Programas de ordenador

Una vez más, hay que retornar al punto de partida: el ordenador. Una máquina esencialmente inútil por sí misma, cuyo secreto reside en su capacidad para recibir órdenes del usuario, interpretarlas y ejecutarlas con plena eficacia y celeridad.

El hardware o conjunto de componentes físicos del ordenador debe recibir una detallada y completa educación para que pueda prestar el servicio que desea el usuario.

La tarea de instruir a la máquina recibe el nombre de programación. En definitiva, para que el ordenador pueda dar curso a una determinado programa de aplicación, el programador humano debe confeccionar la oportuna secuencia de instrucciones -el programa- utilizando para ello un determinado lenguaje informático. En la fase de ejecución, dicho programa será interpretado y ejecutado por el ordenador.

A continuación se describen los elementos que concurren en las tareas de programación de los ordenadores.

Instrucciones

Comúnmente se entiende por instrucción el conjunto de reglas o normas que se dictan para la realización o el empleo de algo. En informática, instrucción es la información que comunica a un ordenador una acción elemental a ejecutar.

Cabe recordar que una orden aislada no permite definir un proceso completo, sino que es necesario un conjunto de instrucciones colocadas en un orden lógico y secuencial.

Por ejemplo, si se trata de elaborar una tortilla de patatas, es preciso ejecutar una serie ordenada de instrucciones: pelar las patatas, batir los huevos, freír las patatas…

La necesidad de formular las instrucciones en un orden lógico y secuencial queda patente en el ejemplo propuesto: ¡no se van a pelar las patatas después de freírlas!

Algoritmo

En el ejemplo anterior se ha visto que para elaborar la tortilla hay que seguir una serie de pasos especificados con todo detalle. La definición de las sucesivas operaciones elementales a realizar para obtener el resultado buscado, utilizando para ello una notación inteligible por el usuario humano, es lo que se da en denominar algoritmo.

Estrictamente, un algoritmo es una serie de instrucciones, encadenadas en una determinada secuencia, necesarias para describir las operaciones que conducen a la resolución de un problema

Programa

Un programa es un conjunto ordenado de instrucciones perfectamente legibles por el ordenador y destinadas a realizar un determinado trabajo o solucionar un problema.

Esta definición es similar a la de algoritmo, con la diferencia de que en el programa se emplea un lenguaje inteligible por la máquina. en lugar de utilizar un lenguaje humano.

El programa es adecuado para definir una relación hombre-máquina, mientras que el algoritmo lo es para una relación hombre-hombre.

De instrucción a programa
Si se tratara de calcular una suma de dos números utilizando un ordenador, habría que comunicar a éste las siguientes instrucciones:
– Leer los datos (cantidades a sumar) del órgano de entrada (por ejemplo, el teclado) y almacenarlos en la memoria.
– Sumar los dos números.
– Almacenar el resultado de la suma en la memoria.
– Mostrar el resultado a través de un periférico de salida (la pantalla, por ejemplo).
Estas instrucciones dadas al ordenador en la estricta secuencia en la que se acaban de formular a modo de algoritmo, y utilizando un determinado lenguaje informático, constituyen el programa para la suma de dos
números.
Obviamente, no se puede alterar el orden de las instrucciones La referida secuencia de instrucciones o programa se almacenan en la memoria del ordenador. Tras ello se activará su ejecución introduciendo una orden de comienzo de programa. El resultado será la ejecución secuencial de las sucesivas instrucciones y la obtención del valor resultante de la suma de los dos números.

Tipos de programas

Atendiendo al modo en el que evoluciona la secuencia de ejecución, cabe distinguir entre los siguientes tipos de programas:
* Programas lineales
La ejecución del programa se desarrolla en el mismo orden secuencial en el que se han escrito las instrucciones. Un programa de esta categoría es asimilable a una cadena de fabricación de coches.

Comparación de un proceso lineal con la actividad que se desarrolla en una cadena de montaje.

Comparación de un proceso lineal con la actividad que se desarrolla en una cadena de montaje.

-El coche entra en la cadena con sólo el chasis;
– pasa por el puesto de colocación del motor,
– y, a continuación, se le colocan las ruedas.
– Una vez colocadas las ruedas, la cadena lo lleva al puesto de instalación eléctrica, faros, intermitentes, luces de posición, etcétera.
– Completada esta operación, la cadena lo traslada a la sección de montaje de cristales, para colocar el parabrisas, las ventanillas laterales, el guardabarros, etc.
– Seguidamente, la cadena lleva al coche a la zona de pintura y una vez pintado sale de la cadena de fabricación.
Se trata, en efecto, de un proceso lineal: el coche, una vez dentro de la cadena, no puede volver atrás, sino que debe completar la cadena de montaje pasando por todas las secciones de la misma.

* Programas cíclicos
Contienen un grupo de instrucciones cuya ejecución se repite un cierto número de veces. Por consiguiente, el programa debe contener instrucciones de bifurcación o de transferencia de control.

Un ejemplo de este tipo de programas lo constituye un circuito de carreras en el que el automóvil debe dar 50 vueltas hasta concluir la prueba. Al colocar el automóvil en la pista, el contador de vueltas se pone a cero. Cuando el coche da una vuelta, el contador se incrementa en una unidad y muestra el valor 1. De inmediato se inicia la segunda vuelta, cuya conclusión pone el contador a 2. Y así sucesivamente hasta que el contador llegue al estado 50, instante en el que el coche se detiene.

* Programas alternativos
Son programas cuya ejecución puede evolucionar por diversos caminos según los valores que tomen ciertas variables, bien en la entrada de datos o en cualquier momento de la ejecución.

Rutina
Se denomina rutina a un conjunto de instrucciones que cumple un cometidoconcreto dentro de un programa y que normalmente sólo se ejecuta una vez.

Subrutina
Algunos programas contienen un bloque de instrucciones que pueden intervenir varias veces en la ejecución del mismo. Este bloque de instrucciones podría extraerse del cuerpo principal del programa y formar con ellas una subrutina.

En resumidas cuentas, una subrutina es un conjunto de instrucciones que se pueden ejecutar un número ilimitado de veces en el transcurso del programa.

Las subrutinas pueden ser llamadas por un solo programa o bien por otros programas que se encuentran en la memoria del ordenador. Para incorporar la subrutina al programa se pueden seguir dos caminos
Procedimiento abierto
Intercalando la subrutina en el programa cada vez que se necesite, con lo que no se reduce el espacio de memoria.
Procedimiento cerrado
Cada vez que sea preciso utilizar la subrutina se efectúa un salto al comienzo de la misma. La subrutina termina, a su vez, con una instrucción de retorno al programa de partida.
En un programa cabe también la opción de utilizar subrutinas anidadas; esto es: subrutinas de otras subrutinas.

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