Software, Conceptos Básicos.

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Software, Conceptos Básicos. por Mind Map: Software, Conceptos Básicos.

1. Interfaz de línea de comandos: Interfaz de línea de comandos es un método que permite a los usuarios dar instrucciones a algún programa informático por medio de una línea de texto simple. Debe notarse que los conceptos de CLI, shell y emulador de terminal no son lo mismo, aunque suelen utilizarse como sinónimos. Las CLI pueden emplearse interactivamente, escribiendo instrucciones en alguna especie de entrada de texto, o pueden utilizarse de una forma mucho más automatizada (archivo batch), leyendo órdenes desde un archivo de scripts. Esta interfaz existe casi desde los comienzos de la computación, superada en antigüedad solo por las tarjetas perforadas y mecanismos similares. Existen para diversos programas y sistemas operativos, para diverso hardware, y con distinta funcionalidad.

2. El Algoritmo: Es un conjunto prescrito de instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permite realizar una actividad mediante pasos sucesivos que no generen dudas a quien deba realizar dicha actividad.

2.1. Diagrama de flujo: Los diagramas de flujo son descripciones gráficas de algoritmos; usan símbolos conectados con flechas para indicar la secuencia de instrucciones y están regidos por ISO. Los diagramas de flujo son usados para representar algoritmos pequeños, ya que abarcan mucho espacio y su construcción es laboriosa. Por su facilidad de lectura son usados como introducción a los algoritmos, descripción de un lenguaje y descripción de procesos a personas ajenas a la computación.

2.2. Pseudocódigo: El pseudocódigo (falso lenguaje, el prefijo pseudo significa falso) es una descripción de alto nivel de un algoritmo que emplea una mezcla de lenguaje natural con algunas convenciones sintácticas propias de lenguajes de programación, como asignaciones, ciclos y condicionales, aunque no está regido por ningún estándar. Es utilizado para describir algoritmos en libros y publicaciones científicas, y como producto intermedio durante el desarrollo de un algoritmo, como los diagramas de flujo, aunque presentan una ventaja importante sobre estos, y es que los algoritmos descritos en pseudocódigo requieren menos espacio para representar instrucciones complejas.

2.2.1. El pseudocódigo (falso lenguaje, el prefijo pseudo significa falso) es una descripción de alto nivel de un algoritmo que emplea una mezcla de lenguaje natural con algunas convenciones sintácticas propias de lenguajes de programación, como asignaciones, ciclos y condicionales, aunque no está regido por ningún estándar. Es utilizado para describir algoritmos en libros y publicaciones científicas, y como producto intermedio durante el desarrollo de un algoritmo, como los diagramas de flujo, aunque presentan una ventaja importante sobre estos, y es que los algoritmos descritos en pseudocódigo requieren menos espacio para representar instrucciones complejas.

3. Que es Software: Se conoce como software al equipo lógico o soporte lógico de un sistema.

4. Como se clasifica: El software se clasifica en 3 tipos de software, software de sistema, software de aplicacion y software de programacion.

4.1. Software de Sistema: Se llama Software de Sistema o Software de Base al conjunto de programas que sirven para interactuar con el sistema, confiriendo control sobre el hardware, además de dar soporte a otros programas.

4.1.1. Sistema operativo: El Sistema Operativo es un conjunto de programas que administran los recursos de la computadora y controlan su funcionamiento. Un Sistema Operativo realiza cinco funciones básicas: Suministro de Interfaz al Usuario, Administración de Recursos, Administración de Archivos, Administración de Tareas y Servicio de Soporte.

4.1.2. Controladores de Dispositivos: Los Controladores de Dispositivos son programas que permiten a otros programa de mayor nivel como un sistema operativo interactuar con un dispositivo de hardware.

4.1.3. Programas Utilitarios: Los Programas Utilitarios realizan diversas funciones para resolver problemas específicos, además de realizar tareas en general y de mantenimiento. Algunos se incluyen en el sistema operativo.

4.2. Software de Aplicación: El Software de Aplicación son los programas diseñados para o por los usuarios para facilitar la realización de tareas específicas en la computadora, como pueden ser las aplicaciones ofimáticas (procesador de texto, hoja de cálculo, programa de presentación, sistema de gestión de base de datos...), u otros tipos de software especializados como software médico, software educativo, editores de música, programas de contabilidad, etc.

4.2.1. Programas básicos (o utilitarios): Son aplicaciones cuyo propósito es mejorar, en alguna forma, el desempeño del ordenador.

4.2.2. Programas de productividad: Son aplicaciones cuyo propósito es facilitar, agilizar y mejorar para el usuario, la ejecución de ciertas tareas.

4.2.2.1. Procesadores de texto: Aplicaciones diseñadas para editar y/o procesar de texto, logrando documentos de alta calidad. Hojas de cálculo: Aplicaciones especialmente diseñadas para introducir, calcular, manipular y analizar conjuntos de números. Presentaciones automatizadas: Aplicaciones que permiten al usuario crear y editar presentaciones atractivas, incluyendo imágenes y sonidos. Navegadores de Internet: Aplicaciones diseñadas para proveer acceso a Internet, sus servicios y sus recursos. Administradores de bases de datos: Aplicaciones diseñadas para acceder, almacenar y procesar grandes colecciones de datos, en una forma eficiente. Desarrolladores de sitios web: Aplicaciones que brindan al usuario las herramientas necesarias para diseñar, crear, editar y publicar páginas y sitios Web.

4.3. Software de Programación : El Software de Programación es el conjunto de herramientas que permiten al desarrollador informático escribir programas usando diferentes alternativas y lenguajes de programación.

4.3.1. Este tipo de software incluye principalmente compiladores, intérpretes, ensambladores, enlazadores, depuradores, editores de texto y un entorno de desarrollo integrado que contiene las herramientas anteriores, y normalmente cuenta una avanzada interfaz gráfica de usuario (GUI).

5. Lenguaje de Programación: Un lenguaje de programación es un lenguaje formal diseñado para realizar procesos que pueden ser llevados a cabo por máquinas como las computadoras. Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana. Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila (de ser necesario) y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.

5.1. Condicionantes: Los condicionantes son estructuras de código que indican que, para que cierta parte del programa se ejecute, deben cumplirse ciertas premisas; por ejemplo: que dos valores sean iguales, que un valor exista, que un valor sea mayor que otro... Estos condicionantes por lo general solo se ejecutan una vez a lo largo del programa. Los condicionantes más conocidos y empleados en programación son: If: Indica una condición para que se ejecute una parte del programa. Else if: Siempre va precedido de un "If" e indica una condición para que se ejecute una parte del programa siempre que no cumpla la condición del if previo y si se cumpla con la que el "else if" especifique. Else: Siempre precedido de "If" y en ocasiones de "Else If". Indica que debe ejecutarse cuando no se cumplan las condiciones prévias.

5.2. Bucles: Los bucles son parientes cercanos de los condicionantes, pero ejecutan constantemente un código mientras se cumpla una determinada condición. Los más frecuentes son: For: Ejecuta un código mientras una variable se encuentre entre 2 determinados parámetros. While: Ejecuta un código mientras que se cumpla la condición que solicita.

5.3. Funciones Las funciones se crearon para evitar tener que repetir constantemente fragmentos de código. Una función podría considerarse como una variable que encierra código dentro de si. Por lo tanto cuando accedemos a dicha variable (la función) en realidad lo que estamos haciendo es ordenar al programa que ejecute un determinado código predefinido anteriormente. Todos los lenguajes de programación tienen algunos elementos de formación primitivos para la descripción de los datos y de los procesos o transformaciones aplicadas a estos datos (tal como la suma de dos números o la selección de un elemento que forma parte de una colección). Estos elementos primitivos son definidos por reglas sintácticas y semánticas que describen su estructura y significado respectivamente.

5.4. Sintaxis Con frecuencia se resaltan los elementos de la sintaxis con colores diferentes para facilitar su lectura. Este ejemplo está escrito en Python. A la forma visible de un lenguaje de programación se le conoce como sintaxis. La mayoría de los lenguajes de programación son puramente textuales, es decir, utilizan secuencias de texto que incluyen palabras, números y puntuación, de manera similar a los lenguajes naturales escritos. Por otra parte, hay algunos lenguajes de programación que son más gráficos en su naturaleza, utilizando relaciones visuales entre símbolos para especificar un programa.

6. Programa Informático: Es una secuencia de instrucciones, escritas para realizar una tarea específica en una computadora. Este dispositivo requiere programas para funcionar, por lo general, ejecutando las instrucciones del programa en un procesador central. El programa tiene un formato ejecutable que la computadora puede utilizar directamente para ejecutar las instrucciones.

6.1. Los programas se pueden categorizar aplicando criterios funcionales. Estas categorías funcionales son software de sistema y software de aplicación. El software de sistema incluye al sistema operativo el cual acopla el hardware con el software de aplicación. El propósito del sistema operativo es proveer un ambiente en el cual el software de aplicación se ejecuta de una manera conveniente y eficiente. Además del sistema operativo, el software de sistema incluye programas utilitarios que ayudan a manejar y configurar la computadora. Si un programa no es software de sistema entonces es software de aplicación. El middleware también es un software de aplicación que acopla el software de sistema con la interfaz de usuario. También son software de aplicación los programas utilitarios que ayudan a los usuarios a resolver problemas de aplicaciones, como por ejemplo la necesidad de ordenamiento.

7. Programación: Es el proceso de diseñar, codificar, depurar y mantener el código fuente de programas computacionales. El código fuente es escrito en un lenguaje de programación. El propósito de la programación es crear programas que exhiban un comportamiento deseado. El proceso de escribir código requiere frecuentemente conocimientos en varias áreas distintas, además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializados y lógica formal. Programar no involucra necesariamente otras tareas tales como el análisis y diseño de la aplicación (pero sí el diseño del código), aunque sí suelen estar fusionadas en el desarrollo de pequeñas aplicaciones.

7.1. Objetivos de la programación: La programación debe perseguir la obtención de programas de calidad. Para ello se establece una serie de factores que determinan la calidad de un programa. Algunos de los factores de calidad más importantes son los siguientes:

7.1.1. Correctitud: Un programa es correcto si hace lo que debe hacer tal y como se estableció en las fases previas a su desarrollo. Para determinar si un programa hace lo que debe, es muy importante especificar claramente qué debe hacer el programa antes de su desarrollo y, una vez acabado, compararlo con lo que realmente hace.

7.1.2. Claridad: Es muy importante que el programa sea lo más claro y legible posible, para facilitar tanto su desarrollo como su posterior mantenimiento. Al elaborar un programa se debe intentar que su estructura sea sencilla y coherente, así como cuidar el estilo de programación. De esta forma se ve facilitado el trabajo del programador, tanto en la fase de creación como en las fases posteriores de corrección de errores, ampliaciones, modificaciones, etc.

7.1.3. Eficiencia: Se trata de que el programa, además de realizar aquello para lo que fue creado (es decir, que sea correcto), lo haga gestionando de la mejor forma posible los recursos que utiliza. Normalmente, al hablar de eficiencia de un programa, se suele hacer referencia al tiempo que tarda en realizar la tarea para la que ha sido creado y a la cantidad de memoria que necesita, pero hay otros recursos que también pueden ser de consideración para mejorar la eficiencia de un programa, dependiendo de su naturaleza (espacio en disco que utiliza, tráfico en la red que genera, etc.).

7.1.4. Portabilidad: Un programa es portable cuando tiene la capacidad de poder ejecutarse en una plataforma, ya sea hardware o software, diferente a aquélla en la que se desarrolló. La portabilidad es una característica muy deseable para un programa, ya que permite, por ejemplo, a un programa que se ha elaborado para el sistema GNU/Linux ejecutarse también en la familia de sistemas operativos Windows. Esto permite que el programa pueda llegar a más usuarios más fácilmente.

8. Paradigma de Programación: Es una propuesta tecnológica adoptada por una comunidad de programadores y desarrolladores cuyo núcleo central es incuestionable en cuanto que únicamente trata de resolver uno o varios problemas claramente delimitados; la resolución de estos problemas debe suponer consecuentemente un avance significativo en al menos un parámetro que afecte a la ingeniería de software. Un paradigma de programación representa un enfoque particular o filosofía para diseñar soluciones. Los paradigmas difieren unos de otros, en los conceptos y la forma de abstraer los elementos involucrados en un problema, así como en los pasos que integran su solución del problema, en otras palabras, el cómputo.

8.1. Programación imperativa: Programación imperativa o por procedimientos: Es el más usado en general, se basa en dar instrucciones al ordenador de como hacer las cosas en forma de algoritmos. La programación imperativa es la más usada y la más antigua, el ejemplo principal es el Lenguaje de máquina. Ejemplos de lenguajes puros de este paradigma serían el C, BASIC o Pascal.

8.2. Programación orientada a objetos: Está basada en el imperativo, pero encapsula elementos denominados objetos que incluyen tanto variables como funciones. Está representado por C++ o el Java, pero el más representativo sería el Smalltalk que está completamente orientado a objetos

8.3. Programación dinámica: está definida como el proceso de romper problemas en partes pequeñas para analizarlos y resolverlos de forma más óptima, busca resolver problemas en O(n) sin usar por tanto métodos recursivos. Este paradigma está más basado en el modo de realizar los algoritmos, por lo que se puede usar con cualquier lenguaje imperativo.

8.4. Métodos recursivos. Este paradigma está más basado en el modo de realizar los algoritmos, por lo que se puede usar con cualquier lenguaje imperativo. Programación declarativa: Está basado en describir el problema declarando propiedades y reglas que deben cumplirse, en lugar de instrucciones. Hay lenguajes para la programación funcional, la programación lógica, o la combinación lógico-funcional. Unos de los primeros lenguajes funcionales fueron Lisp y Prolog.

8.5. Programación funcional: basada en la definición los predicados y es de corte más matemático, está representado por Scheme (una variante de Lisp) o Haskell.

8.6. Programación lógica: basado en la definición de relaciones lógicas, está representado por Prolog.

8.7. Programación con restricciones: Similar a la lógica usando ecuaciones. Casi todos los lenguajes son variantes del Prolog.

8.8. Programación multiparadigma: es el uso de dos o más paradigmas dentro de un programa. El lenguaje Lisp se considera multiparadigma.

8.9. Lenguaje específico del dominio o DSL: Se denomina así a los lenguajes desarrollados para resolver un problema específico, pudiendo entrar dentro de cualquier grupo anterior. El más representativo sería SQL para el manejo de las bases de datos, de tipo declarativo, pero los hay imperativos como el Logo.

9. Editor de texto: Un editor de texto es un programa informático que permite crear y modificar archivos digitales compuestos únicamente por textos sin formato, conocidos comúnmente como archivos de texto o “texto plano”. El programa lee el archivo e interpreta los bytes leídos según el código de caracteres que usa el editor. Es comúnmente de 7- u 8-bits en ASCII o UTF-8, rara vez EBCDIC.Por ejemplo, un editor ASCII de 8 bits que lee el número binario 0110 0001 (decimal 97 o hexadecimal 61) en el archivo lo representará en la pantalla por la figura a, que el usuario reconoce como la letra "a" y ofrecerá al usuario las funciones necesarias para cambiar el número binario en el archivo.

9.1. Tipos de editores de texto: Hay una gran variedad de editores de texto. Algunos son de uso general, mientras que otros están diseñados para escribir o programar en un lenguaje. Algunos son muy sencillos, mientras que otros tienen implementadas gran cantidad de funciones.

9.1.1. Editores diseñados para un lenguaje de programación determinado, con coloreado de sintaxis, macros, completación de palabras, etcétera.

9.1.2. Editores con regiones plegables. A veces no todo el texto es relevante para el usuario. Con este tipo de editores ciertas regiones con texto irrelevante pueden ser plegadas, escondidas, mostrando al usuario solo lo importante del texto.

9.1.3. Un entorno de desarrollo integrado es un programa que incluye un editor y otras herramientas de trabajo, como compiladores, extractores de diferencias entre dos textos, repositorios, etcétera, incluidos en un solo programa.

9.2. Funciones típicas del editor de texto

9.2.1. Marcar región: Es la función que marca, visualmente o no, una parte del texto para ser elaborada con otras funciones. La región puede contener varias líneas del texto (región horizontal) o bien varias columnas adyacentes del texto (región vertical).

9.2.2. Búsqueda y reemplazo: El proceso de búsqueda de una palabra o una cadena de caracteres, en un texto plano y su reemplazo por otra. Existen diferentes métodos: global, por región, reemplazo automático, reemplazo con confirmación, búsqueda de texto o búsqueda de una expresión regular.

9.2.3. Copiar, cortar y pegar: Sirve para copiar, trasladar o borrar una región marcada.

9.2.4. Formatear : Los editores de texto permiten automatizar las únicas funciones de formateo que utilizan: quebrar la línea, indentar, formatear comentarios o formatear listas

9.2.5. Deshacer y rehacer: Consiste en que el programa editor va almacenando cada una de las operaciones hechas por el usuario hasta un número configurable. Si el usuario se arrepiente de algún cambio, por muy anterior que sea, el editor le permite revertir todos los cambios hechos hasta el número configurado. Rehacer es por consiguiente, revertir algo revertido.

9.2.6. Importar: Agregar o insertar el contenido de un archivo en el archivo que se está editando. Algunos editores permiten insertar la salida o respuesta a un programa cualquiera ejecutado en la línea de comandos al archivo que se está editando.

9.2.7. Filtros: Algunos editores de texto permiten hacer pasar las líneas del texto o de una región por algún programa para modificarlas u ordenarlas. Por ejemplo, para ordenar alfabéticamente una lista de nombres o sacar un promedio de una lista de números.

9.2.8. Acceso remoto: Un editor para trabajar en la administración de una red de computadoras debe ofrecer la funcionalidad de editar archivos en máquinas remotas, ya sea por medio del File Transfer Protocol (FTP), Secure Shell (SSH) o algún otro protocolo de red. Emacs lo puede hacer mediante el plugin tramp (ampliamente configurable con SSH, FTP, SCP, SFTP, etcétera), Ultraedit, del ambiente Windows, lo hace mediante FTP.

10. Compiladores: Un compilador es un programa informático que traduce un programa escrito en un lenguaje de programación a otro lenguaje de programación. Usualmente el segundo lenguaje es lenguaje de máquina, pero también puede ser un código intermedio (bytecode), o simplemente texto. Este proceso de traducción se conoce como compilación.

10.1. Compiladores cruzados: Los compiladores cruzados generan código para un sistema distinto del que están funcionando.

10.2. Compiladores optimizadores: Los compiladores optimizadores realizan cambios en el código para mejorar su eficiencia, pero manteniendo la funcionalidad del programa original.

10.3. Compiladores de una sola pasada: Los compiladores de una sola pasada generan el código máquina a partir de una única lectura del código fuente.

10.4. Compiladores de varias pasadas: Los Compiladores de Varias pasadas necesitan leer el código fuente varias veces antes de poder producir el código máquina.

10.5. Compiladores JIT (Just In Time): Los compiladores JIT forman parte de un intérprete y compilan partes del código según se necesitan.

11. Ejecutable: En informática, un ejecutable o archivo ejecutable, es tradicionalmente un archivo binario, o como se le conoce habitualmente, cuyo contenido se interpreta por el ordenador como un programa. Generalmente, contiene instrucciones en código máquina de un procesador en concreto, pero también puede contener bytecode que requiera un intérprete para ejecutarlo. Además, suele contener llamadas a funciones específicas de un sistema operativo (llamadas al sistema). Dependiendo del tipo de instrucciones de que se traten, hablaremos de ejecutables portables (se pueden ejecutar en varias plataformas) y no portables (destinado a una plataforma concreta).