Fundamentos de programación

Fundamentos de programación

 

Podemos asociar el concepto de máquina a un dispositivo o instrumento físico capaz de realizar un cierto trabajo u operación.

El concepto puede extenderse incluyendo máquina,  que aunque no existan físicamente, pueden concebirse y describirse con precisión y predecir su comportamiento.

Estas máquinas se denominan máquinas virtuales.

En general, las máquinas operan a lo largo del tiempo, por lo que el concepto de máquina lleva asociado el de un proceso de funcionamiento en el cual diferentes operaciones se van realizando sucesiva o simultáneamente.

Desde el punto de vista del control de su funcionamiento, podemos clasificar las máquinas en diferentes tipos.

Las máquinas no automáticas, o de control manual, son gobernadas por un operador o agente externo que desencadena unas determinadas operaciones en cada momento.

Por ejemplo, una máquina de escribir imprime las letras o mueve el papel de acuerdo con las teclas pulsadas por el mecanógrafo.

Las máquinas automáticas actúan por sí solas, sin necesidad de operador, aunque pueden responder a estímulos externos.

Por ejemplo, un ascensor automático gobierna por sí mismo los movimientos de subida y bajada incluyendo
cambios de velocidad, apertura y cierre de puertas, etc., de forma coordinada, respondiendo a los estímulos de los botones de llamada o envío a un piso dado.
El funcionamiento de una máquina automática puede depender de la forma en que está construida, es decir, de los elementos que la componen y la manera en que están conectados entre sÍ.

En este caso el comportamiento de la máquina será fijo , en el sentido de que a unos determinados estímulos externos responderá siempre de la misma manera.

Esto ocurre en el ejemplo del  ascensor.

Otras máquinas automáticas se denominan programables , y su comportamiento no es siempre el mismo.

Una máquina programable  se puede concebir como una máquina base, de comportamiento fijo, que se completa con una parte modificable que describe el funcionamiento de la máquina base.

Esta parte modificable se denomina programa.http://cursodeprogramacionweb.designerwebcomputer.com/wp-content/uploads/2017/09/00001-Fundamentos-de-programación-en-C-.pdf-Adobe-Acrobat-Reader-DC.png

Aunque habitualmente no se considere como tal, podemos analizar un reproductor de CD como una máquina programable, identificando el cd (reemplazable) con el programa.

Incluso podemos establecer la siguiente serie de ejemplos:

• Piano: máquina manual de producir música.

• Caja de músim: máquina automática de producir música (fija).

• Reproductor de CD; máquina programable de producir música (variable).

Dependiendo de cuál sea el programa que gobierne su funcionamiento , una máquina programable responderá a los estímulos externos de una forma o de otra.

Una máquina programable se comporta, por tanto, como diferentes máquinas particulares, en función del programa utilizado.

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Cuando una máquina programable opera bajo control de un programa determinado, se dice que el programa se ejecuta en dicha máquina.

Concepto de cómputo

La palabra cómputo es sinónimo de cuenta o cálculo.

Si consultamos un diccionario podemos encontrar una definición más elaborada:

Cómputo. Determinación indirecta de una cantidad mediante el cálculo de ciertos datos.

En esta definición se puede apreciar que un cómputo es una operación de tratamiento de información.

A partir de una información conocida se obtiene otra nueva como resultado de unos cálculos.

En informática y de una forma general puede identificarse el concepto de cómputo con el de trotamiento de la información.

Un cómputo puede expresarse de diferentes maneras.

Por ejemplo, mediante una fórmula o expresión matemática, tal como 34×5+8×7

Un cómputo se concibe también como un proceso a lo largo del cual se van realizando operaciones o cálculos elementales hasta conseguir el resultado final.

En el ejemplo anterior se encuentra implícito dicho proceso.

El resultado se podría obtener mediante los siguientes cálculos elementales:

Producto de 34 por 5, obteniendo 170.

Product.o de 8 por 7, obtcllienno 56.

Suma de los resultados anteriores, obteniendo 226.

En la expresión  matemática usada como ejemplo están implícitos estos cálculos elementales, así como el orden en que pueden ser realizados.

Los cálculos 1º y 2° podrían realizarse en cualquier orden, pero el cálculo 3° ha de realizarse necesariamente después de los otros dos.

Concepto de computador

La máquina programable por excelencia es el computador.

Un computador se define como una máquina programable para tratamiento de la información, es decir, un computador es una máquina para realizar cómputos.

Un  programa de computador es, por tanto, una descripción de un cómputo.

Al mismo tiempo nos encontramos con que un programa es también una descripción
del comportamiento de una máquina, y podemos así considerarlo como una máquina virtual cuando convenga.

Un computador, como máquina programable que es, posee unos elementos fijos (máquina base) y otros modificables (programa).

De forma simplificada podemos asociar los elementos fijos a los dispositivos físicos del computador, que constituyen el hardware, y los elementos modificables a las representaciones de los programas en sentido amplio, que constituyen el software.

Los computadores actuales corresponden a un tipo particular de máquina programables que se denominan máquinas de programa almacenado.

En estas máquinas la modificación del programa no implica un cambio de componentes
físicos de la máquina, sino  que estas máquina.s poseen una memoria en la cual se puede almacenar información de cualquier tipo, debidamente codificada, y esta información incluye tanto los datos con los que opera la máquina como la representación codificada del programa.

El programa es, por tanto, pura información, no algo material.

La estructura general de un computador se puede representar como se muestra en la figura 1.3.

La memoria almacena datos y programas.

Los dispositivos de entrada/salida permiten intercambiar información con el exterior, y
el procesador es el elmento de control, que realiza operaciones elementales de tratamiento de la información interna, u operaciones de entrada o salida de información al exterior, de acuerdo con los códigos del programa que están almacenados en la memoria.

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