Lenguajes de programacion de alto y bajo nivel

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE INGENIERIA  MECANICA ELECTRICA ELECTRONICA Y SISTEMAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE ALTO Y BAJO NIVEL

AUTOR: ELVIS PARILLO HUATTA

DOCENTE: ING. ALDO  H. ZANABRIA GALVEZ

MATERIA : LENGUAJES Y METODOLOGÍAS DE PROGRAMACIÓN

PUNO 5 DE ABRIL DEL 2017

CONTENIDO:

1:INTRODUCCION
2: Lenguajes de programacion de bajo nivel

                     1.1 Codigo binario

                     1.2 Lenguaje maquina

                     1.3 Lenguajes ensambladores

                     1.4 Lenguajes de medio nivel

3: Lenguajes de programcion de alto nivel

                     2.1 Fortran

                     2.2 Cobol

                     2.3 Basic

                     2.4 Pascal 

                     2.5 C

                     2.6 C++

                     2.7 Modula - 2

                     2.8 Ada

                     2.9 Lisp

                     2.10 Prolog

                     2.11 Visual Basic

                     2.12 Algol

                     2.13 C Sharp

                     2.14 Java

                     2.15 Perl

                     2.16 PHP

                     2.17 PL/1

                     2.18 PL/SQL

                     2.19 Python

                     2.20 Ruby

                     2.21 Matlab

 INTRODUCCION

Los lenguajes de computadora se utilizan para resolver problemas, y ha habido miles de años de trabajo en matemáticas para este fin. Los lenguajes de programación están especificados por reglas para formar instrucciones correctas, organizándolas en módulos, someterlas hacia un compilador, el cual traduce el código en un lenguaje comprensible para una máquina en particular, y finalmente ejecutar el programa, es decir, someter la entrada hacia la computadora, la cual transforma en una salida de acuerdo con las instrucciones en el programa.

Cuando usamos una computadora, estamos intentado resolver un problema. Puede ser un problema de negocios, que involucra ganancias y perdidas; un problema científico que emplea modelos de comportamiento físico; una investigación estadística que evalúa la posibilidad de que ocurra algún evento; etc.

 

1.LENGUAJES DE PROGRACION DE BAJO NIVEL

DEFINICION :

Un lenguaje de programación de características bajo nivel es aquel en el que sus instrucciones ejercen un control directo sobre el hardware y están condicionados por la estructura física de la computadora que lo soporta. El uso de la palabra bajo en su denominación no implica que el lenguaje sea inferior a un lenguaje de alto nivel, si no que se refiere a la reducida abstracción entre el lenguaje y el hardware. Por ejemplo, se utiliza este tipo de lenguajes para programar tareas críticas de los Sistemas Operativos, de aplicaciones en tiempo real o controladores de dispositivos.
 

    1.1. Código Binario - 

Es el lenguaje básico, sólo admite todo (1) o nada (0). Todo sistema informático está basado en este código, ya que el 1 (todo, SÍ) quiere decir que se permite el paso de la electricidad y el 0 (nada, NO) no lo permite. Sería la forma en la que están almacenados los programas, sea en memoria, sea en dispositivos de almacenamiento. De esta forma son recibidas y ejecutadas cada una de las instrucciones por la CPU del ordenador.
    1.2. Lenguaje Máquina -
Las invocaciones a memoria, como los procesos aritmético lógicos son posiciones literales de conmutadores físicos del hardware en su representación booleana. Estos lenguajes son literales de tareas.

     1.3. Lenguajes ensambladores - 

También denominados nemotécnicos o nemónicos, no son ya programas ejecutables directamente por el ordenador, sino textos de código fuente que necesitan de alguna herramienta para su conversión a lenguaje máquina, son los programas llamados ensambladores. Sus instrucciones suelen ser una denominación abreviada de la instrucción máquina que simbolizan, y tienen una correspondencia casi directa a las instrucciones máquina que representan. El código resultante de la ejecución del programa ensamblador generaría un código binario ejecutable.Son instrucciones que ensamblan los grupos de conmutadores necesarios para expresar una mínima lógica aritmética. Están íntimamente vinculados al hardware. Por norma general están disponibles a nivel firmware, cmos o chip set. Estos lenguajes están orientados a procesos. Los procesos se componen de tareas. Contienen tantas instrucciones como la arquitectura del hardware así haya sido diseñada.
Por ejemplo: La arquitectura CISC contiene muchas más instrucciones a este nivel, que la RISC.
Los otros lenguajes que completan la clasificación no serían ya lenguajes de bajo nivel.


   1.4. Lenguajes de medio nivel - 
Son aquellos que, basándose en los juegos de instrucciones disponibles (chip set), permiten el uso de funciones a nivel aritmético, pero a nivel lógico dependen de literales en ensamblador. Estos lenguajes están orientados a procedimientos. Los procedimientos se componen de procesos.

REFERENCIAS:

1: http://itm201511.webnode.es/archivos-del-sistema/lenguajes/lenguajes-de-bajo-nivel/

2:https://www.ecured.cu/Lenguaje_de_Programaci%C3%B3n_C

3:http://www.larevistainformatica.com/BASIC.htm

2.LENGUAJES DE PROGRACION DE ALTO NIVEL

DEFINICIÓN :

Un lenguaje de programación de alto nivel se caracteriza por expresar el algoritmo de una manera adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de la capacidad ejecutora de las máquinas.
En los primeros lenguajes, la limitación era que se orientaban a un área específica y sus instrucciones requerían de una sintaxis predefinida. Se clasifican como lenguajes procedimentales o lenguajes de bajo nivel. Otra limitación de estos es que se requiere de ciertos conocimientos de programación para realizar las secuencias de instrucciones lógicas. Los lenguajes de alto nivel se crearon para que el usuario común pudiese solucionar un problema de procesamiento de datos de una manera más fácil y rápida.
Por esta razón, a finales de los años 1950 surgió un nuevo tipo de lenguajes de programación que evitaba estos inconvenientes, a costa de ceder un poco en las ventajas. Estos lenguajes se llaman de tercera generación o de nivel alto, en contraposición a los de bajo nivel o de nivel próximo a la máquina.

            

            2.1. Fortran

            Fue desarrollado en 1954 por el equipo de John Backus bajo el control de IBM. El objetivo principal era la producción de un lenguaje que pudiera traducirse de forma eficaz a lenguaje máquina.

FORTRAN significa FORmula TRANslator y está considerado como el primer lenguaje de alto nivel. Alcanzó gran popularidad desde su primera versión en 1957. Se estandarizó y mejoró en 1966 y nuevamente en 1977 y en 1990.

Está diseñado para su uso en aplicaciones científicas y técnicas. Se caracteriza por su potencia en los cálculos matemáticos, pero está limitado en todo lo relativo al tratamiento de datos no numéricos. Por esta

razón, no ha sido usado extensamente en el ámbito del microordenador, pero sigue siendo un lenguaje común en aplicaciones de investigación, ingeniería y educación.

            2.2. Cobol

            Su nombre proviene de la frase “Common Business Oriented Language” (lenguaje general para los negocios). Es el lenguaje más utilizado en aplicaciones de gestión y fue creado en 1960 por un comité patrocinado por el departamento de defensa de los Estados Unidos.

Ha experimentado diversas actualizaciones hasta su versión COBOL ANS• 85. Se ganó una amplia aceptación como lenguaje estandarizado, siendo uno de los más populares.

Las características más interesantes de este lenguaje son: se asemeja al lenguaje natural (haciendo uso abundante del inglés sencillo), es autodocumentado y ofrece grandes facilidades en el manejo de ficheros, así como en la edición de informes escritos.

Entre sus inconvenientes están sus rígidas reglas de formato de escritura, la necesidad de escribir todos los elementos al máximo detalle, la extensión excesiva en sus sentencias y la inexistencia de funciones matemáticas.

            2.3. Basic

           

            Se diseñó en 1965 para proporcionar a los principiantes un lenguaje fácil de aprender (Beginner’s

All purpose Symbolic Instruction Code).

El principal objetivo que se pretendía al diseñar BASIC era la facilidad de uso y aprendizaje, incluso a costa de la ineficiencia.

Sus principales aportaciones son las de ser un lenguaje interpretado e interactivo. Esto, unido a la popularización de los microordenadores, ha hecho que este lenguaje se extienda con rapidez e incluso que aparezcan gran diversidad de versiones que extienden y adaptan el lenguaje original, haciéndolo útil para aplicaciones técnicas y de gestión. La versión más moderna, Visual Basic, soporta las características y métodos orientados a objetos.

            2.4. Pascal

            El PASCAL recibe su nombre en honor al filósofo y matemático francés Blaise Pascal, que inventó la primera máquina mecánica para sumar. Este lenguaje fue desarrollado en 1970 por el matemático suizo Nicklaus Wirth. Los motivos fundamentales de su creación son, por un lado, proporcionar un lenguaje adecuado para la enseñanza de los conceptos y técnicas de programación, y por otra parte, desarrollar implementaciones del lenguaje que funcionen de forma fiable y eficiente sobre los ordenadores disponibles. Estos objetivos han sido alcanzados en gran medida y, además, con el tiempo ha llegado a ser un lenguaje muy utilizado en todo tipo de aplicaciones.

Está diseñado para ilustrar conceptos clave de programación, como los tipos de datos, programación estructurada y diseño descendente. Trata de proporcionar un mecanismo para implementar esos conceptos. Se ha convertido en el predecesor de otros lenguajes más modernos, como Modula• 2 y Ada.

            2.5. C

            El lenguaje C fue creado en 1972 por Dennis Ritchie, que junto con Ken Thompson había diseñado anteriormente el sistema operativo Unix, y su intención era conseguir un lenguaje idóneo para la programación de sistemas que fuese independiente de la máquina. Desde entonces, tanto el Unix como el

C han tenido un enorme desarrollo y proliferación, hasta convertirse en un estándar industrial para el desarrollo de software.

            Es un lenguaje moderno de propósito general que combina las características de un lenguaje de alto nivel (programación estructurada, tipos y estructuras de datos, recursividad, etc.) con una serie de características más propias de los lenguajes de más bajo nivel. Esta cualidad del C hace posible que se utilice la programación estructurada para resolver tareas de bajo nivel, obteniendo un código ejecutable veloz y eficiente. Debido a sus especiales características, muchas personas consideran al C como un lenguaje de nivel medio.

Se ha vuelto muy popular y es el lenguaje más utilizado entre los desarrolladores profesionales de software comercial. Además, es un lenguaje pequeño (pocas instrucciones) y conciso (no tiene instrucciones redundantes). El coste de un lenguaje tan potente y útil es que no es particularmente fácil de aprender. La programación segura y fiable en este lenguaje requiere un conocimiento bastante profundo del mismo.

            2.6. C++

            Es el sucesor del lenguaje C, fue desarrollado por Bjarne Stroustup en los laboratorios Bell a principios de la década de los 80.

Introduce la programación orientada a objetos en C. Los objetos proporcionan una forma completamente nueva de ver los programas, una nueva filosofía de programación.

Es un lenguaje muy poderoso y eficiente. Sin embargo, es aún más difícil de aprender que C. Dado que C es un subconjunto de C++, es necesario aprender todo acerca de C y luego asimilar la filosofía de la programación orientada a objetos y el uso que C++ hace de la misma. No obstante, cada vez más programadores de C adoptan C++.

            2.7. Modula- 2

            A finales de los años 70, Nicklaus Wirth dirige el desarrollo del lenguaje MODULA-2, con la intención de incluir las necesidades de la programación de sistemas y dar respuesta a las críticas recibidas con respecto a las carencias de lenguaje Pascal.

Además de incluir las características del lenguaje Pascal, el nuevo lenguaje soluciona las principales carencias del mismo, como son la posibilidad de compilación separada, creación de bibliotecas, programación concurrente, mejora en el manejo de cadenas de caracteres, procedimientos de entrada/salida y de gestión de la memoria, etc. Además posee grandes facilidades para la programación de sistemas.

Este lenguaje también posee cualidades didácticas, por lo cual, ha sido ampliamente aceptado en la comunidad universitaria como herramienta idónea para la enseñanza de la programación.

            2.8. Ada

            Constituye el último intento de obtener un único lenguaje para todo tipo de aplicaciones e incluye los últimos avances en técnicas de programación. Su diseño fue encargado por el departamento de defensa de Estados Unidos y su estandarización fue publicada en 1983. El nombre de ADA se debe a Augusta Ada Byron, condesa de Lovelace, considerada la primera programadora de la historia.

Entre las características del lenguaje se encuentran la compilación separada, la programación concurrente, la programación estructurada, su buena mantenibilidad, características de tiempo real, etc. El principal inconveniente de este lenguaje es su gran extensión, que puede complicar su

uso.

            2.9. Lisp

            Es un lenguaje de programación pequeño y conciso, diseñado en 1959 por John McCarthy en el MIT par el trabajo con inteligencia artificial. Este lenguaje toma su nombre del procesamiento de listas, en inglés LISt Processing.

Está pensado para resolver problemas de manipulación de símbolos, que son los elementos básicos de este lenguaje, y representan objetos arbitrarios del dominio de interés que se esté tratando.

El LISP es un lenguaje funcional, ya que, todo programa se puede ver como una función de alto nivel que se aplica sobre otras funciones de más bajo nivel para obtener determinados resultados. Para realizar operaciones elementales pueden utilizarse funciones de una biblioteca.

Por sus características, este lenguaje no se parece en nada a otros lenguajes de programación. A pesar de ello, es un lenguaje fácil de aprender y es el más común dentro de las aplicaciones en inteligencia artificial.

            Un problema inicial fue que no se podía ejecutar eficientemente en muchos ordenadores, por lo que han aparecido una serie de terminales dedicados al Lisp, con hardware y software de bajo nivel diseñado para soportar este lenguaje de forma eficiente. En la actualidad, existen versiones estándar de Lisp, como Common Lisp y DG Common Lisp.

            2.10 Prolog

            El PROLOG (PROgramming Logic) es un lenguaje basado en la lógica, apropiado para un gran número de aplicaciones en bases de datos e inteligencia artificial. Ha sido el lenguaje más utilizado en Europa para tal propósito.

Permite al programador expresar una serie de tareas basándose en la descripción de los objetos que intervienen en la misma (hechos y reglas) y las relaciones lógicas que existen entre ellos (predicados), en lugar de hacerlo mediante un algoritmo. Lleva incorporada la programación de operaciones y todo el esfuerzo de programación consiste en especificar adecuadamente los hechos y las reglas para después establecer las preguntas que podrán ser inferidas de forma automática.

Frente al resto de los lenguajes empleados en sistemas expertos, permite desarrollarlos sin demasiados conocimientos de programación, ya que no requiere programar ningún algoritmo. Puede utilizarse en educación, para enseñar lógica y técnicas de resolución de problemas.

           

            2.11 Visual basic

         Visual Basic es uno de los tantos lenguajes de programación que podemos encontrar hoy en día. Dicho lenguaje nace del BASIC (Beginner´s All-purpose Symbolic Instruction Code) que fue creado en su versión original en el Dartmouth College, con el propósito de servir a aquellas personas que estaban interesadas en iniciarse en algún lenguaje de programación. Luego de sufrir varias modificaciones, en el año 1978 se estableció el BASIC estándar. La sencillez del lenguaje ganó el desprecio de los programadores avanzados por considerarlo "un lenguaje para principiantes".

            2.12 Algol

              (de ALGOrithmic Language). Familia de lenguajes de programación imperativos iniciada a mediados de los 50, convirtiéndose en un estándar de facto para presentar algoritmos hasta los 80.

Fue diseñado para evitar ciertos problemas presentados en el lenguaje FORTRAN (incluyendo Pascal).

ALGOL utiliza bloques de declaraciones entre paréntesis y fue el primer lenguaje en emplear los términos BEGIN y END para delimitarlos.

               2.13 C Sharp

               C# (pronunciado si sharp en inglés) es un lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado y estandarizado por Microsoft como parte de su plataforma.NET, que después fue aprobado como un estándar por la ECMA e ISO.

              




                2.14 Java

Java es un lenguaje de programación orientado a objetos que se incorporó al ámbito de la informática en los años noventa. La idea de Java es que pueda realizarse programas con la posibilidad de ejecutarse en cualquier contexto, en cualquier ambiente, siendo así su portabilidad uno de sus principales logros. Fue desarrollado por Sun Microsystems, posteriormente adquirido por Oracle. En la actualidad puede utilizarse de modo gratuito, pudiéndose conseguir sin problemas un paquete para desarrolladores que oriente la actividad de programar en este lenguaje. Puede ser modificado por cualquiera, circunstancia que lo convierte en lo que comúnmente se denomina “código abierto”.

                2.15 Perl

                  Perl es un lenguaje de programación muy utilizado para construir aplicaciones CGI para el web. Perl es un acrónimo de Practical Extracting and Reporting Languaje, que viene a indicar que se trata de un lengua.6je de programación m.6uy práctico para extraer información de archivos de texto y generar informes a partir del contendido de los ficheros.

Es un lenguaje libre de uso, eso quiere decir que es gratuito. Antes estaba muy asociado a la plataforma Uníx, pero en la actualidad está disponible en otros sistemas operativos como Windows.

Perl es un lenguaje de programación interpretado, al igual que muchos otros lenguajes de Internet como Javascript o ASP. Esto quiere decir que el código de los scripts en Perl no se compila sino que cada vez que se quiere ejecutar se lee el código y se pone en marcha interpretando lo que hay escrito. Además es extensible a partir de otros lenguajes, ya que desde Perl podremos hacer llamadas a subprogramas escritos en otros lenguajes. También desde otros lenguajes podremos ejecutar código Perl.

                2.16 PHP

                  La sigla PHP identifica a un lenguaje de programación que nació como Personal Home Page (PHP) Tools. Fue desarrollado por el programador de origen danés Rasmus Lerdorf en 1994 con el propósito de facilitar el diseño de páginas web de carácter dinámico.El acrónimo recursivo, sin embargo, en la actualidad está vinculado a PHP Hypertext Pre-Processor. El lenguaje es desarrollado hoy en día por The PHP Group aunque carece de una normativa formal. La Free Software Foundation, por lo tanto, considera la licencia PHP como parte del software libre.

El lenguaje PHP suele procesarse directamente en el servidor aunque también puede usarse a través de software capaz de ejecutar comandos y para el desarrollo de otra clase de programas.

                  2.17 PL/1

                   

                  PL/1, acrónimo de Programming Language 1 (Lenguaje de Programación 1), fue propuesto por IBM hacia 1970 para responder simultáneamente a las necesidades de las aplicaciones científicas y comerciales, disponible en las novedosas plataformas de utilidad general IBM 360 y más adelante IBM 370.

Este lenguaje tenía muchas de las características que más adelante adoptaría el lenguaje C y algunas de C++. Por desgracia, IBM registra el nombre del lenguaje como forma de mantener control sobre su desarrollo, lo que disuadió a otras empresas de dar ese nombre a sus implementaciones. No siendo posible encontrar un único lenguaje para diversas plataformas, los potenciales usuarios del lenguaje prefirieron no adoptarlo a pesar de sus múltiples innovaciones, que incluían multiprocesamiento, recursión, estructuras de control modernas, facilidades para la puesta a punto, asignación dinámica de espacio para estructuras de datos, procedimientos genéricos, etc.

                   2.18  PL/SQL

                   PL/SQL (Procedural Language/Structured Query Language) es un lenguaje de programación incrustado en Oracle.

PL/SQL soportará todas las consultas, ya que la manipulación de datos que se usa es la misma que en SQL, incluyendo nuevas características:

• El manejo de variables.
• Estructuras modulares.
• Estructuras de control de flujo y toma de decisiones.
• Control de excepciones.

El lenguaje PL/SQL está incorporado en:

• Servidor de la base de datos.
• Herramientas de Oracle (Forms, Reports, ...).

En un entorno de base de datos los programadores pueden construir bloques PL/SQL para utilizarlos como procedimientos o funciones, o bien pueden escribir estos bloques como parte de scripts SQL*Plus.

Los programas o paquetes de PL/SQL se pueden almacenar en la base de datos como otro objeto, y todos los usuarios que estén autorizados tienen acceso a estos paquetes. Los programas se ejecutan en el servidor para ahorrar recursos a los clientes.

                   2.19 Python

Python es un lenguaje de programación desarrollado como proyecto de código abierto y es administrado por la empresa Python software Foundation.
Fue creado por Guido van Rossum y su nombre se debe a la afición de su creador a los humoristas británicos Monty Python.

Se trata de un lenguaje de programación en scripts, competencia directa de Perl.

Python permite dividir el programa en módulos reutilizables desde otros programas Python. También viene con una gran colección de módulos estándar que proporcionan E/S de ficheros, llamadas al sistema, sockets, interfaces GUI, etc.

                  2.20 Ruby

                  Es un lenguaje de programación interpretado, reflexivo y orientado a objetos, creado por el programador japonés Yukihiro "Matz" Matsumoto, quien comenzó a trabajar en Ruby en 1993, y lo presentó públicamente en 1995.
Combina una sintaxis inspirada en Python y Perl con caracteristicas de programacion orientada a objetos similares a Smalltalk. Comparte tambien funcionalidad con otros lenguajes de programación como Lisp, Lua, Dylan y CLU.
Ruby es un lenguaje de programación interpretado en una sola pasada y su implementación oficial es distribuida bajo una licencia de software libre. 

                  


             



                  2.21 Matlab

MATLAB (abreviatura de MATrix LABoratory, "laboratorio de matrices") es una herramienta de software matemático que ofrece un entorno de desarrollo integrado (IDE) con un lenguaje de programación propio (lenguaje M). Está disponible para las plataformas Unix, Windows, Mac OS X y GNU/Linux .

Entre sus prestaciones básicas se hallan: la manipulación de matrices, la representación de datos y funciones, la implementación de algoritmos, la creación de interfaces de usuario (GUI) y la comunicación con programas en otros lenguajes y con otros dispositivos hardware. El paquete MATLAB dispone de dos herramientas adicionales que expanden sus prestaciones, a saber, Simulink (plataforma de simulación multidominio) y GUIDE (editor de interfaces de usuario - GUI). Además, se pueden ampliar las capacidades de MATLAB con las cajas de herramientas (toolboxes); y las de Simulink con los paquetes de bloques (blocksets).

Es un software muy usado en universidades y centros de investigación y desarrollo. En los últimos años ha aumentado el número de prestaciones, como la de programar directamente procesadores digitales de señal o crear código VHDL.

  REFERENCIAS:

1:  http://proyectoinformaticaaadrar.blogspot.pe/2012/05/5-ejemplos-de-lenguajes-de-alto-nivel.html

2:    http://www.monografias.com/trabajos10/visual/visual.shtml#ixzz4dNzEIw1v
3:  https://definicion.mx/java/
4:  https://es.wikipedia.org/wiki/MATLAB