Il Personal Computer. Il Software. Il Software. Il Software. Il Software. Hardware

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1 Università degli Studi della Calabria Anno Accademico Il Personal Computer Hardware Ing. Irina Trubitsyna Ing. Ester Zumpano Lezione 2 Software Sistemi operativi Software feb. 04 Fondamenti di Informatica 2 Il Software Il Software L hardware da solo non è sufficiente per il funzionamento dell elaboratore È necessario introdurre il software: un insieme di programmi che permettono di trasformare un insieme di circuiti elettronici in un oggetto in grado di svolgere delle funzioni di natura diversa La proprietà fondamentale dei computer è il fatto di essere programmabili Una programmazione diretta della macchina hardware da parte degli utenti creerebbe delle serie difficoltà l utente dovrebbe conoscere l organizzazione fisica dell'elaboratore e il suo linguaggio macchina; ogni programma dovrebbe essere scritto utilizzando delle sequenze di bit ed ogni piccola differenza hardware comporterebbe una riscrittura del programma stesso. -programmi molto complessi (milioni di istruzioni) feb. 04 Fondamenti di Informatica 3 feb. 04 Fondamenti di Informatica 4 Il Software Questo non è accettabile ed è necessario fornire all utente un meccanismo per: astrarre dall organizzazione fisica della macchina; usare nello stesso modo, o comunque in modo molto simile, macchine leggermente diverse dal punto di vista hardware o, al limite, macchine con hardware profondamente differente; avere un semplice linguaggio di interazione con la macchina; avere un linguaggio semplice e ad alto livello per programmare la macchina; avere un insieme di programmi applicativi per svolgere diversi compiti feb. 04 Fondamenti di Informatica 5 Il Software Nei moderni sistemi di elaborazione questi obiettivi vengono raggiunti grazie alla definizione di macchine virtuali che vengono realizzate al di sopra della macchina hardware reale Utente HW macchina virtuale feb. 04 Fondamenti di Informatica 6

2 Il Software Il Software di base Al di sopra della macchina reale (HW) si crea un livello software che realizza una macchina virtuale astratta con le con le funzionalità desiderate, e facile da utilizzare Questa macchina si dice virtuale in quanto essa non esiste fisicamente ma viene realizzata mediante il software (software di base) L'utente interagisce con la macchina virtuale grazie ad un opportuno linguaggio di comandi. La macchina virtuale si preoccuperà della traduzione dei comandi ad alto livello nell'opportuno comando che realizza la stessa funzione ed è riconosciuto dalla macchina fisica feb. 04 Fondamenti di Informatica 7 Ogni computer ha un suo linguaggio macchina le cui istruzioni sono direttamente eseguibili dalla macchina hardware Al di sopra di questo linguaggio è possibile definire altri linguaggi e fornire delle regole per tradurne le istruzioni in opportune sequenze di istruzioni in linguaggio macchina Possiamo vedere il software di base come ad un insieme di programmi in linguaggio macchina la cui esecuzione permette di creare l'ambiente virtuale con cui l'utente si trova ad interagire feb. 04 Fondamenti di Informatica 8 Il Software di base Funzioni fornite dal Software di base Si può anche fare in modo che macchine differenti siano usabili in modo simile: si tratta, infatti, di costruire al di sopra delle diverse macchine fisiche la stessa macchina virtuale Per ogni comando della macchina virtuale si dovranno però avere diversi programmi di traduzione, uno per ogni tipo di hardware Configurazione e accensione macchina Gestione di informazione su memoria secondaria => FILE SYSTEM Strumenti per accesso a tali informazioni Gestione delle risorse uso semplificato e astratto risorse per utente, es. stampanti, dischi, nastri... uso ottimale per sistema feb. 04 Fondamenti di Informatica 9 feb. 04 Fondamenti di Informatica 10 Funzioni fornite dal Software di base Il Sistema Operativo Linguaggio di comandi astratto per interazione con il sistema Supporto per la comunicazione tra utenti e tra elaboratori Supporto per programmi applicativi Linguaggi e ambienti di programmazione ad alto livello L'insieme di programmi che realizza le funzionalità viste in precedenza prende il nome di SISTEMA OPERATIVO feb. 04 Fondamenti di Informatica 11 Il sistema operativo è la componente software fondamentale di un computer È formato da un insieme di programmi che interagiscono e cooperano tra di loro per realizzare due obiettivi fondamentali: gestire efficientemente l'elaboratore e le sue periferiche, cercando di sfruttare al massimo tutte le componenti hardware creare un ambiente virtuale per facilitare l'interazione uomo-macchina feb. 04 Fondamenti di Informatica 12

3 Il Sistema Operativo Esistono diversi tipi di sistemi operativi per diverse classi di computer Primi sistemi operativi (anni 60) avevano lo scopo di semplificare interazione con il computer Distinzioni fondamentali sistemi mono-utente - sistemi multi-utente sistemi interattivi - sistemi batch Il Sistema Operativo Sistemi mono-utente interattivi pensati per Personal Computer IBM PC - Compatibili (DOS - versioni Windows precedenti Windows 95) Macintosh Due diversi tipi di interazione utente/computer: interazione testuale (es. MS-DOS per PC-IBM) interazione grafica (es. Macintosh, Windows 95-98) feb. 04 Fondamenti di Informatica 13 feb. 04 Fondamenti di Informatica 14 Sistema operativo: interazione con l utente S.O fornisce un meccanismo per specificare le attività da eseguire (es. copiare un file) L interazione avviene mediante un linguaggio testuale (DOS) o grafico (Windows) linguaggio di comandi (ogni comando è una sequenza di caratteri) con una propria sintassi linguaggio grafico con uso di menù, icone, finestre,... Il sistema operativo: i file Unità di informazione base Costituito da un insieme di byte (di natura omogenea) attinenti ad un unica entità logica (un testo, un immagine, un programma, una serie di numeri,...) Un file è identificabile in maniera univoca mediante un nome feb. 04 Fondamenti di Informatica 15 feb. 04 Fondamenti di Informatica 16 Il sistema operativo: i file I file sono memorizzati su dispositivi di memoria secondaria (hard disk, floppy, CD) L utente deve solo preoccuparsi di dare un nome ad un file (al momento della creazione) ed usarlo per le operazioni da eseguire su di esso Come dare nomi ai file che si creano? Il sistema operativo: i file Il nome è generalmente composto da due parti: il nome vero e proprio (si possono usare caratteri alfanumerici in numero dipendente dal S.O.) l estensione (una sequenza di caratteri che aiuta ad identificare il tipo di contenuto del file) nome ed estensione sono separati dal carattere punto (.) Il nome è obbligatorio mentre l estensione è opzionale (ma fortemente consigliata) feb. 04 Fondamenti di Informatica 17 feb. 04 Fondamenti di Informatica 18

4 Il sistema operativo: i file Bisogna SEMPRE usare nomi ed estensioni significativi (ovvero, che evocano il contenuto dei file) es. se ho creato un documento che contiene il primo capitolo della tesi di laurea posso salvare il documento WORD (operazione che crea un file) con il nome capitolo1.doc Il sistema operativo: i file es. se ho creato un immagine con Corel Draw che rappresenta lo schema di allenamento di una squadra di pallavolo per il fondamentale della difesa posso salvare l immagine (operazione che crea un file) con il nome schema_difesa.cdw feb. 04 Fondamenti di Informatica 19 feb. 04 Fondamenti di Informatica 20 Il sistema operativo: i file es. se ho creato un foglio elettronico con Excel che rappresenta il bilancio annuale della mia palestra allora posso salvare il foglio (operazione che crea un file) con il nome bilancio.xls Dare nomi semanticamente validi non è sufficiente se si devono gestire centinaia di file Un S.O. deve offrire strumenti per dare un organizzazione gerarchica ai file Un S.O deve inoltre offrire una visione logica dei dispositvi di memoria secondaria; in particolare deve offrire la possibilità di creare, modificare, cancellare, duplicare, copiare,... File La parte di S.O. che fornisce queste funzionalità è detta FILE SYSTEM feb. 04 Fondamenti di Informatica 21 feb. 04 Fondamenti di Informatica 22 Come realizzare un organizzazione gerarchica dei file memorizzati su un dispositivo di memoria secondaria? Un unico contenitore di file è improponible problemi se ho centinaia di file non si possono avere due file diversi con lo stesso nome Bisogna raggruppare i file in sottoinsiemi seguendo magari dei criteri di tipo logico Questi sottoinsiemi (aree, contenitori) sono detti direttori (o directory, o cartella) Contengono la lista dei file appartenenti alla directory stessa, con le caratteristiche (dimensioni, tipologia,...) di ogni file Contengono la lista di eventuali altre directory presenti feb. 04 Fondamenti di Informatica 23 feb. 04 Fondamenti di Informatica 24

5 La struttura gerarchica che i S.O realizzano per organizzare i file è detta ad albero L albero ha un unica directory radice che viene detta root directory (o direttorio radice); viene simbolicamente indicata con il simbolo \ (slash) Inoltre, bisogna specificare a quale unità di memoria secondaria si riferisce la struttura ad albero a: e b: per i floppy disk c: per l hard disk d: oppure e: per il CD-ROM o dischi aggiuntivi feb. 04 Fondamenti di Informatica 25 Floppy a: Applicazioni Biblioteca Utenti Elab_imm Elab_suoni Elab_testi Narrativa-Fra Narrativa-Ing Narrativa-Ita Bianchi Pautasso Photoshop.exe Premiere.exe Winword.exe libro1 libro2 libro1 libro2 libro3 libro1 libro2 libro3 Indice Rossi feb. 04 Fondamenti di Informatica ROOT 26 Se non esiste la strutturazione in directory, tutti i file possono essere identificati mediante il loro nome Nel caso di un organizzazione gerarchica a più livelli il nome non è più sufficiente ad identificare il file (nell esempio precedente esistono diversi file con lo stesso nome) Per individuare un file o una directory in modo univoco si deve allora specificare l'intera sequenza di directory che lo contengono, a partire dalla radice Ad esempio il file libro1 di narrativa italiana è univocamente identificato dalla sequenza: A:\Biblioteca\Narrativa-Ita\libro1 La directory Pautasso di Utenti è identificata dalla sequenza: A:\Utenti\Pautasso il carattere \ viene usato come separatore. Una sequenza di questo tipo può essere vista come il cammino che si deve compiere per raggiungere un determinato file a partire dalla radice dell'albero, ed è chiamata path dell'albero feb. 04 Fondamenti di Informatica 27 feb. 04 Fondamenti di Informatica 28 Si dice path corrente l indirizzo della cartella (directory) su cui si sta lavorando Un altro modo di individuare un file (o una directory) è basato sul concetto di posizione In questo caso per individuare un file o una directory in modo univoco si deve specificare l'intera sequenza di directory che lo contengono, a partire dalla posizione (path) corrente feb. 04 Fondamenti di Informatica 29 Floppy a: Applicazioni Biblioteca Utenti Elab_imm Elab_suoni Elab_testi Narrativa-Fra Narrativa-Ing Narrativa-Ita Bianchi Pautasso Photoshop.exe Premiere.exe Winword.exe libro1 libro2 libro1 libro2 libro3 libro1 libro2 libro3 Posizione corrente Indice Rossi feb. 04 Fondamenti di Informatica 30

6 Se la posizione corrente è A:\Biblioteca, il file libro1 di narrativa italiana è univocamente identificato dalla sequenza: Narrativa-Ita\libro1 Se la posizione corrente è A:\Utenti, la directory Pautasso è identificata dalla sequenza: Pautasso Per raggiungere un determinato file a partire dalla posizione corrente si utilizza il path relativo Per organizzare gerarchicamente i file, il sistema operativo deve fornire all'utente un insieme di operazioni sulle directory, per esempio: creare una nuova directory rimuovere una directory ridenominare una directory elencare il contenuto (l'insieme di file e sotto-directory) di una directory copiare o spostare i file da una directory ad un'altra feb. 04 Fondamenti di Informatica 31 feb. 04 Fondamenti di Informatica 32 Windows Funzionalità di un S.O. La prima realizzazione di un ambiente grafico si deve alla Apple (1984) per il suo Macintosh La gestione dei file conserva la logica del DOS Gestione dei dispositivi di ingresso/uscita Comandi per l attivazione e la gestione di programmi applicativi feb. 04 Fondamenti di Informatica 33 feb. 04 Fondamenti di Informatica 34 Interfaccia di Windows Il Desktop Interfaccia: insieme di dispositivi e convenzioni per l interazione tra macchine, programmi e utenti L interfaccia di Windows si basa sulle metafore: desktop (scrivania, area di lavoro) finestra (per programmi e file system) cartella e documento (file system) Il desktop è l area di lavoro e costituisce una sorta di finestra contenitore; in essa si trovano: le icone la barra delle applicazioni il menù Avvio feb. 04 Fondamenti di Informatica 35 feb. 04 Fondamenti di Informatica 36

7 Il Desktop Le icone Icone Menù Avvio Barra delle applicazioni Icone feb. 04 Fondamenti di Informatica 37 sono oggetti grafici che rappresentano file (documenti) o programmi da eseguire si può cambiare la disposizione delle icone sul desktop: puntare con il mouse cliccare con il pulsante sinistro trascinare tenendo premuto il pulsante sinistro rilasciare il pulsante sinistro sulla barra delle applicazioni, sull destra, ci sono icone che indicano l ora corrente, lo stato della connessione Internet,... feb. 04 Fondamenti di Informatica 38 La barra delle applicazioni permette di controllare tutte le applicazioni (programmi) attivi in un dato istante ad ogni applicazione (o documento) corrisponde un pulsante della barra con un click del mouse sul pulsante corrispondente si rende attiva la finestra che visualizza l applicazione o il documento scelto Il menù Avvio Si attiva premendo con un click il pulsante Avvio permette di eseguire quasi tutte le operazioni può essere personalizzato feb. 04 Fondamenti di Informatica 39 feb. 04 Fondamenti di Informatica 40 Le finestre Elementi di una finestra esistono due tipi di finestre: icona della barra del titolo barra del titolo pulsanti di controllo associate ad un programma attivo il cui contenuto è definito dal programma stesso finestre contenenti le icone di programmi, documenti, cartelle barra dei menù barra degli strumenti barra di stato feb. 04 Fondamenti di Informatica 41 feb. 04 Fondamenti di Informatica 42

8 Elementi di una finestra la barra del titolo riporta il nome del programma o del documento attivo a sinistra della barra del titolo si trova l icona della barra del titolo che identifica il programma a destra della barra del titolo si trovano i pulsanti di controllo per: Elementi di una finestra ridurre la finestra ad icona ingrandire la finestra o per riportarla, nel caso sia stata modificata, alle sue dimensioni originarie chiudere il documento attivo (equivalente ad un doppio click del mouse sull icona ) feb. 04 Fondamenti di Informatica 43 feb. 04 Fondamenti di Informatica 44 Elementi di una finestra sotto la barra del titolo si trova la barra dei menù ognuno contenente comandi da eseguire sul bordo destro ed inferiore si trovano le frecce di scorrimento verticali ed orizzontali rispettivamente sotto la barra dei menù si trova la barra degli strumenti con i pulsanti corrispondenti ai comandi più comunemente usati Elementi di una finestra in basso si trova la barra di stato che mostra informazioni sintetiche sui comandi che abbiamo eseguito o che stiamo per eseguire, oltre ad informazioni sulle funzionalità dei pulsanti puntati dal mouse si può cambiare la posizione della finestra, come si faceva per le icone, puntando sulla barra del titolo feb. 04 Fondamenti di Informatica 45 feb. 04 Fondamenti di Informatica 46 Le risorse del computer Le risorse del computer: la finestra dispositivi di memoria secondaria (dischi) dispositivi di accesso alla rete stampanti monitor (pannello di controllo) feb. 04 Fondamenti di Informatica 47 feb. 04 Fondamenti di Informatica 48

9 Personalizzazione Il sistema consente di ridefinire alcune caratteristiche dell interfaccia utente. Ora e data Il file system ha una struttura ad albero I file (che sono elementi della struttura ad albero) sono rappresentati con la metafora del documento Le cartelle (directory) sono elementi dell albero che contengono (o possono contenere) documenti e/o altre cartelle Aspetto dello schermo feb. 04 Fondamenti di Informatica 49 feb. 04 Fondamenti di Informatica 50 Visualizzazione del file system: Gestione risorse cartelle radice dell albero a sinistra, foglie a destra si può visualizzare il contenuto di un file con un click del tasto destro del mouse e con la scelta della voce Anteprima sulla sottofinestra a sinistra sono visualizzate le cartelle mentre su quella destra i file il simbolo + indica che la cartella contiene altre sottocartelle documenti feb. 04 Fondamenti di Informatica 51 feb. 04 Fondamenti di Informatica 52 Si crea una nuova cartella: selezionare la cartella all interno della quale inserire la nuova dal menù file scegliere Nuovo e Cartella dal sottomenù successivo digitare il nome della nuova cartella e premere il tasto Invio Si cambia il nome di una cartella o di un documento: selezionare la cartella o il documento dal menù file scegliere Rinomina digitare il nuovo nome e premere il tasto Invio feb. 04 Fondamenti di Informatica 53 feb. 04 Fondamenti di Informatica 54

10 Si copia una cartella o un documento: selezionare la cartella o il documento (si possono selezionare più elementi tenendo premuto il tasto Ctrl) dal menù Modifica scegliere Copia si seleziona la cartella in cui si vuole copiare l elemento dal menù Modifica scegliere Incolla Si sposta una cartella o un documento: selezionare la cartella o il documento (si possono selezionare più elementi tenendo premuto il tasto Ctrl) dal menù Modifica scegliere Taglia si seleziona la cartella in cui si vuole spostare l elemento dal menù Modifica scegliere Incolla feb. 04 Fondamenti di Informatica 55 feb. 04 Fondamenti di Informatica 56 Si cancella una cartella o un documento: selezionare la cartella o il documento (si possono selezionare più elementi tenendo premuto il tasto Ctrl) dal menù Modifica scegliere Elimina gli elementi finiscono in un Cestino dal quale si possono recuperare se ci accorgiamo di aver commesso un errore nel cancellare un elemento si può ripristinare la situazione immediatamente precedente scegliendo dal menù Modifica la voce Annulla, altrimenti: si seleziona l icona del cestino sul desktop selezionare il file da recuperare dal menù file selezionare la voce Ripristina periodicamente si deve svuotare il cestino dal menù File selezionando la voce Svuota il cestino feb. 04 Fondamenti di Informatica 57 feb. 04 Fondamenti di Informatica 58 Le risorse di rete Si può accedere ad altri computer collegati alla rete locale oltre che ad altri dispositivi di ingresso/uscita come, ad esempio, le stampanti L esecuzione di programmi Vi sono modi diversi di mandare in esecuzione un programma: usando il menù Avvio usando un browser del file system creando delle icone-collegamento sul desktop feb. 04 Fondamenti di Informatica 59 feb. 04 Fondamenti di Informatica 60

11 Il menù Avvio Il menù Avvio Visualizza un elenco di programmi Richiama un documento aperto recentemente Esegue la ricerca di documenti e cartelle Permette di aprire elementi quali pagine Web, programmi, ed altre risorse Consente di modificarele impostazione del sistema o del desktop Fornisce risposte a problemi che si possono riscontrare Consente di uscire da una sessione di Windows Consente l arresto od il riavvio del computer feb. 04 Fondamenti di Informatica 61 feb. 04 Fondamenti di Informatica 62 Browser del file system Si può cercare nelle cartelle il documento che contiene il programma da mandare in esecuzione. Una volta individuata l icona si punta il mouse e si esegue un doppio click con il pulsante sinistro Icone-collegamento Si può creare un icona sul desktop: con un doppio click il programma associato viene mandato in esecuzione. Per creare un icona di collegamento sul desktop si deve: selezionare il file contenente il programma trascinarlo sul desktop con il pulsante destro del mouse selezionare la voce Crea collegamento dal menù che compare feb. 04 Fondamenti di Informatica 63 feb. 04 Fondamenti di Informatica 64 Il multitasking Il pannello di controllo Più programmi possono essere attivati contemporaneamente in diverse finestre Attraverso la barra delle applicazioni si può passare da uno all altro Il pannello di controllo è lo strumento per configurare e personalizzare l ambiente di lavoro Finestra del programma attivo Bottoni per passare da un programma all altro feb. 04 Fondamenti di Informatica 65 feb. 04 Fondamenti di Informatica 66

12 La shell DOS Si può anche interagire con il computer usando il vecchio interprete dei comandi dell DOS aprendo una finestra usando il menù Avvio Programmi accessori Calcolatrice (standard e scientifica) Giochi Grafica (Paint) Elaboratore di testi (Wordpad) Gestione e manutenzione dei dischi feb. 04 Fondamenti di Informatica 67 feb. 04 Fondamenti di Informatica 68