Computación y programación moderna : perspectiva integral de la informática / Guillermo Levine Gutiérrez.

CONTENIDO
Prólogo xix
Introducción xxiii
Agradecimientos xxvii
Capítulo O Panorama integral de la computación y la informática 1
0 Panorama integral de la computación y la informática 2
0.1 Las carreras de informática y computación 2
Acreditación y certificación 3
0.2 Modelos curriculares en Informática y Computación 4
Perfiles profesionales 4
Licenciatura en Informática 4
Licenciatura en Sistemas Computacionales 4
Licenciatura en Ciencias de la Computación 5
Ingeniería en Computación 5
Catálogo de áreas de conocimiento 5
Matriz de cruzamiento de perfiles y áreas de conocimiento 18
Gráficas 21
Capítulo 1 Evolución de las computadoras 35
Evolución de las computadoras 36
1.1 Antecedentes y motivaciones 36
1.2 Resumen histórico de la computación 44
Primera generación 45
Segunda generación 45
Tercera generación 46
Minicomputadoras 49
Cuarta generación 50
La siguiente generación 50
1.3 Microcomputadoras y computadoras personales 51
1.4 Clasificación actual de las computadoras 55
1.5 El desarrollo computacional en la sociedad: mitos, realidades y contrastes 57
1.6 La industria de la microcomputación 558
1.7 Tecnología de microcomputadoras 59
Esquema de la computadora personal 60
Componentes electrónicos integrados 60
Arquitectura global y canal 62
Entrada/salida e interfaces gráficas 62
Dispositivos periféricos y de red 63
Sistema operativo 63
1.8 Anexo: Las computadoras no necesariamente son para todos 64
1.9 Anexo: El premio Alan M. Turing de computación 65
1.10 Anexo: Cuidados con el idioma español 66
Capítulo 2 Modo interno de operación de las computadoras 75
2.1 Introducción 76
2.2 El modelo de von Neumann 77
Un primer programa 79
La unidad de control 82
Pasos en la ejecución de un programa 83
Ejemplos de programas en lenguaje de máquina 84
Evaluación de una fórmula 84
Modos de direccionamiento: programa para obtener un promedio 85
Un programa más elaborado: búsqueda del máximo 87
2.3 Sistema binario 92
Capítulo 3 Configuración de un sistema de cómputo 101
3 Configuración de un sistema de cómputo 102
3.1 El procesador central 102
3.2 La memoria central 105
Tipos de dispositivos de memoria 105
Codificación de datos 109
3.3 Unidades de entrada y salida 112
3.4 Unidades de memoria auxiliar 118
Almacenamiento secuencial: cintas magnéticas 119
Almacenamiento directo: discos magnéticos 119
Almacenamiento masivo: discos ópticos 121
3.5 Consideraciones finales 125
3.6 Anexo: Un procesador real 126
Clase de instrucciones de punto fijo 127
Clase de instrucciones MMX 128
Clase de instrucciones de punto flotante 129
Clase de instrucciones (privilegiadas) del sistema 130
3.7 Anexo: El lado oscuro de la tecnología 131
Consumismo 132
Obsolescencia planeada 132
"Inflación de software" 133
Impacto en los planes de estudio 133
La paradoja de la productividad 134
Conformismo cultural 135
Fragilidad del acervo cultural 136
Capítulo 4 Redes 147
4 Redes 148
4.1 Recursos aislados: conexión entre la computadora y sus terminales remotas 148
4.2 Telecomunicaciones 150
Esquemas de conexión 150
Normas y estándares de comunicación 153
4.3 Interconexión de computadoras 154
4.4 Estándar internacional para redes 155
El modelo jerárquico ISO/OSI 155
4.5 Funciones y caracterización de las redes 157
Redes locales 158
Radiografía de las redes locales: capa de enlace 159
Protocolos de redes locales: software de la capa 3 159
Redes locales virtuales 160
Redes metropolitanas y redes amplias o globales 161
4.6 Internet 163
Correo electrónico 164
La red mundial: WWW 166
Páginas Web 167
Sistemas de información en Internet 169
Capítulo 5 Sofware de base 175
5 Sofware de base 176
5.1 Lenguaje de máquina 176
Características de los programas en lenguajes de máquina 176
Más sobre modos de direccionamiento 177
5.2 Primer nivel de lenguajes: ensamblador 178
El traductor ensamblador 179
El lenguaje ensamblador 180
Un primer programa escrito en ensamblador 183
Características adicionales del lenguaje ensamblador 187
Almacenamiento de conjuntos de números 189
Búsqueda del máximo entre una lista de números 192
Descripción del programa ensamblador 194
5.3 Microprocesadores 195
Diseño del macroprocesador 197
Macros con parámetros 198
5.4 Cargadores 202
Esquemas de carga 206
5.5 Compiladores 207
Análisis lexicográfico 209
Análisis sintáctico 209
Análisis semántico 212
Generación y optimización de código 213
Ventajas de los compiladores 217
5.6 Sistemas operativos 220
Modelo de estudio para los sistemas operativos 220
El núcleo del sistema operativo 222
Manejo de memoria 224
Manejo del procesador 228
Manejo de entradas y salidas 230
Manejo de información 231
5.7 Utilerías: editores, hojas de cálculo, bases de datos 232
Editores 232
Hojas de cálculo 234
Bases de datos 235
Diseño de bases de datos 237
5.8 Inteligencia artificial 238
Sistemas expertos 239
Ajedrez 240
5.9 Resumen del capítulo 241
5.10 Anexo: lenguajes de programación 246
5.11 Anexo: "Si los sistemas operativos fueran aerolíneas" 252
Capítulo 6 Teoría matemática de la computación 263
6.1 Introducción 264
6.2 El concepto de algoritmo: la máquina de Turing 266
Un primer ejemplo: la suma 269
Otro caso: reconocimiento de cadenas 270
Indecidibilidad 273
Complejidad de algoritmos 275
6.3 Lenguajes formales y autómatas 277
Jerarquización de gramáticas 280
6.4 Anexo: Visión histórica de la lógica matemática 284
Lógica tradicional 284
Después de Aristóteles 285
Precursores de la lógica moderna 286
Lógica del período de Boole 287
Lógica moderna 288
Algunas definiciones 292
6.5 Anexo: Visión de un libro fundamental, la obra de George Boole 293
6.6 Anexo: Elementos de lógica proposicional 295
Capítulo 7 Teoría básica de la programación 305
7.1 Introducción: programación estructurada y por objetos 306
7.2 Fases de creación de un programa 308
Análisis de sistemas 309
Programación 310
Codificación 311
Ejecución y ajuste 311
Mantenimiento 312
7.3 Un esquema formal de programación 312
Formas de expresar las estructuras de control 315
Escritura formal de algoritmos en pseudocódigo 316
Simulación de la ejecución de un programa 319
Primera presencia de la ambiguedad 320
Más programas bien formados 324
Caso especial: enunciados nulos 328
Caso especial: segunda presencia de la ambig edad 329
Capítulo 8 Programación moderna 339
8.1 Introducción 340
8.2 Creación de programas en pseudocódigo 342
Un ejemplo más elaborado: búsqueda lineal en una lista 345
Refinamientos progresivos 350
8.3 Estructuras adicionales de control 353
Un ejemplo: manejo de caracteres en un renglón 355
Otro ejemplo: multiplicación de matrices 358
8.4 Estructuras de datos y objetos 361
8.5 Programación modular 362
8.6 Técnicas de diseño descendente 366
Un pequeño sistema completo: las ocho damas 369
8.7 Más sobre módulos: parámetros, procedimientos y funciones 373
Paso de parámetros por valor y por referencia 374
Funciones 377
8.8 Manejo de archivos 379
Un primer programa de manejo de archivos 380
Sistema de calificaciones 382
Verificación de existencia del archivo 383
Integración de nuevos datos 383
Eliminación de un registro 384
Alteración de un registro ya existente 384
Función de búsqueda 384
Impresión del archivo 385
8.9 Documentación y prueba de programas 387
Los usuarios de un sistema 387
Prueba de programas 389
8.10 Anexo: Ejemplo de programas codificados en diversos lenguajes 390
Búsqueda lineal 390
BASIC 392
C++ 393
COBOL 394
Forth 396
FORTRAN 90 397
Java 398
LISP 400
Modula-2 401
Pascal 403
Prolog 404
Manejo de caracteres en un renglón 405
C++ 406
Pascal 407
Multiplicación de matrices en Java 408
8.11 Anexo: El mundo real 411
8.12 Anexo: La ingeniería de software y el modelo CMM 412
Capítulo 9 La codificación en la programación moderna: C++ 421
9.1 Introducción 422
9.2 Estructuras fundamentales de control 422
Secuenciación 422
Selección 424
Iteración condicional 425
Características propias de C++ 426
9.3 Estructuras adicionales de control 427
Iteración controlada numérica y lógicamente 428
Selección múltiple 430
Entrada/salida 431
9.4 Módulos 435
Prototipos 435
Variables globales 437
Bloques 437
Paso de arreglos como parámetros 439
Funciones 440
Compilación de módulos por separado 445
9.5 Ejemplo de un diseño completo codificado: las 8 damas 446
9.6 Manejo de archivos 451
Lectura y escritura a disco 451
Sistema de calificaciones 455
Capítulo 10 La codificación en la programación moderna: Pascal 473
10.1 Introducción 474
10.2 Estructuras fundamentales de control 474
Secuenciación 474
Selección 475
Iteración condicional 476
Características propias de Pascal 478
10.3 Estructuras adicionales de control 479
Iteración controlada numéricamente 480
Selección múltiple 481
10.4 Módulos 485
Regla general del manejo de bloques 486
Paso de arreglos como parámetros 492
Funciones 494
10.5 Ejemplo de un diseño completo codificado: las 8 damas 498
10.6 Manejo de archivos 502
Lectura y escritura a disco 502
Sistema de calificaciones 506
Apéndice A El sistema operativo Unix 525
A.1 Introducción 526
A.2 Linux 528
A.3 Lenguaje de control Shell 528
A.4 Sistema de archivos 529
A.5 El núcleo del sistema 529
A.6 Manejo de entradas y salidas 531
A.7 Manejo de archivos y manejo de información 532
A.8 Unix en red 534
A.9 Funciones principales incluidas en Unix/Linux 535
Apéndice B Calculadora escrita en Java 539