Cap3_informacion.pps

(1)

Representación de la información

 _Objetivos

 Conocer cómo se representa la información  Tipos de sistemas de numeración

 Conocer cómo se almacena la información en ficheros y cómo

utilizarlos

(2)

Representar información

 Ejemplo: textos en castellano

 “Hola Juan.” es una cadena de símbolos

 para representar información (o datos) en castellano se utilizan

los siguientes símbolos:

A …Z a …z á Á é É Í í ó Ó ú Ú ñ Ñ º ª \ 0 … 9 , . ; - + = ( ) “ ? ¿ ! ¡ ...

 La cantidad de objetos (entes informativos) que se puede representar depende:

 de la longitud de la cadena (lon)

 del número de símbolos disponibles (num)  cantidad de objetos=numlon

 hay 263_{= 17576 cadenas distintas de caracteres a ... z (sólo}

(3)

Representación binaria

 _{Toda la información que maneja un computador (tanto los} datos como las instrucciones que componen los programas) se representa mediante el sistema binario.

 Una representación binaria tiene solamente dos símbolos básicos:

 Estos símbolos se representan normalmente con 0 y 1

(4)

Las unidades de medida

 Unidad más pequeña: bit (Binary digit)

 corresponde al contenido de una posición

 puede tener dos estados distintos (0 o 1)

 puede representar dos elementos distintos

 1 byte: cadena de 8 bits

 ¿Cuantos objetos distintos se puede representar con cadenas

de n bits?

 1 bit  2 estados = 21 _(0,1)

 2 bit  4 estados = 22_{(00, 01,10, 11)}

 3 bit  8 estados = 23_{(000, 001, 010, 100, 110, 101, 011, 111)}

 4 bit  16 estados = 24 (0000, 0001, 0010, 0100, 1000, 0011, ...)

(5)

Más unidades de medida

 KiloByte (KB, KByte)

 kilo =1000

 1KByte= 210Byte = 1024 Byte (= 8192 bit)

 1 MegaByte (MB, MByte) = 1024 KByte =

220 _{Byte = 1048576 Byte}

 1 GigaByte (GB, GByte) = 1024 MByte =

230 Byte = 1073741824 Byte

 1 TeraByte (TB, TByte) = 1024 GByte =

240 _{Byte = 1099511627776 Byte}

 1 PetaByte = 1024 TByte =

(6)

Representación en el ordenador

 Con la representación en el sistema binario:

 cualquier dato de entrada (a través de algún periférico de

entrada) tiene que ser codificado a una cadena de 0’s y 1’s

 cualquier dato de salida tiene que ser decodificado de cadenas

de 0’s y 1’s al formato que permite su representación en el periférico de salida correspondiente

 _{Principales tipos de datos:}

 Texto (cadenas de letras)  Números /cantidades

 Imágenes

(7)

Representación de textos

 Se establece un código que asigna a cada símbolo (letra,

blanco, puntuación) una cadena de 0’s y 1’s

 Ejemplo:

 Código ASCII: h=01101000 o=01101111 l=01101100 a=01100001

 Hola tu.=

01001000 01101111 01101100 01100001 00100000 01110100 01110101 00101110

(8)

Representación de textos – códigos de E/S

 _{Códigos que asocian a un carácter una secuencia} determinada de bits

 Se utilizan para codificar textos con el fin de transferir la información entre distintos dispositivos informáticos

(9)

Representación de textos – Código ASCII

 ASCII = American Standard Code for Information Interchange

 Utiliza 7 bits

 27 = 128 caracteres representables  Es de los más utilizados

 representa las letras occidentales (minúscula, mayúscula),

signos especiales y cifras

 Códigos de E/S: ASCII extendido:

 Añade un bit adicional

 28 = 256 posibles caracteres

 añade las letras especiales (é, ä, Ä, Ó, ...) y símbolos gráficos

(10)

Representación de textos – Código ASCII

(11)

Representación de números

 _{Sistemas de numeración:}

 Cada sistema de numeración tiene un número (n) de cifras

básicas para poder crear números

 nosotros usamos el sistema decimal con las cifras 0, ... , 9 (n=10)

 Cadenas de estas cifras pueden representar cualquier número

 Ejemplos:

 Base 10: cifras 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

 _{100 , 323, 5 , 77...}

 Base 5: cifras 0,1,2,3,4

(12)

Representación de números – Valor decimal

 Para conocer el valor (decimal) de una secuencia de cifras:

 323 en base 10 = 3*102 + 2*101 + 3*100= 323

 el valor de la cadena de cifras c

kck-1...c0 es igual a

c_k * nk_{+ c}

k-1 * nk-1 + ... + c1 * n1 + c0 * n0

siendo c_k c _k-1...c₁ c₀ las cifras de la cadena (desde la izquierda a la derecha ) y n la base del sistema

 Ejemplos:

 valor decimal de 323 en base 5: 3*52_{+ 2*5}1_{+ 3*5}0₌

3*25 + 2*10 + 3*1=88

 valor decimal de 323 en base 4: 3*42_{+ 2*4}1_{+ 3*4}0₌

(13)

Representación de números – Sistema Binario

 La computadora utiliza el sistema binario  _{Cifras: 0 y 1}

 _{Base = 2}

 Para representar los números del sistema decimal hay que codificarlos (decodificarlos) al (del) sistema decimal:

 Ejemplos:

 valor decimal de 10101: 1*24_{+ 0*2}3_{+ 1*2}2_{+ 0*2}1_{+ 1*2}0₌

1*16 + 1*4 + 1*1= 21  valor binario de 17: 1*16+1*1=

1*24_{+ 0*2}3_{+ 0*2}2_{+ 0*2}1_{+ 1*2}0

(14)

Paso de Decimal a Binario

1. Dividir el número entre 2. Guardar resto y cociente.

2. Tomar cociente anterior y repetir paso 1. Sino continuar. 3. Escribir (concatenar) el último cociente y los restos

empezando por el último.

Ejemplo:

35/2 R1=1 y C1=17 17/2 R2=1 y C2=8

8/2 R3=0 y C3=4

4/2 R4=0 y C4=2

2/2 R5=0 y C5=1

Resultado:

(15)

Paso de Binario a Decimal

Recordando

c_k* nk _{+ c}

k-1 * nk-1 + ... + c1 * n1 + c0 * n0

con n=2

Ejemplo:

100011

1*25_{+ 0*2}4 _{+ 0*2}3 _{+ 0*2}2_{+ 1*2}1_{+ 1*2}0 ₌

(16)

Otros sistemas

 Sistema octal:

 Base 8

 Cifras:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

 8 es potencia de 2  conversión sencilla entre octal y binario

 _{Números representados son más pequeños que en Binario:}

 8 en Octal es 8

(17)

Otros sistemas

 Sistema Hexadecimal

 Base 16

 Cifras:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

 16 es potencia de 2  conversión sencilla

 Números representados son más pequeños que en Binario  _{Es el más usado en informática junto con el decimal}

(direcciones de memoria)  _Ejemplo:

(18)

Conversión binario / hexadecimal

 Hexadecimal Binario Hexadecimal Binario

0 0000 8 1000

1 0001 9 1001

2 0020 A 1010

3 0011 B 1011

4 0100 C 1100

5 0101 D 1101

6 0110 E 1110

7 0111 F 1111

hex  bin: 7BC5(hex) = 0111 1011 1100 0101(bin)

(19)

Representación de imágenes

 Se representan todos sus puntos (dots, pixel(e)s)  _{Para imágenes, pantallas, impresoras, escáneres}  _{Datos importantes:}

 Tamaño: en pixeles / cm / pulgadas (inch)  Resolución:

 n x m define el número de pixels horizontales (n) y verticales (m)

 respecto a pantallas o imágenes se utiliza sin medida (se refiere a la pantalla o al imagen completo)

 respecto a impresoras y escáneres con medida: ppp(puntos por pulgada) o dpi (dots per inch)

 Resoluciones típicas de pantallas:

(20)

Representación de imágenes

 _{Más datos importantes:}

 Profundidad / número de colores:

 el número de bits que se usan para representar cada punto

 _{1 bit: sólo dos colores (blanco y negro)}  _{4 bit: 2}4_{= 16 colores}

 _{8 bit = 1 byte: 2}8_{= 256 colores}

 _{16 bit = 2 byte}

 _{24 bit = 3 byte: 2}24 =16777216 (color verdadero)

(21)

Representación de imágenes

 ¿Qué cantidad de memoria es necesaria para guardar?:

 la imagen de la pantalla (resolución de 1024 x 768 pixeles con

color verdadero de 24 bits):

 1024 * 768 * 24 bits = 18874368 bits =2359296 byte = 2304 Kbyte = 2,25 Mbyte

 una imagen de resolución 300x300 dpi de tamaño 10x5 inch

en color verdadero (24 bits):

 10 x 5 inch = 10* 2,54 x 5 * 2,54 cm = 25,4 x 12,7 cm

 10 * 5 * 300 * 300 * 24 bits = 108000000 bits = 13500000 byte = 12,8 Mbyte

 en un disco duro de 10 Gbyte cabrían 800 imágenes de este

(22)

 Se conoce también como archivo.

 _{Un fichero es un conjunto ordenado de datos que tienen} entre sí una relación lógica y están almacenados en un soporte de información adecuado (memoria principal,

dispositivos de memoria masiva o secundaria como discos duros, disquetes, etc.)

 Cada fichero tiene un nombre y en él se guarda toda la información referente a un mismo tema de forma

estructurada con el fin de manipular sus datos.

(23)

Ficheros

 Los ficheros se guardan en dispositivos de almacenamiento masivo y cuando es necesario, se cargan en la memoria

principal

 La limitación de tamaño viene impuesta por la capacidad de tales dispositivos

 En los dispositivos de discos, los ficheros se guardan por trozos (de tamaño fijo) no necesariamente consecutivos:

 _Ejemplo:

(24)

Ficheros y Memoria

 Los dispositivos de memoria (principal o secundaria) se pueden entender como una cadena grande de posiciones de almacenamiento (una cadena de bits)

 De esta cadena se asignan trozos (subcadenas) a cada fichero

 Otras trozos quedan marcados como “libres”

 _Ejemplo:

 memoria principal (RAM) de 128 MByte tiene

134217728 byte = 1073741824 bits o posiciones de almacenamiento

 un disco duro de 20 GByte tiene 171798691840 bits o

(25)

Ficheros y Memoria

 En una parte de la memoria (o del disco) se guarda las posiciones de los ficheros

 Estructura principal de discos duros, CD-ROM, DVD, disquetes:

... ...

control de posiciones de ficheros

(26)

Operaciones con ficheros

 Creación:

 crea el fichero en el dispositivo y asigna espacio para almacenar sus

datos en la parte marcada como “libre”

 incluye la posición del fichero en la parte de control

 Consulta o recuperación:

 conocer el contenido del fichero

 Mantenimiento o actualización (modificar contenido):

 Inserción de información

 Modificación de información

 Eliminación de información

 Borrado:

 elimina los datos del fichero marcando como “libre” el espacio que

ocupaba

(27)

Ficheros

 El nombre que se puede dar a un fichero depende del sistema operativo:

 en MS DOS (versiones antiguas): “nombre.extensión”

 “nombre”: hasta 8 caracteres sin espacios  “extensión”: hasta 3 caracteres sin espacios

 en Windows:

 no se puede utilizar los caracteres: \ / : * ? “ < > |  máximo de 215 caracteres

 no hay más restricciones (se pueden utilizar espacios)

 es habitual seguir el formato “nombre.extensión”, con extensiones de

hasta 3 caracteres pero nombres más largos

 Las extensiones en MS DOS y Windows suelen determinar el tipo de información que contienen los ficheros