INFORMATICA. Cosa intendiamo per INFORMAZIONE?

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1 INFORMATICA Scienza che raccoglie, organizza, elabora e conserva le informazioni e le gestisce in modo automatico Nasce dalla fusione delle parole INFORmazione automatica Cosa intendiamo per INFORMAZIONE?

2 INFORMAZIONE Informazione = qualunque forma di descrizione della realtà: testo, immagini, video, audio... (vista, udito, tatto, gusto e olfatto... ci sono modem che trasmettono gli odori... la realtà virtuale simula il tatto... in futuro chi lo sa...).sono informazioni analogiche. Noi viviamo sensazioni analogiche. Un elaboratore tratta informazioni digitali.

3 ANALOGICO o DIGITALE? E analogico un procedimento che rappresenta un fenomeno con continuità (es. la nostra percezione del mondo, le lancette di un orologio, un termometro per misurare la temperatura) E digitale un procedimento che rappresenta lo stesso fenomeno traducendolo in cifre (dall inglese DIGIT = CIFRA (ad es. un orologio digitale, un misuratore elettronico di temperatura) La misurazione digitale, pur essendo a salti (campionamento) è più precisa (sono però necessari molti dati accurati)

4 COMUNICAZIONE UOMO-MACCHINA gli esseri umani comunicano (scambiano informazioni) in modo analogico un elaboratore ragiona in modo digitale come avviene la comunicazione tra uomo e macchina? Come si immagazzinano, trattano e trasmettono le informazioni tramite un elaboratore?

5 COMUNICAZIONE UOMO-MACCHINA Come ragiona un essere umano adulto? Procedimento complesso, fatto di molte sfumature... Raccoglie ed elabora informazioni complesse dal mondo esterno. Un bambino che comincia ad apprendere, ragiona per confronti semplici: fame, non fame; luce, buio, ecc... Col tempo imparerà a operare confronti complessi. Un elaboratore NO! Un elaboratore ragiona mediante confronti semplici. Un elaboratore è fatto di circuiti (elettrici/elettronici) che compiono determinate azioni (operazioni) a seconda che la corrente passi o non passi per un determinato componente. Capisce solo passa corrente e non passa corrente. Dobbiamo esprimere tutto in questi termini. Attraverso VERO (passa corrente) e FALSO (non passa corrente) e cioé si usano le cifre 1 (VERO) e 0 (FALSO) Si usa il sistema binario, sia per indicare i numeri, sia per indicare le lettere. Combinando cifre binarie, riusciamo a parlare (numeri e lettere, ma anche immagini, suoni, ecc.) ad un elaboratore. Non approfondiamo l argomento sistema binario, ma diciamo che è meglio parlare di ELABORATORE (visto che elaboriamo informazioni) che di computer (che fa solo operazioni matematiche come le nostre attuali calcolatrici tascabili)...

6 HARDWARE La parte fisica dell elaboratore Si suole distinguere più classi di macchine: Mainframe = grandi macchine, alta capacità di calcolo Minicomputer = meno capacità delle precendenti, ma comunque elevate prestazioni. Spesso adibite a calcolo scientifico Network Computer = si indicano così, in generale, gli elaboratori collegati in rete Personal Computer = computer per uso domestico o personale sul lavoro Laptop Computer = comunemente i portatili Palmare o Personal Digital Assistant = di ultima generazione, di dimensione estremamente ridotta Terminali (stupidi=non hanno programmi residenti, ma usano quelli sul server; intelligenti=hanno un minimo set di programmi installati) = macchine in rete, collegate ad un Server (nodo principale della rete)

7 COMPONENTI BASE DI UN PC Le principali: - Memoria centrale (vista come celle, ciascuna delle quali è identificata da un indirizzo) - Unità Centrale di Elaborazione (UCE) - Unità periferiche di input e output

8 L UNITA CENTRALE DI ELABORAZIONE Detta, più comunemente, CPU (Central Processing Unit) È composta da: Microprocessore (sulla motherboard) es. Pentium XXX ALU (Arithmetic Logic Unit) unità preposta al calcolo aritmetico e logico Unità di controllo coordina le operazioni di I/O (Input/Output) Ci interessa in particolare il funzionamento della CPU

9 ISTRUZIONI E CPU Le istruzioni interpretate dalla CPU devono avere un determinato formato: - Un codice operativo (definisce il tipo dell operazione) - Uno o più operandi (che forniscoo gli indirizzi della memoria dove sono i dati e dove va posto il risultato) Un istruzione può essere di tipo: Aritmetiche Di Input/Output Di Analisi e trasferimento del controllo da un punto di programma ad un altro Di trasferimento dati in memoria Un ciclo completo di esecuzione di un istruzione è dato da: 1. Trasferimento dell istruzione in memoria centrale 2. Decodifica del codice operativo e degli operandi da parte della CPU 3. Trasferimento dati su cui operare dalla memoria centrale alla CPU 4. Esecuzione dell istruzione 5. Trasferimetno dei risultati dalla CPU alla memoria centrale

10 PRESTAZIONI DI UN ELABORATORE Dipendono principalmente dalla velocità di esecuzione delle istruzioni Si misurano in MIPS (milioni di istruzioni al secondo) La velocità è proporzionale alla frequenza del clock (orologio interno che scandisce l esecuzione di una istruzione elementare) Si misura in MHz (milioni di cicli al secondo)

11 PERIFERICHE DI INPUT E DI OUTPUT Periferiche di INPUT: Tastiera Mouse Trackball, touch pad, joystick Lettore ottico o scanner Lettori a barre Microfono Telefono Periferiche di OUTPUT: Monitor Stampante Plotter Casse acustiche, altoparlanti, cuffie Interfacce analogiche/digitali a strumentazioni Alcune periferiche possono essere di Input e di Output (es. floppy disk)

12 DISPOSITIVI DI MEMORIA MEMORIA VELOCE (CENTRALE): RAM Random Access Memory (volatile, capacità limitata). Ad accesso random, perciò più veloce. ROM Read Only Memory (firmware, bios). Memoria a sola lettura. MEMORIA DI MASSA: Dischi (Hard Disk, Floppy, CDRom, CDRW, DVD, Zip Disk, Data Cartridge, Nastri Magnetici...)

13 CAPACITA DELLA MEMORIA L unità elementare è il BIT (Binary Digit 0 e 1). La capacità di memoria si misura in multipli del byte: 8 bit = 1 byte 1 Kbyte = 1024 byte 1 Mbyte = 1024 Kbyte 1 Gbyte = 1024 Mbyte 1 Tbyte = 1024 Gbyte

14 ALTRI ELEMENTI DA CONSIDERARE PER VALUTARE LE PRESTAZIONI Oltre alla velocità della CPU, appare evidente che per valutare le prestazioni di un elaboratore è necessario tener presente anche: Le dimensioni della memoria centrale La velocità delle memorie di massa La presenza di acceleratori (grafici, di calcolo...) La possibilità di utilizzo contemporaneo di più programmi

15 STRUTTURA DI UN ELABORATORE A livello macroscopico: Periferiche (monitor, tastiera, mouse, ev. stampante e altre periferiche) Il Case (la scatola che contiene i componenti elettronici dell elaboratore) A livello microscopico (nel case): Motherboard CPU Memorie Schede grafiche ecc.. ALU Controller Ecc...

16 SOFTWARE Tipi di software: Software di sistema (per far funzionare la macchina) Software applicativo (per le attività dell utente. Es. Word) Sistema Operativo. Funge da: Supervisore (corretta gestione componenti) Spool (gestisce op. di stampa o esecuz. Programmi) Prgrm di gestione librerie (dati e programmi su mem massa) Prgrm di diagnosi e correzione Prgrm di definizione configurazione Primo O.S. D.O.S. (Ibm), interfaccia a caratteri Moderni G.U.I. W.Y.S.I.W.Y.G., interfaccia grafica, intuitiva

17 FASI DI SVILUPPO DI UN SOFTWARE Analisi (si raccolgono le esigenze cui deve rispondere il programma) Rappresentazione simbolica (di quanto evidenziato in fase di analisi) Programmazione (traduzione in linguaggio). Test (si verificano tutte le funzionalità Messa in esercizio (il programma va all utente finale)

18 LA FASE DI PROGRAMMAZIONE E molto importante distinguere tra: Linguaggio ad alto livello (più comprensibile per l uomo, meno per la macchina, es. Java) Linguaggio a basso livello (più vicino alla macchina, meno all uomo, es. Assembly) Vi sono due modus operandi: La programmazione attraverso un programma interprete (il programma risultante viene eseguito dall elaboratore un istruzione per volta) Attraverso un programma compilatore (il compilatore traduce tutto il programma in linguaggio macchina e l elaboratore lo esegue tutto in una volta)

19 LE RETI

20 TRASMISSIONE DEI DATI

21 TIPOLOGIE DI RETE

22 RETI TELEFONICA E COMPUTER Rete telefonica e computer Modulazione-demodulazione Velocità trasmissione misurata in BAUD (q.tà info digitali in 1 secondo), unità di misura BPS (Bit per Secondo) Tipi di linea: Commutazione di circuito (impegnata solo se serve) Dedicata Commutazione di pacchetto (più utenti sulla stessa rete)* Di solito si utilizza PSDN (Public Switched Data Network* Oppure ISDN (Integrated Systems of Digital Network) ADSL- compressione di segnali (alta velocità su tradizionale doppino)

23 TOPOLOGIA DELLE RETI

24 RETE A STELLA

25 RETE A GRAPPOLO

26 RETE LINEARE

27 RETE AD ANELLO

28 RETE A MAGLIA

29 INTERNET - 1

30 INTERNET - 2

31 INTERNET - 3

32 LA POSTA ELETTRONICA - 1

33 LA POSTA ELETTRONICA - 2

34 UTILIZZO DELL ELABORATORE Casa Ufficio Fabbrica (CAD Computer Aided Design) CAM (Computer Aided Manuffacturing) Istruzione (CBT (Computer Based Training) In banca Supermarket Albergo Servizi medici Biblioteca Libri elettronici Pubblica amministrazione Computer e salute Sicurezza dei dati Virus Copyright (freeware shareware cardware public domain demoware Privacy (legge 675 del 1996) trattamento dati

35 Windows Inizialmente si chiamava Interface Manager. Sviluppo inizia nel 1981, ma diffusione fine anni 80-inizio anni 90 Per IBM-compatibili Nasce da IBM con collaborazione Microsoft che poi lo acquisisce Interfaccia GUI Mantiene nucleo DOS dei comandi (interfaccia), presente ancora oggi, limitatamente Anche nel mondo PC concetto di evento, uso di mouse Programmi interfaccia API (Application Program Interface) Concetto di finestra (su cartella) e icona (programmi) come Apple. Stessa organizzazione ad albero del DOS Monopolio Microsoft

36 Windows elementi e principi di funzionamento Desktop: riproduce versione elettronica di una scrivania (icone rappresentano oggetti di ufficio) Sul desktop: Barra delle applicazioni: Pulsante di Avvio (programmi) Icona per il browser web Icona di programma gestione posta elettronica Icona di programma per scollegare periferiche (es. USB) Programma per la regolazione del volume di sistema Indicativo lingua attualmente in uso Orologio e calendario

37 Windows gestione documenti Sul desktop: cartella documenti Vi si organizzano propri documenti Struttura ad albero come abbiamo visto per il DOS Le cartelle si visualizzano in finestre, contenenti le icone dei file e personalizzabili in visualizzazione Finestre contengono menù, ma si utilizzano anche shortcut (comandi brevi) da tastiera per svolgere operazioni o menù visualizzato premendo tasto destro del mouse. IMPORTANTE: guardiamo il funzionamento dell opzione Cartelle da una qualsiasi finestra (il vecchio file manager) per imparare a riconoscere una struttura ad albero e a spostare, cancellare documenti e cartelle e per imparare a espandere o collassare i vari rami! SU QUESTO MOLTI CADONO AGLI ESAMI ECDL!!!

38 Windows - uso del mouse Tasto sinistro: per scatenare eventi Due click: si apre file, si avvia programma Un click: si seleziona oggetto (click su icona) Drag & drop: tenendo premuto tasto sinistro, si possono spostare oggetti Tasto destro: un click su oggetto Si visualizza menù caratteristico dell oggetto che mette a disposizione comandi specifici per quell oggetto

39 Windows opzione collegamento Click con tasto destro del mouse su un icona, in modalità drag & drop (ci si sposta tenendo premuto il tasto destro del mouse): Si crea un collegamento all oggetto Non lo si sposta fisicamente, ma si crea un altro riferimento all oggetto (file) per renderlo più facilmente reperibile Es. icona del floppy: generalmente da cartella Risorse del Computer si pone collegamento sul desktop per trovarlo più velocemente

40 Windows - proprietà di un file Selezionando un oggetto e con click del tasto destro del mouse, si seleziona la voce Proprietà Tre sezioni: Generale: dati descrittivi del file (posizione, dimensioni, data creazione, modifica e ultimo accesso). E possibile importare attributi (es. sola lettura, nascosto) Protezione: per decidere a quali utenti permettere di modificare, leggere o scrivere il documento Riepilogo: tutte le informazioni sul file, in modo sintetico Si hanno proprietà per ogni tipo di file e anche per cartella

41 Windows - cartella Risorse del Computer Finestra importante: permette accesso a periferiche (compresi hard disk) Sono generalmente presenti le icone di: Floppy Disco rigido locale CD-Rom Pannello di controllo Con due click su ciascuna icona si accede alla periferica, ovvero (hard disk, floppy,..) si accede al contenuto di essa.

42 Windows - pannello di controllo Sezione in cui sono presenti tutti i programmi che permettono di configurare e personalizzare elaboratore (software di base) Molto importanti: Installazione Applicazioni: per installare/rimuovere applicazioni in modo corretto Installazione hardware: utile soprattutto per periferiche non plug&play (non riconosciute automaticamente dal sistema) Programmi di vario tipo: impostazioni mouse (es. per i mancini), impostazioni lingua, suoni, ecc...

43 Windows - cartella stampanti Finestra in cui sono presenti le impostazioni delle stampanti in uso Con un click su icona Aggiungi stampante si accede a installazione guidata nuovo hardware, per aggiungere stampante locale (collegata direttamente a nostro elaboratore) o di rete (remota)

44 Windows - cartella Risorse di Rete Finestra che mostra le risorse di rete accessibili dall elaboratore. Es: Cartelle condivise Macchine di altri utenti Stampanti di rete.. Con un click su icona Tutta la rete si accede, mediante passi successivi, a tutte le macchine attualmente in uso

45 Windows - il menù Avvio (Start) Lista programmi installati da selezionare per avviare. Permette: Aprire/creare automaticamente un nuovo documento office Effettuare l update del sistema operativo Windows Selezionando voce Esegui e scrivendo cmd, si accede a finestra con sessione DOS Importante: Esplora Risorse. Permette di navigare in struttura ad albero dell hard disk Dati recenti: permette (con selezione) di accedere velocemente agli ultimi file aperti dall utente Trova: ricerca di file e cartelle sull elaboratore, per parole chiave e caratteristiche Arresta il sistema: permette lo spegnimento dell elaboratore, la disconnessione dell utente attuale, il riavvio del sistema