Tipos de Software

Software

• El software es un conjunto de programas informáticos que se instalan en un ordenador para interactuar con él.

• Los programas se ejecutan a través de dispositivos hardware, también conocidos como periféricos.

• Ejemplos de periféricos incluyen: teclados, ratones, impresoras, monitores, etc.

Tipos de Software

• Existen tres tipos de software: de sistemas, de programación y de aplicaciones.

• Software de Sistemas: Su objetivo es liberar al usuario de los detalles del hardware, ofreciendo una interfaz cómoda.

• Software de Programación: Proporciona las herramientas que los programadores necesitan para desarrollar programas informáticos.

• Software de Aplicaciones: Permite al usuario realizar tareas específicas como escribir documentos, gestionar bases de datos, jugar videojuegos, etc.

Descripción de los Tipos de Software

• Software de Sistemas: Incluye sistemas operativos, controladores de dispositivos y utilidades.

• Software de Programación: Incluye editores de texto, compiladores, intérpretes, enlazadores, depuradores y entornos integrados de desarrollo (IDE).

• Software de Aplicaciones: Incluye aplicaciones ofimáticas, software educativo, bases de datos, videojuegos, software de diseño asistido (CAD), etc.

Ordenadores y Ejecución de Software

• Un ordenador es un conjunto de dispositivos físicos (hardware) que trabajan juntos para ejecutar software.

• La arquitectura hardware de un ordenador se basa en el modelo de Von Neumann, desarrollado en 1946 por el húngaro John Von Neumann.

Estructura Funcional de un Ordenador

• Unidad de Control: Interpreta las instrucciones del programa y las envía a las demás unidades.

• Memoria: Almacena las instrucciones y los datos necesarios para ejecutar el programa.

• Unidad Aritmético Lógica (ALU): Realiza las operaciones matemáticas y lógicas.

• Registros: Son unidades pequeñas de almacenamiento de datos que permiten a la ALU trabajar directamente con ellos.

• Buses: Son las vías de comunicación que permiten mover la información entre los diferentes componentes del ordenador.

• Dispositivos de Entrada/Salida (E/S): Permiten al usuario interactuar con el ordenador.

Ejecución de un Programa

• La ejecución de un programa comienza con la generación de código ejecutable.

• A partir del código fuente en un lenguaje de programación, se crea el código objeto, que es un código binario no ejecutable.

• Posteriormente, el código objeto se convierte en código ejecutable o código máquina, que es el que puede ser interpretado por la CPU.

• Finalmente, el código ejecutable se carga en la memoria del ordenador y la CPU lo interpreta instrucción por instrucción, realizando las acciones que se especifican en el código.

Lenguajes de Programación

• Un lenguaje es un sistema de signos utilizados por una comunidad para comunicarse.

• Los lenguajes de programación son sistemas de signos que utilizan los programadores para comunicarse con las computadoras.

• Utilizan un vocabulario y reglas gramaticales específicos para crear programas que las computadoras puedan entender e ejecutar.

¿Qué es el software?

• Es un conjunto de programas informáticos.
• Se carga en un ordenador para interactuar con él a través de dispositivos hardware (periféricos).
• Hay diferentes tipos de software que se clasifican en función de su objetivo.

Tipos de software

• Software de sistema: Libera al usuario de los detalles del hardware y su gestión. Proporciona una interfaz de alto nivel. Incluye sistemas operativos, controladores de dispositivos y utilidades.
• Software de programación: Proporciona herramientas para desarrollar programas informáticos. Incluye editores de texto, compiladores, intérpretes, enlazadores, depuradores y entornos integrados de desarrollo (IDE).
• Software de aplicaciones: Permite al usuario realizar una o varias tareas específicas. Incluye aplicaciones ofimáticas, software educativo, bases de datos, videojuegos, software de diseño asistido (CAD), etc.

El lenguaje de programación

• Es un conjunto de símbolos y reglas que permiten crear un código que el hardware del ordenador entiende y ejecuta.
• Actúa como puente entre el lenguaje humano y el lenguaje máquina.
• Posee un alfabeto, sintaxis y semántica.

Clasificación de los lenguajes de programación

• Según su proximidad al lenguaje humano:
  • Alto nivel (Java): más cercano a la forma en que los humanos piensan y razonan.
  • Bajo nivel (código máquina, ensamblador): más cercano al lenguaje que entiende el hardware.
• Según su paradigma de programación:
  • Estructurados (C, Pascal): se basan en una estructura lógica secuencial.
  • Orientados a objetos (Java, C#, Kotlin, C++): se basan en el concepto de objetos y clases.
  • Lógicos (PROLOG): se basan en la lógica para resolver problemas.
  • Funcionales (Haskell): se basan en funciones matemáticas y operaciones.
  • Multiparadigma (Lisp, Python, Javascript): combinan diferentes paradigmas.
• Según si son interpretados o compilados:
  • Interpretados (Javascript, PHP): se ejecutan línea a línea sin un proceso previo de traducción.
  • Compilados (C, C++): se traducen a código máquina antes de ejecutarse.
  • Híbridos (Java, C#, Python): combinan la interpretación y la compilación.
• Según su tipado:
  • Fuertemente tipados (Java): el tipo de dato de las variables está definido y no se puede cambiar.
  • No tipados (Javascript, PHP): no se necesita definir el tipo de dato de las variables.

Compilados, interpretados, intermedios…

• Un lenguaje compilado se traduce a código máquina antes de ejecutarse. Este proceso es más rápido pero menos flexible.
• Un lenguaje interpretado se ejecuta línea a línea sin un proceso de traducción previo. Este proceso es más lento, pero más flexible.
• Un lenguaje intermedio (por ejemplo, Java) combina la compilación e interpretación. Primero se compila a bytecode y luego se interpreta en una máquina virtual.

Fuertemente tipados, débilmente tipados

• Fuertemente tipados: los tipos de datos de las variables están definidos y no se pueden cambiar. Esto ayuda a evitar errores.
• Débilmente tipados: no se necesita definir el tipo de dato de las variables. Esto puede ser más flexible, pero también puede introducir errores.

¿Qué lenguaje de programación usar?

• La elección del lenguaje depende de las características del problema a resolver.
• Los lenguajes basados en máquinas virtuales son más lentos que los completamente compilados.
• La ventaja de los lenguajes basados en máquinas virtuales es que son más portables (se compila una vez y se puede ejecutar en diferentes plataformas).

Ciclo de vida del software

• Es un proceso que se sigue para crear un programa, desde el inicio hasta su entrega y mantenimiento.
• Las fases del ciclo de vida del software son:
  • Fase de análisis: se extrae información sobre qué debe hacer el sistema. Se analizan los requisitos funcionales y no funcionales.
  • Fase de diseño: se traduce los requisitos en una especificación técnica de la solución.
  • Fase de codificación: se construye el software utilizando lenguajes de programación y entornos de desarrollo.
  • Fase de pruebas: se verifica que el software funciona correctamente y cumple con los requisitos.
  • Fase de implementación: se pone el software en producción para que los usuarios puedan usarlo.
  • Fase de mantenimiento: se corrigen errores y se mejoran las funcionalidades del software.

Análisis

• Es una de las fases más importantes del ciclo de vida del software.
• Se extrae información de qué debe hacer el sistema.
• Se analizan los requisitos del sistema.
• Se documenta la información en diferentes documentos y diagramas.

Importancia de un buen análisis

• Asegura la satisfacción del usuario.
• Proporciona información clara a los desarrolladores.
• Evita cambios inesperados que pueden generar costos y retrasos.

Requisitos del software

• Requisitos funcionales: describen las funciones que realiza el sistema.
• Requisitos no funcionales: describen las características del sistema, como la fiabilidad, el rendimiento y la mantenibilidad.

Diseño

• Fase en la que se traduce los requisitos en una representación de software más técnica.
• Se elaboran diferentes documentos de diseño, como el diagrama de clases, el diagrama de tablas relacional y el diseño de las interfaces.

Codificación/Implementación

• Fase en la que se construye el software utilizando lenguajes de programación y entornos de desarrollo.
• Se deben establecer ciertas reglas de codificación para garantizar la calidad del código.

Pruebas

• Fase en la que se verifica que el software funciona correctamente
• Tiene como objetivo asegurar que el software cumple con los requisitos y no tiene errores.
• Se realizan pruebas de validación y verificación.

Norma fundamental

• Un programador no debe probar sus propios programas.
• Es crucial que un desarrollador independiente valide el software para asegurar que funciona correctamente y no tiene errores.

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