Corso di ALFABETIZZAZIONE INFORMATICA

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1 Corso di ALFABETIZZAZIONE INFORMATICA

2 Nuova fase di sviluppo della società, che vede una parte significativa delle persone attive impiegata nelle professioni che riguardano la gestione delle informazioni Impatti sulla società: perdita di posti di lavoro nelle attività tradizionali nascita di nuove professioni aumento dell efficienza e dell efficacia (minori costi) Bilancio dei posti di lavoro complessivamente negativo

3 Stress da ritmi crescenti Riduzione dell attività fisica Affaticamento sul posto di lavoro informatizzato Riduzione dei contatti interpersonali Necessità di aggiornamento tecnico continuo Incremento delle informazioni e della conoscenza da gestire Nuovi problemi sulla privacy Nuovi problemi sulla sicurezza dei dati

4 Tecnologia utilizzata per la realizzazione dei moderni sistemi di elaborazione Informatica Informazione automatica

5 Elaboratore Elettronico Digitale immagazzina ed elabora dati in base ad una serie di istruzioni (il programma) utilizza componenti elettronici (transistor, microprocessori) l informazione viene elaborata convertendola in segnali numerici basati sul sistema binario

6 Il computer, o elaboratore elettronico, è la macchina per la gestione automatica delle informazioni Componenti: Hardware (la parte fisica del computer) Software (la parte intangibile, insieme di programmi)

7 è una parola composta di due termini della lingua inglese, hard (duro), ware (merce), e significa attrezzo o ferramenta. Esso identifica le parti fisiche di un personal computer, ovvero tutte quelle componenti elettroniche, meccaniche, elettriche, magnetiche ed ottiche, che gli consentono di funzionare. Generalmente indica anche un qualsiasi componente fisico di una periferica o di un apparecchiatura elettronica. 7

8 In ambito informatico questo termine indica un programma o un insieme di programmi, che permettono ad un elaboratore di poter funzionare nel suo insieme ed interagire con il suo utilizzatore umano svolgendo le funzioni da lui richieste.

9 Mainframe Minicomputer Network computer Personal computer Laptop computer Elementi di differenziazione prestazioni costi modalità di impiego numero di utenti

10 supercomputer mainframe personal computer Notebook e palmari network computer terminali Maggiore potenza di calcolo Calcolo parallelo

11 supercomputer mainframe personal computer Notebook e palmari network computer terminali funzioni centralizzate di elaborazione dati dimensioni notevoli

12 ovvero grandi computer usati in grandi aziende, nelle banche e ovunque ci sia bisogno di gestire una complessa e delicata rete di computer e apparecchiature, per la gestione centralizzata di tutto il sistema.

13 supercomputer mainframe personal computer Notebook e palmari network computer terminali

14 sono i normali computer da casa o da ufficio. Si usano per lo più come elaboratori di testo (word processor), per reperire o gestire informazioni (Internet, basi di dati), come strumenti da ufficio (amministrazione, programmi gestionali), per la comunicazione ( ), per la grafica o i giochi.

15 supercomputer mainframe personal computer Notebook e palmari network computer terminali

16 Laptop o computer portatili sono usati da chi deve spostarsi spesso per lavoro avendo sempre il proprio computer a portata di mano. Sono dotati di una batteria che consente una certa autonomia per lavorare anche durante gli spostamenti. I modelli più recenti, di peso e di spessore sempre minori, sono detti anche Notebook. A parità di potenza, il PC portatile è molto più costoso dei normali PC a causa dei componenti elettronici che lo compongono: essi, anche se identici a quelli di un PC, sono miniaturizzati e ottimizzati per un minore consumo di energia. La maggior parte dei laptop utilizza uno schermo a cristalli liquidi (LCD) e come periferica di puntamento un touchpad

17 Palmari (Palmtop o Pocket PC o PDA - Personal Digital Assistant,) nascono dall'evoluzione delle agende elettroniche tascabili. Oltre alle normali funzioni delle agende questi dispositivi sono dotati della capacità di collegarsi e sincronizzare dati con i personal computer, sia con un collegamento a infrarossi che con una connessione seriale/usb. Inoltre spesso è possibile caricare programmi appositamente sviluppati che permettono di aggiungervi le più diverse funzionalità

18 supercomputer mainframe personal computer Notebook e palmari network computer terminali Terminali con capacità di calcolo e spesso anche di immagazzinamento dati

19 sono in grado di elaborare i dati autonomamente (quindi non sono terminali stupidi), ma non possiedono unità di immagazzinamento come Hard Disk. Il caricamento del sistema operativo e delle applicazioni avviene esclusivamente tramite rete. Anche il caricamento e il salvataggio dei dati elaborati avviene tramite rete. Lo spazio su disco è loro fornito da un computer centrale attraverso un collegamento via cavo, senza il quale i network computer non potrebbero comunque funzionare.

20 supercomputer mainframe personal computer Notebook e palmari network computer terminali Terminali stupidi, nessuna potenza di calcolo, sfruttano quella di un server cui si collegano

21 Ultimamente i palmari stanno diventando sempre più potenti e accessoriati e alcuni modelli integrano in sé direttamente la connettività telefonica GSM o GPRS o EDGE o UMTS, e quindi sono in grado di fare anche da telefono cellulare in modo autonomo; in questo caso vengono definiti smartphone. La loro funzionalità è gestita da un sistema operativo, il più comune è il Symbian, gli altri sono il Palm, Windows Mobile (Microsoft), BlackBerry, BREW e Linux.

22 I candidati al titolo di primo personal computer sono diversi, in una storia fatta di idee brillanti rimaste nel cassetto, o bruciate prematuramente, o prese in prestito Altair Xerox IBM Apple PC IBM compatibili

23 Macintosh classic 1984 Apple II Apple Cube 2000 iphone 2007

24 Altair Personal Computer-2007 Xerox Alto Ibm Pc

25 Il case (o cabinet) è il contenitore, l involucro in cui vengono montati la scheda madre, i dischi e le varie schede di cui è composto un personal computer Spazio interno Facilità di accesso Aerazione interna Estetica Tipi: desktop, tower, integrati col monitor, etc

26 Vista frontale Laterale aperto Parte posteriore Alloggiamenti per i dischi e per i lettori CD e DVD Alloggiamento per la scheda madre (motherboard) Alimentazione

27 Scheda madre Interfacce di input-output (porte) CPU (microprocessore) Disco fisso (Hard disk) Memoria RAM

28 I componenti esterni al case vengono definiti periferiche Tastiera Monitor Mouse

29 Modem Stampante Scheda di rete Scanner

30 Svolge funzioni di integrazione e comunicazione tra le atre componenti organizzazione (forma e design) supporto per il processore supporto per le periferiche (numero e tipo di alloggiamenti) prestazioni (indirettamente e direttamente, attraverso il chipset) possibilità di aggiornamenti/espansioni

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32 Audio (in, out, mic) 2. PS2 (tastiera, mouse) 3. USB 4. Ethernet (rete) 5. Out video DVI 6. Out video VGA 7. Parallela 8. Seriale 8

33 Il cuore di una Scheda madre è il Chipset. Esso smista e regola il traffico di informazioni passanti attraverso il Bus di sistema, fra CPU, RAM e controller delle periferiche di input/output (come Floppy disk, Hard disk ecc.)

34 Un microprocessore è un singolo circuito integrato in grado di effettuare operazioni decisionali, di calcolo o di elaborazione dell'informazione; il microprocessore principale di un computer viene chiamato processore o CPU

35 Un microprocessore è un singolo circuito integrato in grado di effettuare operazioni decisionali, di calcolo o di elaborazione dell'informazione; il microprocessore principale di un computer viene chiamato processore o CPU AMD Athlon XP Intel Pentium 4

36 Un circuito sulla scheda madre genera il clock principale che consente la sincronia tra tutti i componenti del computer. Dispositivi più veloci o più lenti lavorano ad una velocità che corrisponde a multipli o sottomultipli del clock principale. Il processore è il chip singolo più importante ed opera ad una velocità diverse volte superiore rispetto al clock principale. Tale velocità si misura in Megahertz (milioni di cicli per secondo) o Gigahertz (miliardi di cicli per secondo).

37 Il Processore (CPU) -il cervello del computer-ha il compito di elaborare i dati presenti in memoria secondo le indicazioni ricevute da programma ed è composto da CU (unità di controllo) ed ALU (unità aritmetico logica). Le sue prestazioni si valutano in base a: - velocità in MHz (Milioni di cicli per secondo) - milioni di operazioni svolte in un secondo (MIPS)

38 ALU (arithmetic logic unit) esegue le istruzioni di calcolo e di confronto tra i dati Unità di controllo controlla le operazioni di ingresso e uscita dei dati

39 La CU coordina e controlla l esecuzione dei comandi impartiti alla CPU secondo regole differenti per ogni tipo di processore. Gestisce il reperimento di dati e istruzioni dalla memoria ed il collocamento nei registri, dove l ALU può elaborarli. L ALU elabora i dati provenienti dalla memoria eseguendo le richieste dell unità di controllo: calcoli (+ - * /) operazioni logiche (AND OR NOT) operazioni di confronto (< > = <>) Al termine l Unita di Controllo copia le informazioni sulla memoria RAM

40 Oltre alle classiche operazioni aritmetiche, la CPU è in grado di eseguire operazioni con operatori booleani che restituiscono un valore (vero, falso) come risultato. Gli operatori logici di base sono: AND: restituisce vero solo quando entrambi gli operandi sono veri OR: restituisce falso solo quando entrambi gli operandi sono falsi NOT: opera su un solo operando, restituendone l opposto Tramite la combinazione di questi operatori è possibile rappresentare condizioni logiche anche molto complesse. Un operazione logica fra byte consiste nell applicare l operazione ai singoli bit che li compongono, in base alla posizione: AND =

41 Per incrementare le prestazioni dei processori riducendo dimensioni, consumo energetico e dissipazione di calore, negli ultimi anni le principali case produttrici (Intel, AMD) stanno sviluppando processori detti dual core. Una CPU dual core, pur occupando lo spazio di un singolo socket, unisce due processori indipendenti e le rispettive Cache

42 Socket Il Socket è l'alloggiamento ZIF (Zero Insertion Force) del processore sulla motherboard.

43 MEMORIA INTERNA (O PRIMARIA) Formata da microcircuiti elettronici chiamati microchip. Si divide in: RAM: Random Access Memory ROM: Read Only Memory MEMORIA DI MASSA (O SECONDARIA) E composta da unità di memorizzazione periferiche capaci di mantenere i dati nel tempo, quali: DISCHI FISSI DISCHI REMOVIBILI UNITA DI BACKUP

44 ECDL Mod. 1 44

45 Noi utilizziamo il sistema decimale, mentre le macchine sono in grado di lavorare solo con il sistema binario. Poiché, preso singolarmente, uno solo di questi bit non ha alcun senso, essi sono considerati in gruppi di 8 definiti byte, ed il cui valore è espresso dalla somma dei valori espressi dal singolo bit.

46 4 Simbolo In Bit In Byte multipli 1 Bit 1 1/8 1 Byte KB Byte 1 MB Kilobyte 1 GB Megabyte 1 TB Gigabyte

47 Random Access Memory (memoria ad accesso casuale) E il principale tipo di memoria interna e contiene i dati sui quali può operare la CPU per l'elaborazione. Accesso casuale significa che al processore occorre sempre lo stesso tempo per accedere a una qualsiasi (casuale) parte della memoria. La memoria RAM è volatile*, cioè quando si spegne il computer tutti i dati in essa contenuti vengono persi. La grandezza della RAM viene misurata in megabyte o gigabyte. Esistono diversi tipi di RAM e ciò pone un problema di compatibilità con l architettura della macchina in cui si desidera utilizzarla.

48 La memoria Cache è una memoria RAM che il microprocessore può accedere in modo più veloce rispetto alla memoria di lavoro principale RAM Il microprocessore, nel suo lavoro di elaborazione dei dati, accede prima alla memoria Cache e se trova i dati necessari (perché già utilizzati in precedenza) non deve effettuare la lettura nella RAM (più lenta) Fisicamente la Cache è una memoria ad alta velocità, costruita con RAM Statiche (SRAM) anziché le più lente ed economiche RAM Dinamiche (DRAM), usate per la memoria principale Si parla anche di memoria cache di primo livello (L1) e secondo livello (L2): la cache di primo livello è incorporata nello stesso chip del microprocessore e quindi è ancora più veloce ROM (Read Only Memory: memoria a sola lettura), non riscrivibile dal sistema. La memoria ROM è scritta dal produttore e non può essere modificata dall'utilizzatore. I livelli 1 e 0 che costituiscono i dati binari sono "incisi" durante il processo di produzione del componente e non possono essere cambiati. 48 Cultura tecnologica del progetto

49 Il disco rigido è il componente dove vengono memorizzate in modo permanente le informazioni elaborate. Le informazioni sono magnetizzate sulla superficie del disco e pertanto rimangono memorizzate anche se viene a mancare la corrente. Sull Hard Disk si trova il Sistema Operativo, il Software Applicativo e i file dati. Fisicamente è composto da più dischi rivestiti da una sostanza magnetica e da più testine di lettura che contemporaneamente leggono i dati dai dischi in rotazione.

50 Le particelle di ferro sulla superficie del disco sono disposte in modo casuale. Quando si deve memorizzare un dato, la testina di lettura /scrittura si posiziona sulla traccia/settore opportuni. La scrittura si ottiene modificando la polarizzazione magnetica delle particelle che rivestono ogni piatto, la lettura viene eseguita rilevando la polarizzazione imposta alle particelle. Vengono inviati impulsi elettrici sulla bobina avvolta lungo il nucleo magnetico in modo da generare un campo elettromagnetico capace di orientare (cioè di polarizzare) le particelle di ferro nel modo opportuno. Le bande magnetiche create si susseguono sulla superficie del disco, senza interruzione. L operazione di lettura dei dati avviene invece in modo opposto: i banchi di molecole polarizzate sul disco creano un campo magnetico capace di generare corrente nella bobina della testina, quando questa si avvicina. La direzione della corrente dipende dalla polarità delle bande. Rilevando la direzione della corrente, si capisce se la testina sta passando su uno 0 oppure su un 1.

51 Un hard disk è strutturato per registrare dati su cilindri, tracce e settori (clusters, tracks, sectors). I settori sono dei cerchi concentrici, le tracce sono una suddivisione dei settori stessi mentre i cilindri sono dei gruppi di settori. Per poterlo utilizzare è necessario formattarlo, ma prima di fare questo è indispensabile partizionarlo e scrivere su esso le informazioni della(e) partizione(i) e del boot sector. Queste operazioni vengono gestite dal sistema operativo e in particolare da una parte del SO: il file system. Il file system è diverso in base al tipo di sistema operativo che viene utilizzato.

52 Una volta formattati i dischi il sistema operativo tiene traccia del posizionamento di ogni singolo cluster di dati sulle tracce dei dischi e guida il movimento delle testine di lettura e scrittura, avanti e indietro sulle varie tracce mentre il disco è in rotazione in modo che possano accedere rapidamente ad ogni singolo file. Il numero dei settori e delle tracce in cui è suddiviso un disco rigido ne determina la capacità. La combinazione di due o più settori su un unica traccia costituisce un cluster.

53 Il nome deriva dal fatto che originariamente erano utilizzati i dischetti nel formato 5,25 pollici i quali erano inseriti in un contenitore flessibile. Di seguito sono stati soppiantati da dischetti da 3,5 pollici contenuti in una protezione di plastica rigida, in grado di memorizzare 1,44 MB di dati. Oggi hanno preso piede le chiavette USB (le cui dimensioni possono anche superare il Gigabyte)

54 CD ROM Sono in grado di memorizzare fino a 650 MB di dati, su un singolo disco da 120 mm di diametro. I dischi sono identici ai CD musicali, solo che invece che contenere solo dati digitali in formato audio, includono anche dati di programmi. Sono molto utilizzati per la diffusione di pacchetti software di grosse dimensioni o per applicazioni multimediali. Win.95 quando è uscito era disponibile in due supporti: 1 CD-Rom contenente, oltre al programma anche una serie di esempi, filmati, immagini, file audio, icone ecc. 32 dischetti contenenti solo il programma

55 DVD - single layer single face DVD - single layer double face DVD - double layer single face DVD - double layer double face E un disco di plastica dall aspetto simile al CD. Utilizza un Laser infrarosso (con lunghezza d onda 650 nm) a semiconduttore capace di incidere e di leggere sulla superficie del disco dei fori di dimensioni più piccole e su tracce più ravvicinate. I primi DVD sono a singolo strato e faccia singola (4,7 GB= 135 min di video full motion a pieno schermo). In seguito verrano sviluppati DVD aventi un doppio strato di dati, uno superiore e uno inferiore, separati da una pellicola che in parte riflette il raggio laser (permettendogli di leggere i fori dello strato superiore) e in parte si fa penetrare per consentirgli di andare a leggere le informazioni contenute nello strato inferiore. Da 4,7 GB si passa a 9,4 GB di dati memorizzabili.

56 Memoria (centrale o principale) supporto per la registrazione di dati e programmi UCE (unità centrale di elaborazione) o CPU (Central Processing Unit) unità in grado di interpretare ed eseguire le istruzioni Unità periferiche, di input e di output unità per scambiare dati con l ambiente esterno Processore componente del sistema che controlla il trasferimento dei dati ed esegue le istruzioni

57 Principale sistema di input

58 Altro dispositivo di input fondamentale nei personal computer moderni Dispositivo di puntamento e selezione

59 Trackball Touch pad Joystick

60 Scanner Lettore di codici a barre Letore di caratteri magnetici Microfono Telefono

61 Principale unità di output Caratteristiche qualificanti: dimensione risoluzione numero di Pixel (picture element) gamma di colori frequenza di scansione tecnologia utilizzata

62 Unità di output Tipologie: Ad impatto produzione di copie a ricalco A getto d inchiostro basso costo Laser elevata qualità

63 Caratteristiche qualificanti: tecnologia utilizzata funzioni grafiche colore risoluzione grafica velocità di stampa funzioni ausiliarie sistema di alimentazione sistema di trascinamento

64 Plotter (tavolo da disegno elettronico) Casse acustiche Interfacce analogiche e digitali Registratori di tessere magnetiche Registratori di microfilm

65 Sistemi operativi Applicativi Linguaggi di programmazione

66 Un sistema operativo è un insieme di programmi che vengono eseguiti all avvio del calcolatore (controllo delle memorie, delle periferiche ) e durante il normale funzionamento consentendo una facile gestione delle risorse (comunicare col computer, preparare dischi, leggere e scrivere sui dischi, ordinare elenchi, copiare file ). In parole povere il S.O. è un intermediario/interprete tra l utente e la macchina. I primi calcolatori basati sul chip 8086 adottarono il sistema MSDOS (Micro Soft Disk Operative System); l introduzione di Windows 95, che ne è una evoluzione, ha di fatto abbandonato tale sistema semplificando notevolmente l uso e la gestione del PC fornendo all utente una potente interfaccia grafica (GUI: Graphical User Interface) che utilizzando un puntatore (mouse) permette di copiare, spostare, salvare, ordinare file senza necessariamente conoscere a memoria alcun comando.

67 Le funzioni principali del sistema operativo possono essere riassunte in: Gestione unità centrale e processo di elaborazione Gestione della memoria centrale Gestione dei processi e della loro tempificazione Gestione dell I/O (input/output) Gestione delle informazioni sui file registrati sulle memorie di massa e dell accesso ai dati (FAT) Gestione dell interprete dei comandi Tali funzioni sono presenti in ogni sistema operativo. Tra i vari S.O. i principali sono: MS-DOS Windows Apple - Macinthosh UNIX Linux

68 Il sistema operativo più diffuso è il sistema operativo Microsoft Windows (o MS-Windows o semplicemente Windows). Il sistema operativo Windows nasce nel 1985 in una prima versione del prodotto, estremamente semplice. Negli anni Windows è stato potenziato e migliorato con successive versioni: la versione 2.0 nel 1987, la versione 3.0 nel 1990, la versione 3.1 nel 1992, la nascita di Windows 95 nel settembre del 1995, Windows 98 nel 1998, Windows 2000 e le versioni più recenti: Windows XP, Windows Vista e Windows 7.

69 Per applicativo si intende un programma o un insieme di programmi che permettono la gestione e l elaborazione delle informazione qualsiasi essa sia (office automation), per cui troviamo programmi per elaborare testi (Word Processing), fogli elettronici (spreadsheet), database, strumenti di presentazione, programmi per la contabilità, ecc. Ogni applicativo, a meno che non appartenga a così dette suite (Office per esempio) hanno particolarità proprie che spesso li rendono incompatibili uno con l altro impedendo, così, la possibilità di condividere dati elaborati con sistemi diversi se non utilizzando dei convertitori che, però, non sempre riescono a trasportare dati da un ambiente all altro in modo corretto. Se da un lato il monopolio di MicroSoft lega l utenza alla stessa, dall altro si è raggiunto un grado di omogeneizzazione per chi opera in ambiente Windows che risolve tutti i problemi sopra citati, parlando in tal modo di Standard Windows.

70 La realizzazione di un programma prevede una serie di attività ben definite e, soprattutto, un linguaggio che traduca i procedimenti in una forma comprensibile al calcolatore. In genere tali linguaggi sono orientati a specifiche applicazioni siano esse di tipo scientifico o commerciale, oppure adatti a qualsiasi problema (general purpose). I moderni linguaggi di programmazione sono di tipo evoluto in quanto usano terminologie naturali, lavorano tramite oggetti, traducono in modo più semplice tutta la serie di istruzioni e procedure atte a risolvere il problema proposto (algoritmo).

71 Copyrigth Questo simbolo rappresenta il termine inglese copyright (diritto di copia) che, nel mondo anglosassone, è il sinonimo del diritto d'autore vigente in Italia. Gli autori di programmi software sono garantiti dalla medesima legge che tutela gli autori di opere letterarie. Solo coloro ai quali è attribuito il copyright (diritto d autore) possono autorizzare la diffusione di copie del software. Riprodurre, acquistare od utilizzare copie non autorizzate di programmi, file, testi, video, audio, foto e grafici distribuiti in internet o come supporti removibili tipo CD, floppy disk, ecc. è un reato perseguibile per legge. Normalmente i software non sono venduti (questo atto trasmette la proprietà all acquirente che ne acquisisce pieni diritti), ma concessi in licenza d uso. 71

72 La licenza d uso è il contratto che definisce le modalità con cui l'utente può usare il software, garantendo i diritti al proprietario ed imponendo precisi obblighi all utilizzatore. Freeware: distribuito gratuitamente, è liberamente duplicabile e distribuibile con pochissime eccezioni. Shareware: liberamente distribuito e utilizzato per un periodo di tempo di prova variabile (generalmente 30 giorni. La versione di prova, normalmente, contiene delle limitazioni rispetto Adware (dall inglese advertising-supported software, ovvero software sovvenzionato dalla pubblicità) indica la possibilità di utilizzare il software, a fronte di un prezzo ridotto o nullo, gravato dalla continua presenza di messaggi pubblicitari durante l'uso. In alcuni casi questo software può contenere spyware. 72