Tema 1 Entorno de Desarrollo

Tema 1: Elementos del desarrollo del Software

TEMA 1

ELEMENTOS DEL DESARROLLO DEL SOFTWARE

Miguel Ángel López Rodríguez 1º CFGS DAW

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Índice 1.El programa informático................................................................................................................3 1.1 La aplicación informática..........................................................................................................3

2.El lenguaje de programación..........................................................................................................3 2.1 Tipos de lenguajes de programación..........................................................................................3 2.2 Los lenguajes C, C++ y JAVA...................................................................................................4

3.El código fuente, código objeto y código ejecutable.....................................................................5 3.1 Proceso de obtención del código ejecutable..............................................................................5

4.Fases del desarrollo de una aplicación...........................................................................................6 5.Introducción a las máquinas virtuales...........................................................................................7

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1. El programa informático. Un programa informático es un conjunto de instrucciones que una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en una computadora. Sin programas, estas máquinas no pueden funcionar. Sin embargo, un ordenador sólo procesa elementos binarios, es decir, una serie de 0s y 1s. Por lo tanto, necesitamos un lenguaje de programación, que veremos en el siguiente punto, para escribir de manera legible, es decir, con comandos que el ser humano pueda comprender los comandos que el equipo deberá ejecutar.

1.1 La aplicación informática. Una aplicación es un tipo de programa informático diseñado como herramienta para permitir a un usuario realizar uno o diversos tipos de trabajo. Esto lo diferencia principalmente de otros tipos de programas como los sistemas operativos (que hacen funcionar al ordenador), las utilidades (que realizan tareas de mantenimiento o de uso general), y los lenguajes de programación con el cual se crean los programas informáticos). Ejemplos de aplicaciones son los procesadores de texto, las hojas de cálculo y las bases de datos.

2. El lenguaje de programación. El lenguaje de programación es un lenguaje artificial diseñado para describir, de forma precisa, el conjunto de acciones consecutivas que un equipo debe realizar, es decir, controlar el comportamiento de una computadora. Esto se consigue mediante un conjunto de instrucciones, operadores y reglas sintácticas propias de cada lenguaje que, posteriormente, serán interpretadas por el computador. Todo esto a través de un lenguaje que intenta estar próximo al lenguaje humano. En definidas cuentas, un lenguaje de programación es un modo práctico de que los seres humanos puedan dar instrucciones a un equipo.

2.1 Tipos de lenguajes de programación. Los lenguajes de programación se clasifican según su semejanza con el lenguaje humano o con el de la máquina. Así pues distinguimos dos grandes grupos: -Lenguaje de bajo nivel : es totalmente dependiente de la computadora u ordenador, es decir que no podemos utilizarlo para otra cosa. Este tipo de lenguaje de programación está prácticamente diseñado a la medida del hardware y aprovecha las características de este. Dentro de este tipo de lenguajes de programación podemos citar al lenguaje máquina (el que entiende puramente la máquina) y el lenguaje ensamblador (derivado del lenguaje máquina y está formado por abreviaturas de letras y números).

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-Lenguaje de alto nivel : Son aquellos lenguajes de programación más afines al lenguaje natural que al lenguaje máquina. Estos lenguajes de programación son completamente independientes de la arquitectura del hardware de la computadora u ordenador. Por lo que en general, un programa escrito con un lenguaje de programación de alto nivel lo podemos utilizar en cualquier otra computadora. Algunos autores señalan la existencia de lenguajes de nivel medio, en el que estaría situado el lenguaje C, ya que puede acceder a los registros del sistema, trabajar con direcciones de memoria, todas ellas características de lenguajes de bajo nivel y a la vez realizar operaciones de alto nivel.

2.2 Los lenguajes C, C++ y JAVA A continuación veremos algunas características de los lenguajes más difundidos en la actualidad. Estos son C, C++ y JAVA.

-C: Tal y como hemos dicho anteriormente se trata de un lenguaje de “nivel medio” porque puede realizar operaciones tanto de nivel bajo como de nivel alto. Uno de los objetivos de diseño del lenguaje C es que sólo sean necesarias unas pocas instrucciones en lenguaje máquina para traducir cada elemento del lenguaje, sin que haga falta un soporte intenso en tiempo de ejecución. Entre sus principales características se encuentran: Se trata de un lenguaje sencillo, con funcionalidades añadidas importantes, como funciones matemáticas y de manejo de archivos, proporcionadas por diferentes bibliotecas. -Es un lenguaje muy flexible que permite programar con múltiples estilos. -Un sistema de tipos que impide operaciones sin sentido. -Acceso a memoria de bajo nivel mediante el uso de punteros -Permite la agrupación de instrucciones. -C++: Nos encontramos con un lenguaje creado con la intención de extender el lenguaje C con mecanismos que permitan la manipulación de objetos. En cuanto a sus características hereda prácticamente todas las de su predecesor aunque se añaden nuevas como la posiblidad de redefinir los operadores (sobrecarga de operadores), y de poder crear nuevos tipos que se comporten como tipos fundamentales. -JAVA: Es el lenguaje de programación orientado a objetos por excelencia. El lenguaje se crea con los objetivos de ser portable y tener, por defecto soporte para trabajo en red, aparte de la naturaleza orientada a objetos propia del lenguaje. Entre sus principales características se encuentran: -Lenguaje simple, con una curva de aprendizaje muy rápida -Orientado a objetos con sus datos y métodos -Es interpretado y compilado a la vez - Es portable -De alto rendimiento debido a su velocidad recorriendo los programas. 4


3. El código fuente, código objeto y código ejecutable. El código fuente de un programa informático (o software) es un conjunto de líneas de texto que son las instrucciones que debe seguir la computadora para ejecutar dicho programa. Por tanto, en el código fuente de un programa está descrito por completo su funcionamiento. Éste está escrito por un programador en algún lenguaje de programación, pero en este primer estado no es directamente ejecutable por la computadora, sino que debe ser traducido a otro lenguaje (el lenguaje máquina o código objeto) que sí pueda ser ejecutado por el hardware de la computadora. Para esta traducción se usan los llamados compiladores, ensambladores, intérpretes y otros sistemas de traducción. El código objeto es el resultado de la compilación del código fuente. Puede ser en lenguaje máquina o bytecode, y puede distribuirse en varios archivos que corresponden a cada código fuente compilado. El Código ejecutable corresponde a las unidades de programas, donde el ordenador puede realizar las instrucciones compiladas mediante el compilador y el enlazador de librerías.

3.1 Proceso de obtención del código ejecutable Un compilador acepta programas escritos en un lenguaje de alto nivel (código fuente) y los traduce a otro lenguaje, generando un programa equivalente independiente, que puede ejecutarse tantas veces como se quiera (Código objeto). Este proceso de traducción se conoce como compilación. Un depurador es un programa que toma los ficheros de código objeto generado en los primeros pasos del proceso de compilación, la información de todos los recursos necesarios (biblioteca), quita aquellos recursos que no necesita, y enlaza el código objeto con su(s)biblioteca con lo que finalmente produce un fichero ejecutable o una biblioteca. 3.1.1 Traductores del lenguaje Los traductores traducen o trasladan programas desde el lenguaje simbólico al lenguaje máquina. En general existen traductores para convertir programas escritos en un lenguaje a otro. El programa inicial es que antes hemos denominado código fuente, y el programa obtenido tras el proceso de traducción es el código objeto. 3.1.2 Depuradores En informática, programa diseñado para ayudar a depurar otro programa al permitir al programador observar su ejecución instrucción por instrucción. Se pueden visualizar los valores de las variables en cada momento y establecer puntos de ruptura (instrucción que se marca indicando donde detener la ejecución del programa para ver hasta ese momento el resultado de la ejecución). Los depuradores a nivel de código máquina presentan las instrucciones de máquina reales (desensambladas en lenguaje ensamblador) y permiten al programador observar los registros y ubicaciones en la memoria.

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4. Fases del desarrollo de una aplicación. Existen cinco fases del desarrollo de una aplicación bien diferenciadas. A continuación se muestran cada una de ellas:

-Análisis En esta fase se establece el producto a desarrollar, siendo necesario especificar los procesos y estructuras de datos que se van a emplear. Debe existir una gran comunicación entre el usuario y el analista para poder conocer todas las necesidades que precisa la aplicación. -Diseño En esta fase se alcanza con mayor precisión una solución optima de la aplicación, teniendo en cuenta los recursos físicos del sistema (tipo de ordenador, periféricos, comunicaciones, etc…) y los recursos lógicos (sistema operativo, programas de utilidad, bases de datos, etc…). Al final de esta etapa se obtiene el denominado cuaderno de carga.

-Codificación Consiste en traducir los resultados obtenidos a un determinado lenguaje de programación, teniendo en cuenta las especificaciones obtenidas en el cuaderno de carga. Se deben de realizar las pruebas necesarias para comprobar la calidad y estabilidad del programa.

-Explotación En esta fase se realiza la implantación de la aplicación en el sistema o sistemas físicos donde van a funcionar habitualmente y su puesta en marcha para comprobar el buen funcionamiento. Al final de esta fase se debe de completar la información al usuario respecto al nuevo sistema y su uso. Así como facilitarle toda la documentación necesaria para una correcta explotación del sistema (manual de ayuda, manual de uso, guía de la aplicación, etc.)

-Mantenimiento Esta es la fase que completa el ciclo de vida y en ella nos encargaremos de solventar los posibles errores o deficiencias de la aplicación. Existe la posibilidad de que ciertas aplicaciones necesiten reiniciar el ciclo de vida.

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5. Introducción a las máquinas virtuales Una máquina virtual es un programa que emula a una computadora y puede ejecutar programas como si fuese una computadora real. Este software en un principio fue definido como "un duplicado eficiente y aislado de una máquina física". La acepción del término actualmente incluye a máquinas virtuales que no tienen ninguna equivalencia directa con ningún hardware real. Una característica esencial de las máquinas virtuales es que los procesos que ejecutan están limitados por los recursos y abstracciones proporcionados por ellas. Estos procesos no pueden escaparse de esta "computadora virtual". Uno de los usos domésticos más extendidos de las máquinas virtuales es ejecutar sistemas operativos para "probarlos". De esta forma podemos ejecutar un sistema operativo que queramos probar (GNU/Linux, por ejemplo) desde nuestro sistema operativo habitual (Mac OS X por ejemplo) sin necesidad de instalarlo directamente en nuestra computadora y sin miedo a que se desconfigure el sistema operativo primario.

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