmente se aplican de acuerdo al tipo, porte y tipologa del software a desarrollar, a criterio del lder (si lo hay) del equipo de desarrollo. Algunos de esos procesos son Extreme Programming (XP), Rational Unified Process (RUP), Feature Driven Development (FDD), etc.
Cualquiera sea el "proceso" utilizado y aplicado al desarrollo del software (RUP, FDD, etc.), y casi independientemente de l, siempre se debe aplicar un "Modelo de Ciclo de Vida".
10. El proceso de desarrollo puede involucrar numerosas y variadas tareas, desde lo administrativo, pasando por lo tcnico y hasta la gestin y el gerenciamiento. Pero casi rigurosamente siempre se cumplen ciertas etapas mnimas; las que se pueden resumir como sigue:
Captura, E licitacin, Especificacin y Anlisis de requisitos (ERS)
Diseo
Codificacin
Pruebas (unitarias y de integracin)
Instalacin y paso a Produccin
Mantenimiento
En las anteriores etapas pueden variar ligeramente sus nombres, o ser ms globales, o contrariamente, ser ms refinadas; por ejemplo indicar como una nica fase (a los fines documentales e interpretativos) de "Anlisis y Diseo"; o indicar como "Implementacin" lo que est dicho como "Codificacin"; pero en rigor, todas existen e incluyen, bsicamente, las mismas tareas especficas.
11. Modelos de proceso o ciclo de vida
Para cada una las fases o etapas listadas en el tem anterior, existen sub-etapas (o tareas). El modelo de proceso o modelo de ciclo de vida utilizado para el desarrollo define el orden para las tareas o actividades involucradastambin definen la coordinacin entre ellas, enlace y realimentacin entre las mencionadas etapas. Entre los ms conocidos se puede mencionar: modelo en cascada o secuencial, modelo espiral, modelo iterativo incremental. De los antedichos hay a su vez algunas variantes o alternativas, ms o menos atractivas segn sea la aplicacin requerida y sus requisitos.
Modelo cascada
Modelos evolutivos
12. Modelo Casada
El modelo en cascada puro difcilmente se utilice tal cual, pues esto implicara un previo y absoluto conocimiento de los requisitos, la no volatilidad de los mismos (o rigidez) y etapas subsiguientes libres de errores; ello slo podra ser aplicable a escasos y pequeos desarrollos de sistemas. En estas circunstancias, el paso de una etapa a otra de las mencionadas sera sin retorno, por ejemplo pasar del Diseo a la Codificacin implicara un diseo exacto y sin errores ni probable modificacin o evolucin: "codifique lo diseado que no habrn en absoluto variantes ni errores". Esto es utpico; ya que intrnsecamente el software es de carcter evolutivo, cambiante y difcilmente libre de errores, tanto durante su desarrollo como durante su vida operativa.
13. Modelos Evolutivos
Los evolutivos son modelos iterativos, permiten desarrollar versiones cada vez ms completas y complejas, hasta llegar al objetivo final deseado; incluso evolucionar ms all, durante la fase de operacin.
Los modelos Iterativo Incremental y Espiral (entre otros) son dos de los ms conocidos y utilizados del tipo evolutivo.
Modelo iterativo incremental
Modelo espiral
14. 15. Diseo del sistema
Codificacin del software
Durante esta la etapa se realizan las tareas que comnmente se conocen como programacin; que consiste, esencialmente, en llevar a cdigo fuente, en el lenguaje de programacin elegido, todo lo diseado en la fase anterior. Esta tarea la realiza el programador, siguiendo por completo los lineamientos impuestos en el diseo y en consideracin siempre a los requisitos funcionales y no funcionales (ERS) especificados en la primera etapa.
Durante la fase de programacin, el cdigo puede adoptar varios estados, dependiendo de la forma de trabajo y del lenguaje elegido, a saber:
16. Cdigo fuente: es el escrito directamente por los programadores en editores de texto, lo cual genera el programa. Contiene el conjunto de instrucciones codificadas en algn lenguaje de alto nivel. Puede estar distribuido en paquetes, procedimientos, bibliotecas fuente, etc.
Cdigo objeto: es el cdigo binario o intermedio resultante de procesar con un compilador el cdigo fuente. Consiste en una traduccin completa y de una sola vez de ste ltimo. El cdigo objeto no es inteligible por el ser humano (normalmente es formato binario) pero tampoco es directamente ejecutable por la computadora.
Cdigo ejecutable: Es el cdigo binario resultado de enlazar uno o ms fragmentos de cdigo objeto con las rutinas y bibliotecas necesarias. Constituye uno o ms archivos binarios con un formato tal que el sistema operativo es capaz de cargarlo en la memoria RAM (eventualmente tambin parte en una memoria virtual), y proceder a su ejecucin directa
17. Mantenimiento
El mantenimiento de software es el proceso de control, mejora y optimizacin del software ya desarrollado e instalado, que tambin incluye depuracin de errores y defectos que puedan haberse filtrado de la fase de pruebas de control y beta test. Esta fase es la ltima (antes de iterar, segn el modelo empleado) que se aplica al ciclo de vida del desarrollo de software. La fase de mantenimiento es la que viene despus de que el software est operativo y en produccin.
El perodo de tiempo de la fase de mantenimiento es normalmente el mayor en todo el ciclo de vida. Esta fase puede involucrar actualizaciones y evoluciones del software; no necesariamente implica que el sistema tuvo errores. Uno o ms cambios en el software, por ejemplo de adaptacin o evolutivos, puede llevar incluso a rever y adaptar desde parte de las primeras fases del desarrollo inicial, alterando todas las dems; dependiendo de cun profundos sean los cambios.
18. Hardware
Hardware (pronunciacin AFI: /hdw/ /hdw/) corresponde a todas las partes fsicas y tangiblesde una computadora: sus componentes elctricos, electrnicos, electromecnicos y mecnicos;sus cables, gabinetes o cajas, perifricos de todo tipo y cualquier otro elemento fsico involucrado; contrariamente al soporte lgico e intangible que es llamado software. El trmino proviene del ingles y es definido por la RAE como el "Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora. Sin embargo, el trmino, aunque es lo ms comn, no necesariamente se aplica a una computadora tal como se la conoce, as por ejemplo, un robot tambin posee hardware (y software).
19. La historia del hardware del computador se puede clasificar en tres generaciones, cada una caracterizada por un cambio tecnolgico de importancia. Este hardware se puede clasificar en: bsico, el estrictamente necesario para el funcionamiento normal del equipo, y el complementario, el que realiza funciones especficas.
Un sistema informtico se compone de una CPU, encargada de procesar los datos, uno o varios perifricos de entrada, los que permiten el ingreso de la informacin y uno o varios perifricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos.
20. Hardware tpico de una computadora personal.1. Monitor2. Placa base3. CPU4. Memoria RAM5. Tarjeta de expansin6. Fuente de alimentacin7. Disco ptico8. Disco duro9. Teclado10. Mouse
21. Tipos de Hardware
Una de las formas de clasificar el Hardware es en dos categoras: por un lado, el "bsico", que abarca el conjunto de componentes indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mnima a una computadora, y por otro lado, el "Hardware complementario", que, como su nombre indica, es el utilizado para realizar funciones especficas (ms all de las bsicas), no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la computadora.
As es que: Un medio de entrada de datos, la unidad de procesamiento y memoria y un medio de salida de datos constituye el "hardware bsico".
Los medios de entrada y salida de datos estrictamente indispensables dependen de la aplicacin: desde un punto de vista de un usuario comn, se debera disponer, al menos, de un teclado y un monitor para entrada y salida de informacin, respectivamente; pero ello no implica que no pueda haber una computadora (por ejemplo controlando un proceso) en la que no sea necesario teclado ni monitor, bien puede ingresar informacin y sacar sus datos procesados, por ejemplo, a travs de una placa de adquisicin/salida de datos.
22. Por ende todo sistema informtico tiene, al menos, componentes y dispositivos hardware dedicados a alguna de las funciones antedichas; a saber:
Procesamiento: Unidad Central de Proceso o CPU
Almacenamiento: Memorias
Entrada: Perifricos de Entrada (E)
Salida: Perifricos de salida (S)
Entrada/Salida: Perifricos mixtos (E/S)
Desde un punto de vista bsico y general, un dispositivo de entrada es el que provee el medio para permitir el ingreso de informacin, datos y programas (lectura); un dispositivo de salida brinda el medio para registrar la informacin y datos de salida (escritura); la memoria otorga la capacidad de almacenamiento, temporal o permanente (almacenamiento); y la CPU provee la capacidad de clculo y procesamiento de la informacin ingresada (transformacin).Un perifrico mixto es aqul que puede cumplir funciones tanto de entrada como de salida, el ejemplo ms tpico es el disco rgido (ya que en l se lee y se graba informacin y datos).
23. Unidad Central de Prosesamientos
La CPU, siglas en ingls de Unidad Central de Procesamiento, es la componente fundamental del computador, encargada de interpretar y ejecutar instrucciones y de procesar datos. En los computadores modernos, la funcin de la CPU la realiza uno o ms microprocesadores. Se conoce como microprocesador a un CPU que es manufacturado como un nico circuito integrado.
El microprocesador se monta en la llamada placa madre, sobre el un zcalo conocido como Socket de CPU, que permite adems las conexiones elctricas entre los circuitos de la placa y el procesador. Sobre el procesador y ajustado a la tarjeta madre se fija un disipador de calor, que por lo general es de aluminio,en algunos casos de cobre; ste es indispensable en los microprocesadores que consumen bastante energa, la cual, en gran parte, es emitida en forma de calor: En algunos casos pueden consumir tanta energa como una lmpara incandescente (de 40 a 130 vatios).
24. La placa madre, tambin conocida como placa base o con el anglicismo "board", es un gran circuito impreso sobre el que se suelda el chipset, las ranuras de expansin (slots), los zcalos, conectores, diversos integrados, etc.
25. Memoria RAM
La RAM es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de trabajo (no masivo). En la RAM se almacena temporalmente la informacin, datos y programas que la Unidad de Procesamiento (CPU) lee, procesa y ejecuta. La memoria RAM es conocida como Memoria principal de la computadora, tambin como "Central o de Trabajo"; a diferencia de las llamadas memorias auxiliares y de almacenamiento masivo (como discos duros, cintas magnticas u otras memorias).
Las memorias RAM son, comnmente, voltiles; lo cual significa que pierden rpidamente su contenido al interrumpir su alimentacin elctrica.
Las ms comunes y utilizadas como memoria central son "dinmicas" (DRAM), lo cual significa que tienden a perder sus datos almacenados en breve tiempo (por descarga, an estando con alimentacin elctrica), por ello necesitan un circuito electrnico especfico que se encarga de proveerle el llamado "refresco" (de energa) para mantener su informacin.
26. 27. Perifricos
Se entiende por perifrico a las unidades o dispositivos que permiten a la computadora comunicarse con el exterior, esto es, tanto ingresar como exteriorizar informacin y datos. Los perifricos son los que permiten realizar las operaciones conocidas como de entrada/salida (E/S).
Aunque son estrictamente considerados accesorios o no esenciales, muchos de ellos son fundamentales para el funcionamiento adecuado de la computadora moderna; por ejemplo, el teclado, el disco duro y el monitor son elementos actualmente imprescindibles; pero no lo son un scanner o un plotter. Para ilustrar este punto: en los aos 80, muchas de las primeras computadoras personales no utilizaban disco duro ni mouse (o ratn), tenan slo una o dos disqueteras, el teclado y el monitor como nicos perifricos.
28. Perifericos de entrada (E)
De esta categora son aquellos que permiten el ingreso de informacin, en general desde alguna fuente externa o por parte del usuario. Los dispositivos de entrada proveen el medio fundamental para transferir hacia la computadora (ms propiamente al procesador) informacin desde alguna fuente, sea local o remota. Tambin permiten cumplir la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema operativo y las aplicaciones o programas informticos, los que a su vez ponen operativa la computadora y hacen posible realizar las ms diversas tareas.
Entre los perifricos de entrada se puede mencionar: teclado, mouseo ratn, escner, micrfono, cmara web , lectores pticos de cdigo de barras, Joystick, lectora de CD o DVD (slo lectoras), placas de adquisicin/conversin de datos, etc.
29. Perifricos de salida (S)
Son aquellos que permiten emitir o dar salida a la informacin resultante de las operaciones realizadas por la CPU (procesamiento).
Los dispositivos de salida aportan el medio fundamental para exteriorizar y comunicar la informacin y datos procesados; ya sea al usuario o bien a otra fuente externa, local o remota.
Los dispositivos ms comunes de este grupo son los monitores clsicos (no de pantalla tctil), las impresoras, y los altavoces.
Entre los perifricos de salida puede considerarse como imprescindible para el funcionamiento del sistema al monitor. Otros, aunque accesorios, son sumamente necesarios para un usuario que opere un computador moderno.
30. Hardware Grafico
El hardware grfico lo constituyen bsicamente las tarjetas de video. Actualmente poseen su propia memoria y unidad de procesamiento, esta ltima llamada unidad de procesamiento grfico (o GPU, siglas en ingls de Graphics Processing Unit). El objetivo bsico de la GPU es realizar exclusivamente procesamiento grfico, liberando al procesador principal (CPU) de esa costosa tarea (en tiempo) para que pueda as efectuar otras funciones ms eficientemente. Antes de esas tarjetas de video con aceleradores, era el procesador principal el encargado de construir la imagen mientras la seccin de video (sea tarjeta o de la placa base) era simplemente un traductor de las seales binarias a las seales requeridas por el monitor; y buena parte de la memoria principal (RAM) de la computadora tambin era utilizada para estos fines.
La Ley de Moore establece que cada 18 a 24 meses la cantidad de transistores que puede contener un circuito integrado se logra duplicar; en el caso de los GPU esta tendencia es bastante ms notable, duplicando o an ms de lo indicado en la ley de Moore.