TEMA3 - Software (Filoloxía) PDF

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pdf del Tema 3 - Software Tecnoloxia da comunicacion 1º curso...

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3. TEMA 3.- Software 3.1. Tipos de Software. Todas las acciones que realiza un ordenador son la respuesta a órdenes, que en informática se llaman instrucciones. Un programa es un conjunto de instrucciones escritas en secuencia que, ejecutadas por un ordenador, permiten resolver una tarea concreta. Al mismo tiempo, se denomina software al conjunto de programas que, por un lado, propician el correcto funcionamiento del ordenador y de los periféricos y que, por otro, permiten la realización de tareas específicas para la resolución de los problemas de los usuarios. Aunque todo cuanto programa existe se puede englobar dentro de la categoría de software, a veces se usan términos como software propietario, residente, shareware, freeware, firmware, en la nube etc. que es necesario conocer para describir el tipo de software del que se trata. Podemso clasificar los tipos de software atendiendo a muchas características diferentes. Por ejemplo, atendiendo al lugar en donde ese software se almacena y usa podemos distinguir: 

Software Instalado en el ordenador: Es el modo tradicional y habitual de usar un software. El programa se guarda en el disco duro del ordenador, y cuando se va a ejecutar y solo en ese momento se carga en la memoria del ordenador. Sería el caso de la mayoría de las aplicaciones que se tienen instaladas en el ordenador. Muchas veces a este tipo de aplicaciones se las llama aplicaciones de escritorio.

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Software Residente (en Memoria). Se trata de pequeños programas que son en general imprescindibles para el control de trabajo que se hace en el ordenador. Por ello aunque se almacena en disco cuando el ordenador esta apagado, el propio programa de arranque del ordenador los carga en memoria y allí se quedan residiendo en la memoria RAN del ordenador mientras este esta encendido. Es el caso por ejemplo de los programas antivirus.

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Firmware: son programas que están grabados sobre los propios circuitos electrónicos de algún dispositivo (sensores, alarmas etc). Están directamente vinculados a la gestión de ese hardware concreto.

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Software en la Nube: se trata de una forma cada vez mas popular de usar los programas. Estos no están almacenados en el disco duro local del ordenador sino en algún servidor conectado a internet y ese software se usa a través de una conexión a internet usando el propio navegador web (internet explorer por ejemplo). Actualmente hay muchos programas que usamos que son software que está en la nube, por ejemplo aplicaciones de correo como gmail, o hotmail son software de este tipo.

Atendiendo al tipo de comercialización que se hace del software encontramos: 

Software propietario: software desarrollado y comercializado por una empresa determinada, que es la que mantiene los derechos de explotación sobre el mismo. Cada usuario compra una licencia de software. Es lo opuesto a Sofware libre o Freeware.

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Freeware (Software libre) o Open Source (Código abierto): es software de uso libre y totalmente gratuito, del que se puede disponer el código fuente incluso para modificarlo y comercializarlo posteriormente (dependiendo de la licencia de uso que tenga el programa). Muchas instituciones públicas promueven el uso de software de código abierto, con la idea de que el software que se paga con dinero público quede a disposición de la comunidad

(administraciones y empresas) para su reutilización en otros proyectos (igual que cuando se construye una carretera y queda libre para que la use todo el mundo). Esta es la base de muchos módulos de software para la construcción de Sistemas de Información Geográfica que siguen el estándar definido por la iniciativa europea INSPIRE dando una alternativa europea al software comercial de GIS ( generalmente de origen americano). 

Shareware: Como vimos en el caso del software propietario hablamos de programas que, de alguna forma, hay que comprar e isntalar para su uso. Sin embargo, existen otros programas conocidos como shareware que, tras un período de prueba sin coste, pueden adquirirse a bajo precio para poder seguir utilizándolos. Esta variante es, en realidad una nueva manera de comprar programas.

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Software as a service o SaaS: Se trata de programas que están “en la nube” y que por tanto se usan mediante conexión a internet sin tenerlos instalados en el ordenador. Algunos programas que usamos en la nube son por ejemplo los sistemas de correo como Hotmail, o Gmail que son gratuitos, pero en general cuando hablamos de programas SaaS se entiende que nos van a cobrar de modo proporcional al “el uso” que hagamos de dicho software. Por ejemplo “El idealista” ofrece una plataforma para anunciar pisos en venta o alquiler de modo que una agencia no tiene que hacer su propia aplicación web sino que puede usar la del idealista que le cobrara más o menos según cuantos pisos anuncie y según cuanto los quiera destacar. Esta forma de comercializar el software ofrece muchas ventajas a las pequeñas empresas e instituciones pues se libran de toda la problemática asociada a mantener un servidor web o un gestor de bases de datos, delengando todo esto a la empresa que ofrece el SaaS y pagando de modo proporcional al uso que hace del mismo.

Atendiendo a la función que cumple , es decir a las funcionalides que ofrece el software puede clasificarse en software básico y específico para una función concreta:

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Software básico: Está constituido por el conjunto de programas sin los cuales el ordenador no podría funcionar. Algunos de estos programas son programas residentes, es decir cargan en memoria al encender el ordenador y quedan en RAM, ejecutándose, durante todo el tiempo de funcionamiento porque son imprescindibles para acciones de control y supervisión. Sin embargo hay también algunos programas que podemos clasificar como software básico que solo se cargan en la memoria sólo cuando son necesarios para realizar las operaciones concretas para las que están destinados. El software básico por excelencia es el Sistema Operativo al que dedicamos la sección siguiente, pero hay otros programas que actualmente también se consideran básicos en cualquier ordenador como el software de comunicaciones o los antivirus así como también los llamados programas de utilidades. Veámoslos a continuación. o

Sistema operativo (en adelante SO): se trata de un conjunto de programas que controlan el hardware del ordenador y supervisan el funcionamiento de cualquier programa o aplicación de usuario. Engloban programas de utilidades de diferente tipo y también pueden incluir programas de comunicaciónes.

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Programas de comunicaciones: conjunto de programas que permiten que un equipo se comunique y funcione correctamente como parte de una red. Muchas veces están también incluidos en el propio sistema operativo.

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Programas de utilidad: se llaman también utilidades y resuelven tareas rutinarias tales como copiar o borrar archivos, leer códigos de barras o DNI electrónico, etc. En ocasiones, vienen ya incluidos en el sistema operativo, como las utilidades para

trabajar con archivos (por ejemplo, el Explorer de Windows), mientras que hay otros que se instalan al margen de los sistemas operativos, como es el caso de los programas de compresión de archivos (por ejemplo, el Winzip y otros). o

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Programas Antivirus: normalmente shareware encargado de detectar y eliminar (desinstalar) programas intrusos (que se instalan en el ordenador sin nuestro consentimiento) difíciles de detectar que pueden hacer que el ordenador funcione mal (no se pueda conectar a internet, se reinicie continuamente, etc.) o que pueden borrar archivos de nuestro ordenador. Según su forma de actuar tenemos: virus (archivo ejecutable que realiza acciones como dañar archivos, reproducirse, etc. en el ordenador sin nuestro consentimiento), gusanos (código malicioso, a gran escala, que se reproduce y extiende a un gran número de ordenadores a gran velocidad), caballos de Troya (programa malicioso, aparentemente legítimo, que permite a un atacante el acceso remoto al ordenador con la intención de tomar el control del mismo o buscar información comprometida, como es el caso de las contraseñas), spyware (software que se autoinstala en un ordenador consumiendo gran parte de sus recursos, con la intención de recompilar información que se envía a terceros sin nuestra autorización), etc.

Software específico para una función concreta. Como su nombre indica se trata de programas que fueron desarrollados para resolver problemas concretos de los usuarios o facilitar que estos realicen tareas específicas. En unos casos se trata de productos genéricos ya desarrollados que podemos comprar e instalar de forma inmediata, por ejemplo una aplicación de contabilidad, o un juego de ajedrez. En otros casos son aplicaciones hechas a medida para adaptarse a las necesidades específicas de la empresa u organización que los precisa. Las soluciones a medida son caras pues hay que crearlas instalarlas, probarlas, corregirlas y mantenerlas o bien por el propio de informática de la organización, o bien por una empresa externa dedicada al desarrollo de software. Son software específico de uso general: o

Los paquetes integrados de gestión empresarial: enfocados a la gestión de las áreas básicas de las empresas: facturación, nóminas, contabilidad, almacén, etc. Es necesario subrayar las aplicaciones de comercio electrónico y los ERPs (Enterprise Resource Planning).

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Los paquetes de ofimática: incluyen normalmente un procesador de textos, una hoja de cálculo, un programa de presentaciones y un gestor de bases de datos. Ejemplo: Microsoft Office (software propietario) y Open Office (software libre).

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Juegos, software educativo, programas multimedia, etc.

Como ejemplo claro del software específico hecho a medida podemos señalar el programa PADRE de hacienda por citar un producto claramente desarrollado en exclusiva para ese ministerio. Como es evidente la mayor parte de las aplicaciones que soportan los procesos administrativos se han hecho a medida con mayor o menor fortuna en algún momento

3.2. Introducción a los sistemas de información. Un sistema informático funciona mediante diferentes programas que se sitúan en “capas“ de modo que cada capa recibe órdenes de la capa superior y le da respuestas (por ejemplo le envía datos o le suministra alguna información) y del mismo modo, cada capa le da órdenes a la capa inferior que le responde con las respuestas pertinentes

La capa de software que se sitúa inmediatamente encima del hardware es el Sistema Operativo. Actualmente los sistemas operativos ofrecen también interfaces de usuario más o menos intuitivas que le permiten a una persona darle ordenes al ordenador directamente a través de dicha interfaz. Por ejemplo, Windows ofrece una sencilla interfaz de usuario mediante la que podemos organizar los ficheros que tenemos almacenados en el disco duro, podemos borrarlos copiarlos o abrirlos invocando directamente desde el propio sistema operativo la ejecución del programa pertinente (Word por ejemplo). Los programas o aplicaciones como Word trabajan directamente sobre el propio Sistema Operativo. De este modo Word no se tiene que ocupar de almacenar los documentos en ningún lugar específico del disco duro sino que delega en el SO ese trabajo. Del mismo modo si se quiere imprimir un fichero el usuario dará la orden a Word pero este programa le da esa orden al hardware que será quien gestione tanto a la propia impresora como el envío del documento a la misma. Cuando se trata de un sistema de información, la aplicación maneja grandes cantidades de datos organizados. Por ejemplo, una aplicación de nóminas tendrá que manejar los datos de todos los empleados, su categoría profesional, los complementos que les corresponden, el importe correspondiente a cada nivel y a cada complemento, los % de retención correspondientes a los diferentes niveles de ingresos etc. etc. Toda esa información se almacena en una Base de Datos que estará alojada en el disco duro. Pero el programa de nóminas este no maneja directamente esos datos, sino que delega su manejo en un Sistema de Gestión de Bases de Datos que es quien sabe que datos hay almacenados y como se relacionan entre sí. Así, por ejemplo si quien usa la aplicación de nóminas quiere saber la nómina de la persona X en el mes Y, usando el programa de nóminas hará la petición correspondiente en la

interfaz de usuario pertinente, Este programa le pedirá al SGBD la información y será el SGBD quien decida qué información necesita, (salario base de esa persona, complementos que le correspondían en ese mes, % de retención aplicado etc….) pero esa información está en el disco duro y por tanto le pedirá al sistema operativo que vaya al disco duro a buscar la información. El sistema operativo hará moverse al disco duro, cargará los datos adecuados en memoria y los pondrá a disposición del SGBD que así recibirá la información requerida y se la suministrará a la aplicación de nóminas que la formateará para presentarla a quien la solicitó.

3.3. Sistemas Operativos Un sistema operativo es un programa que actúa como una interface entre los programas de aplicación y el hardware del ordenador. Su objetivo principal es facilitar el uso del sistema informático tanto a los usuarios como al software de aplicación. Como objetivo secundario se puede destacar el empleo del hardware del ordenador de forma eficiente. Por ejemplo, hay muchas aplicaciones que necesitan leer datos que los usuarios introducen por teclado. En vez de que cada programa se ocupe de dar órdenes directamente al hardware, lo que hacen es delegar esta función en el sistema operativo (SO), esto es, cada programa hace una llamada al sistema operativo, especificándole que necesita los datos que están siendo introducidos por teclado, de manera que es el sistema operativo el que interactúa directamente con el teclado y se los pone disponibles. Por lo tanto, acciones tan frecuentes que necesitan manejar parámetros de muy bajo nivel, como leer los datos de teclado, sería ineficiente que las realizaran todos los programas, siendo preferible programarlas una sola vez en el sistema operativo. La siguiente figura presenta una imagen abstracta de los componentes de un sistema informático o o o o

El hardware: CPU, memoria, dispositivos de E/S, etc. El sistema operativo Los programas de aplicación: procesadores de textos, hojas de cálculo, etc. Los usuarios: personas, máquinas u otros ordenadores.

Figura Componentes de un sistema informático

El hardware facilita los recursos básicos de computación. Los programas de aplicación ofrecen a los usuarios funcionalidades que requieren el uso de esos recursos. El sistema operativo se sitúa entre los programas y el hardware, controla y coordina el uso del hardware por parte de los distintos programas de aplicación.

3.3.1. Funciones de un sistema operativo Básicamente, los SO facilitan que cuando se hace un programa se diga de forma genérica que se quiere hacer con el hardware sin necesidad de conocer el hardware concreto que tendrá un ordenador en donde ese programa se instale. Así el programa dará al sistema operativo la orden de poner algo en la pantalla o de leer lo que la persona teclee en el teclado y el SO, al entender esa orden, la transformará en las instrucciones necesarias para el hardware concreto que tiene debajo. Es decir, el sistema operativo ofrece a los programas una interfaz uniforme para recibir órdenes y transforma esa órdenes en lo necesario para manejar el hardware concreto “ocultando” por tanto sus características a los programas, de modo que quien construye un programa no se tiene que preocupar de los detalles concretos del hardware sobre el que ese programa va a funcionar y facilitando asi que pueda funcionar sobre muchos hardwares diferentes de diferentes fabricantes con tal que sobre dichos hardwares se haya instalado el mismo SO. En otras palabras al crear programas se tiene que considerar sobre que SO van a funcionar pero no sobre que hardware. Es decir, si se programa para smartphones hay que considerar si su SO va a ser Android o iOS, si se hace para Android esa aplicación podrá funcionar sobre todos los móviles Android. Además, los SO ofrecen a las personas una interfaz (muchas veces gráfica como Windows) para que facilitar la interacción con el ordenador. Facilitando así que se puedan buscar ficheros, borrarlos copiarlos en un dispositivo externo etc. En resumen un SO transforma el ordenador en algo fácil de utilizar, tanto para las personas que pueden dar órdenes al SO, como para los programas que, así, usan el hardware mediante llamadas o peticiones al SO. Para el caso de los usuarios existe un programa llamado intérprete de comandos (MSDOS, Windows), shell (UNIX), bash (Mac OS), etc. Además, como muchos programas diferentes se pueden estar ejecutando al mismo tiempo (se reciben correos mientras que se edita un documento y se imprimen unas fotos por ejemplo) el SO hace posible la utilización compartida de los diferentes recursos materiales del ordenador: discos, memoria, pantalla, impresoras, etc. El SO debe coordinar el acceso a estos recursos por los diferentes programas que utilicen el ordenador, impidiendo conflictos entre ellos con la mayor eficacia posible.

3.3.2. Estructura de un sistema operativo De forma general, un sistema operativo consta de los módulos que a continuación se describen:

Núcleo (Kernel) Este es el módulo de más bajo nivel, esto es, actúa directamente sobre el hardware y sobre el se construyen todos los restantes. Consta de:

o o o

Un mecanismo de interrupciones: destinado al cambio de proceso. Rutina de comunicaciones entre programas y el sistema operativo Un conmutador de procesos (dispatcher): que elige el siguiente proceso a ejecutar de entre los que están en espera.

Gestor de memoria El sistema operativo es el que se encarga de controlar la transferencia entre la memoria secundaria y la memoria principal. Ya conocemos el concepto de memoria virtual, que se basa en considerar la memoria de los dispositivos de almacenamiento masivo como si fuese parte de la memoria principal, con el objetivo de simular una memoria principal mucho mayor de lo que es en realidad. El SO es el encargado del intercambio de las páginas.

Gestor de las operaciones de Entrada/Salida Este módulo se encarga de liberar a las aplicaciones o a los usuarios de la necesidad de conocer las características específicas de los dispositivos físicos, creando un dispositivo lógico o stream sobre el que se realizan las operaciones.

Gestor de los dispositivos de almacenamiento masivo Este módulo tiene la misión de mantener la estructura de toda la información y asegurar el uso eficiente de los medios de almacenamiento masivo. Los datos y programas de un dispositivo de almacenamiento masivo se agrupan en archivos. El módulo de gestión de dispositivos es el que se encarga de supervisar la creación, actualización y borrado de los mismos, manteniendo constantemente actualizado un directorio en que se localiza exacta y físicamente cada archivo. Para mejor aprovechamiento y control del espacio, también se encarga de que la recuperación del contenido almacenado en los archivos sea lo más rápida posible, así como de controlar el acceso que intente realizar cualquiera usuario a la información almacenada.

Asignador de recursos La ejecución de procesos requiere de recursos y es habitual que un mismo recurso sea solicitado por más de un proceso en ejecución. Para resolver este problema los sistemas operativos disponen de un módulo que optimiza la asignación de los recursos, proporcionando a cada proceso lo que necesita, y en el momento que le corresponde. El sistema operativo tiene que evitar dos graves problemas: 

DeadLock (abrazo mortal): es provocado por situaciones en que un proceso P1 necesita para su ejecución los recursos R1 y R2. El pro...