L informatica INTRODUZIONE. L informatica. Tassonomia: criteri. È la disciplina scientifica che studia

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1 L informatica È la disciplina scientifica che studia INTRODUZIONE I calcolatori, nati in risposta all esigenza di eseguire meccanicamente operazioni ripetitive Gli algoritmi, nati in risposta all esigenza di definire procedure meccaniche per la soluzione di problemi. 2 3 L informatica Obiettivi: Progettare calcolatori sempre più efficienti sempre più aperti a possibili integrazioni con altri artefatti tecnologici sempre più facilmente utilizzabili da chiunque Tassonomia: criteri I parametri sulla base dei quali generalmente vengono classificati i calcolatori sono: Il numero di utenti che vi possono accedere contemporaneamente La capacità di memoria La velocità di elaborazione L affidabilità Il costo 4 5

2 Mainframe Tassonomia:classi Grande capacità di memoria e di elaborazione Accessibili da centinaia di utenti contemporaneamente. Utenti: grandi imprese, enti pubblici. Minicomputer Elevata capacità di elaborazione Accessibili da decine di utenti contemporaneamente. Utenti: medie e grandi imprese Tassonomia:classi Workstation Elevata capacità di eleborazione Accessibili da pochi utenti contemporaneamente. Utenti: piccole imprese, laboratori di ricerca Personal computer Buona capacità di elaborazione Accessibile da un solo utente alla volta Automazione di ufficio, uso personale 6 7 Tassonomia:classi Supercalcolatori Grande capacità di elaborazione Elaborazione scientifica, modelli matematici. in via di estinzione per elevato rapporto costo/prestazioni. Sistemi multiprocessore. Grande capacità di elaborazione Elaborazione scientifica, modelli matematici. Rapporto costo/prestazioni inferiore rispetto ai supercalcolatori Nel corso di queste lezioni ci occuperemo esclusivamente di personal computer 8 9

3 Funzioni Le funzioni svolte da un computer sono: Elaborazione di informazioni Memorizzazione di informazioni Trasferimento di informazioni Controllo ALCUNI ASPETTI della ARCHITETTURA DEL PC Distinzione HW/SW Hardware: equipaggiamento fisico del computer. Parte attiva: processore Parte passiva: memoria, canali di comunicazione, dispositivi I/O Struttura hw del computer Un computer è costituito da 3 principali componenti: Il processore La memoria Le periferiche Interconnesse attraverso il bus 12 13

4 Struttura hw del computer Struttura hw del computer processore (CPU: Central Processing Unit) memoria centrale ad accesso diretto (RAM: Random Access Memory) Canale di comunicazione (bus) Periferiche Distinzione HW/SW Software Software: equipaggiamento logico del computer, costituito dai programmi che fanno svolgere al calcolatore un insieme di funzioni. (programma è un algoritmo codificato in un linguaggio di programmazione) Sw di sistema. programmi per: la gestione delle risorse del sistema la stesura di programmi applicativi la comunicazione con l utente. Sw applicativo: programmi destinati all utente finale 16 17

5 Sw di sistema: Sistema operativo Compilatori Driver di I/O Interfaccia utente esempi Sw applicativo: Videoscrittura Compilazione 740 Gestione biblioteca Visualizzazione molecole Controllo impianto industriale Sequenziazione genoma Progettazione (CAD) Previsioni finanziarie Distinzione HW/SW Qualcuno la ha sintetizzata così: L hardware è la parte del computer che puoi prendere a calci, il software quella contro cui puoi solo imprecare Schema generale Il sistema operativo È un insieme di programmi che: 1. Gestiscono le risorse hw e sw del computer, come: L allocazione e il reperimento delle informazioni nella memoria La comunicazione con e il passaggio dati alle periferiche L esecuzione dei programmi da parte del processore 20 21

6 Il sistema operativo Sistemi operativi per PC (È un insieme di programmi che:) 2. Permettono all utente di interagire con la macchina, come: La gestione per conto dell utente delle informazioni che risiedono sul disco fisso (file system) La gestione di una interfaccia con l utente La gestione dell accesso alla macchina da parte di più utenti I sistemi operativi per personal computer più diffusi sono: Windows (Microsoft) Linux (freeware) MacOS (Apple) Il file system Il laboratorio verterà su Windows e si accennerà a Linux Il file system è la componente del sistema operativo preposta alla gestione delle informazioni permanenti, che risiedono su disco

7 Struttura logica del file system Le informazioni memorizzate su disco sono oggetti chiamati file di dati (o anche documenti). Ogni file è caratterizzato dal nome, dalla posizione all interno del file system e da altre informazioni Il contenuto di un file è definito dall utente proprietario del file. Struttura logica del file system Esiste un altro tipo di file, la directory (o anche cartella o folder) che è un contenitore di file (documenti o altre cartelle). L utente può organizzare l insieme dei propri file attraverso le directory Struttura logica del file system Struttura logica del file system Il file system ha dunque una struttura gerarchica (in particolare ad albero) nella quale: Esempio root i file di dati sono le estremità (le foglie) esiste un unica directory cui tutta la struttura fa capo (la radice) videoscrittura applicazioni accesso a Internet Cartella sistema prima settimana Lezioni informatica seconda settimana lezione laboratorio 28 29

8 Struttura logica del file system Ogni file all interno del file system è individuato in base alla sua posizione nell albero, cioè al cammino (path) che si deve percorrere per raggiungerlo partendo dalla radice. Per esempio se voglio indicare la lezione della prima settimana del corso di informatica devo specificare il cammino: radice/lezioni di informatica/prima settimana/lezione Ogni sistema operativo prevede una sintassi per la specificazione dei cammini. Struttura fisica del file system La struttura fisica del file system è gestita dal sistema operativo, che, su richiesta di memorizzazione di un file su disco, di volta in volta deve: Trovare spazio sufficiente (non necessariamente contiguo) per memorizzare il file Attivare il trasferimento dei dati Aggiornare delle tabelle opportune per essere in grado di recuperare il file nella sua interezza quando verrà nuovamente richiesto dall utente Struttura fisica del file system Pertanto: La struttura fisica del file system può essere anche molto frammentata La gestione della struttura fisica del file system richiede un impegno computazionale non indifferente da parte del sistema operativo. Visualizzazione del file system Quando si accende il personal computer ci si trova davanti una scrivania (desktop) su cui compaiono cartelle e documenti. Ogni sistema operativo visualizza in modo particolare i contenuti del file system

9 Visualizzazione del file system La radice della struttura gerarchica In Windows è la directory C:\ In Linux è la directory root, indicata con / Nella specifica di un cammino sul file system i nodi sono separati: In Windows dal simbolo \ In Linux dal simbolo / Il formato dei file Le informazioni contenute in un file creato con una data applicazione vengono memorizzate secondo un particolare formato. Ciascuna applicazione è in grado di riconoscere e operare su file il cui formato è noto all applicazione stessa. In ambiente Windows il formato dei file è visibile nell estensione che compare nel loro nome Il formato dei file Alcuni formati: prova.txt è il file di nome prova di tipo testo prova.doc è il file nome prova creato con il programma di videoscrittura Word prova.exe è il file di nome prova creato con un traduttore, e scritto quindi in linguaggio macchina, pronto per essere eseguito prova.xls è il file nome prova creato con il programma di gestione di foglio elettronico Excel prova.bmp è il file nome prova creato con un programma di acquisizione o manipolazione di immagini. 36