Del nivel electrónico a las aplicaciones: la informática como capas.
Fuente: Apuntes de Introducción a la Informática (niveles conceptuales de un ordenador; abstracción y modelado).
Resumen estudiable
La informática como sucesión de capas
Un ordenador se entiende como una jerarquía de modelos o capas. Cada capa se apoya en los servicios de la inferior, oculta parte de su complejidad (cuanto más oculte, mejor) y ofrece a la superior una interfaz de acceso a sus servicios.
Los niveles conceptuales
- Nivel electrónico: circuitos, puertas lógicas, transistores; los datos son tensiones (0/1).
- Nivel máquina (arquitectura): CPU, ALU, registros, memoria, E/S; el lenguaje máquina (instrucciones en binario) y el ensamblador (representación simbólica con mnemónicos).
- Nivel de sistema operativo: programas de acceso y gestión de recursos; ofrece a las aplicaciones la interfaz de acceso al hardware (procesos, memoria, ficheros, E/S).
- Nivel de lenguajes de programación: lenguajes de alto nivel que se traducen a código máquina mediante compilación (o se interpretan).
- Nivel de aplicación: hojas de cálculo, juegos, navegadores…; lo que ve el usuario.
Traducción entre niveles
El código fuente en un lenguaje de alto nivel se compila a código ejecutable en lenguaje máquina que se ejecuta en una CPU. El ensamblador evita trabajar con ceros y unos: cada instrucción tiene un nemónico (p. ej. ADD r3, r0, r1), aunque sigue ligado a un procesador concreto; el lenguaje de alto nivel es independiente de la máquina (portable).
Ventajas de la abstracción
Reduce la complejidad, permite portabilidad, mejora la productividad y el mantenimiento y facilita que cada capa evolucione sin romper las demás. Ejemplo: el mismo programa en C puede compilarse para x86 o ARM.
Ojo: en bases de datos también hay niveles de abstracción (externo, lógico y físico) que proporcionan independencia de datos.
Ponte a prueba: escribe tu respuesta
Sin mirar el resumen, desarrolla el tema como lo harías en el examen. La web cuenta tus palabras y detecta qué conceptos clave has incluido (es una ayuda orientativa: lo que importa es que entiendas y relaciones).
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Un ordenador puede entenderse como una jerarquía de capas o niveles de abstracción, en la que cada nivel se apoya en los servicios del inferior, oculta su complejidad y ofrece una interfaz al superior. Los niveles conceptuales son: el nivel electrónico (circuitos digitales y puertas lógicas), el nivel máquina o arquitectura (CPU, memoria y E/S, con su lenguaje máquina y el ensamblador), el nivel del sistema operativo, que gestiona los recursos y ofrece servicios a las aplicaciones, el nivel de los lenguajes de programación y el nivel de aplicación.
Entre niveles se realiza una traducción: el código fuente escrito en un lenguaje de alto nivel se transforma mediante un compilador en código máquina ejecutable por la CPU. El ensamblador es una representación simbólica del lenguaje máquina mediante nemónicos, ligada a un procesador concreto.
La abstracción permite que el programador no se preocupe de los detalles del hardware, favorece la portabilidad y el mantenimiento, y permite que cada capa evolucione de forma independiente.
Conecta con otros temas
Relacionar conceptos es lo que más puntúa. Piensa cómo se enlaza este tema con:
- Arquitectura de un ordenador
- Propiedades de los SGBD y de las bases de datos
- Características y tipos de sistemas operativos; funciones de un sistema operativo
Quiz
Las opciones se barajan cada vez; repite el quiz hasta que no falles ninguna.