24/10/2010 LABORATORIO INFORMATICO. Il Personal Computer. Sistemi di elaborazione. IL Personal Computer Windows XP/7 A.A

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1 LABORATORIO INFORMATICO IL Personal Computer Windows XP/7 A.A Il Personal Computer Strumento ICT più diffuso e conosciuto: quello che sta avendo finora il maggior impatto sulla vita quotidiana delle persone sulle modalità pratiche di lavoro in ogni campo sull aumento della produttività Il PC è un particolare tipo di elaboratore 2 Sistemi di elaborazione Sono sistemi tecnologici finalizzati a Archiviare Elaborare Comunicare in modo automatico dati ed informazioni Esistono diverse tipologie di sistemi di elaborazione 3 1

2 Tipologie di elaboratore In base alle funzioni che deve svolgere i sistemi di elaborazione vengono distinti in base a: capacità e velocità di elaborazione capacità di memorizzazione altre funzioni specializzate costi e facilità d uso Le principali classi sono le seguenti: Mainframe o Server Personal Computer Laptop computer Netbook Personal Digital Assistant(PDA) 4 Tipologie di elaboratore Mainframe grandi sistemi aziendali di elaborazione dati elevate prestazioni costi elevati necessità di personale altamente specializzato Minicomputer prestazioni e costi contenuti utilizzati nelle piccole aziende necessità di personale meno specializzato Personal computer Utilizzabili da un solo utente alla volta (personal) prestazioni e costi contenuti capacità elaborative autonome espandibilità 5 Tipologie di elaboratore Laptop computer personal computer trasportabili ingombro ridotto alimentazione autonoma Netbook Piccoli e leggeri Dotato di molte interfacce per la connettività Scarsa potenza elaborativa Palmare (PDA) sistema di dimensioni contenuti Dotato di touchscreen Dotato di connessioni wireless Sempre più evoluto 6 2

3 Scopo del PC Elaborare, secondo un programma memorizzato, dei dati forniti dall esterno, producendo dei risultati da presentare anch essi all esterno; Il flusso di dati forniti in ingresso si definisce input, mentre quello dei risultati prodotti (in qualsiasi forma) si dice output; La fase di elaborazione dei dati viene definita processing, mentre la memorizzazione a lungo termine dei dati di input o dei risultati intermedi o finali, è detta storage; Esso è destinato a un utilizzo general purpose da parte di un utente generico (fa tutto ma nulla particolarmente bene); Tipici impieghi includono l accesso a Internet, l invio e la ricezione di posta elettronica, l utilizzo di programmi di video scrittura, l ascolto di musica, l esecuzione di programmi educativi o di intrattenimento (giochi), etc. 7 Architettura del PC Architettura: organizzazione dei componenti e delle modalità con cui interagiscono L attuale architettura è riconducibile al Modello di Von Neumann (1940) Il PC (A.A.2009/10) 8 Architettura del PC Un elaboratore è composto da 4 componenti principali: il Processore la Memoria interfacce di Ingresso interfacce di Uscita 9 3

4 Architettura del PC I componenti architetturali del PC possono essere classificati in base a due categorie: HARDWARE (HW) SOFTWARE (SW) In realtà esistono altre due categorie: Firmware (FW) Middleware (MW) 10 Hardware Insieme delle parti fisiche del calcolatore Scheda madre Memoria Alimentatore Schede di rete Hard disk Schede di espansione Monitor 11 Funzione dell HW Progettato per svolgere compiti semplici in modo: rapido accurato ripetibile La singola attività NON è interessante: le operazioni utili agli utenti consistono in un insieme ordinato e coordinato di operazioni elementari; Sussiste la necessità di coordinare le attività HW: occorre una unità di elaborazione. 12 4

5 Software Insieme di procedure codificate che prescrivono la esecuzione ordinata e coordinata di grandi quantità di operazioni elementari per realizzare compiti di interesse applicativo significativo Sono i cosiddetti Programmi 13 HW+SW HW e SW sono utili solo se lavorano assieme: HW senza SW: capacità di eseguire compiti ad un basso livello di astrazione (scarsa utilità pratica) SW senza HW:prescrizioni strutturate di compiti complessi privi di una macchina che possa comprenderli ed eseguirli 14 Tipi di Software Software di base (Sistema Operativo) Gestisce l intero sistema Fornisce all utente le funzionalità del sistema (accesso ai dischi, uso delle periferiche, etc.) Programmi applicativi Svolgono specifiche funzioni Scrittura testi, invio , navigazione su Internet, etc. Device Driver SW di basso livello Consentono al S.O. di utilizzare le periferiche 15 5

6 HW+SW 16 La scheda madre - 1 Fornisce supporto funzionale e meccanico; Ospita i componenti principali; Contiene alloggiamenti per componenti aggiuntivi; Coordina il flusso delle informazioni; Mette a disposizione i collegamenti a periferiche e componenti; E caratterizzante per il PC. 17 La scheda madre-2 È la spina dorsale del PC Ospita: Cpu Chipset Cache Memoria bus 18 6

7 Motherboard porte Slot PCI Express Slot PCI Chipset - Southbridge microprocessore Chipset - Northbridge RAM P-ATA /S-ATA Alimentazione ATX 19 Motherboard last generation 20 CPU Central Processing Unit: dispositivo che esegue calcoli prende decisioni esegue i programmi Caratterizzato da velocità di funzionamento (GHz) piedinatura logica di funzionamento (architettura) 21 7

8 Memoria Memoria di lavoro (RAM) Volatile Contiene i programmi in esecuzione ed i dati su cui si sta operando Alta velocità Bassa capacità Memoria di massa Non volatile Contiene dati archiviati Bassa velocità Alta capacità 22 La memoria Svolge la funzione di magazzino per i programmi e i dati su cui deve operare il microprocessore; L informazione digitalizzata viene rappresentata e salvata in memoria sotto forma di numeri binari ; L unità base che può essere memorizzata è il BIT (BInary Digit); Il Bit può assumere solo due valori: 0 e 1 corrispondenti ad una lampadina spenta o accesa; Dati e programmi sono memorizzati in unità minime chiamate Byte; Un byte è costituito da 8 bit, una sequenza di 8 cifre binarie. 23 Bit e Byte Il significato della stringa di bit dipende dalla codifica se letto come testo, è la lettera b se letto come numero, è il valore

9 Rappresentazione binaria La singola cifra binaria è detta bit (0 o 1) Il bit rappresenta due stati Come una lampadina: accesa (1) o spenta (0) Come un interruttore chiuso o aperto Combinazioni di bit in sequenze di lunghezza opportuna (sempre multipli di due) rappresentano i dati; Il byte è una sequenza di 8 bit Alle combinazioni dei bit può essere attribuito un significato adottando una opportuna codifica; 25 Codifica ASCII American Standard Code for Information Interchange Associa ad ogni byte un carattere 26 Codifica ASCII - ESEMPIO La parola casa viene codificata nel modo seguente: c -> a -> s -> a -> Come memorizzare questo dato nel calcolatore? 27 9

10 Struttura della memoria La memoria è organizzata in celle Ciascuna cella è univocamente contraddistinta da un indirizzo Per semplicità possiamo supporre che ogni cella contenga un byte 28 Dimensione della memoria La capacità di immagazzinare informazione in memoria (storage capacity) è indicata dal numero di byte di cui è costituita La capacità è espressa in diverse unità di misura: unità simbolo numero di byte kilobyte megabyte gigabyte terabyte KB 2 10 = 1024 MB 2 20 (> 1 milione) GB 2 30 (> 1 miliardo) TB 2 40 (> 1000 miliardi) 29 Le memorie volatili genericamente indicate con il termine RAM (Random Access Memory) i registri della CPU, le cache e la memoria centrale; sono utilizzate per la loro velocità; costituiscono una memoria di lavoro nel senso che contengono i dati e i programmi di uso corrente; Sono realizzate con tecnologie a semiconduttore 30 10

11 Memorie non volatili Sono memorie più lente e capienti delle memorie volatili; Vengono utilizzate per la archiviazione di dati e programmi; Possono essere realizzati con varie tecnologie: Magnetica (Hard Disk HDD) Ottica (CD, DVD) A semiconduttore (Memory card, SSD) 31 Hard disk È la più diffusa memoria di massa Realizzata in tecnologia magnetica a piatti rotanti Ogni disco è suddiviso in tracce Ogni traccia è ripartita in settori Il PC (A.A.2009/10) 32 Organizzazione dell Hard disk Per poter accedere ai dati i dischi devono essere preparati tramite la operazione di formattazione; Sebbene la formattazione di un disco comporti la perdita di tutti i dati, non è questo il fine precipuo della operazione; La formattazione è quella operazione con la quale si predispone il supporto alla memorizzazione dei dati; La formattazione crea la struttura dati del file system (in pratica la superficie viene suddivisa in tracce e settori)

12 I dispositivi di I/O Rappresentano l interfaccia del calcolatore verso il mondo esterno 34 Dispositivi di I/O Sono dispositivi eterogenei che si collegano al PC e consentono la interazione tra uomo e macchina; I dispositivi di INPUT consentono all utente di inserire comandi e dati: Es. Tastiera, Mouse, Microfono I dispositivi di OUTPUT consentono all utente di visualizzare i risultati di una elaborazione: Es. monitor, stampante, diffusori audio 35 I dispositivi di input I dispositivi di input acquisiscono informazioni espresse in un formato consono all operatore umano; Le traducono in un formato consono all elaboratore; le trasmettono alle componenti opportune del calcolatore; Esempi: mouse, tastiera, scanner, microfono

13 I dispositivi di output I dispositivi di output acquisiscono informazioni dall elaboratore nel formato di rappresentazione interno; le traducono in un formato consono all operatore umano; le visualizzano Es.: video, stampante 37 Il Sistema operativo Software che gestisce e controlla automaticamente le risorse del computer permettendone il funzionamento; Gestisce il computer senza che l utente sia consapevole di quello che sta accadendo; Viene caricato nella memoria d uso all atto dell accensione della macchina; Permette all utente di interagire con la macchina. 38 Il Sistema operativo Ma..come fa a permettere all utente di interagire con la macchina? Poiché il sistema operativo deve Consentire all utente di esprimere la propria volontà sulla macchina Trasformare tale volontà in azioni Deve offrire meccanismi per Rappresentare gli oggetti sui quali l utente può volere agire Rappresentare le operazioni che l utente può voler eseguire sugli oggetti selezionati 39 13

14 Il Sistema operativo Rappresenta gli oggetti sui quali l utente può volere agire attraverso la metafora della scrivania: desktop, cartelle, file, icone le operazioni che l utente può voler eseguire sugli oggetti selezionati per mezzo di azioni eseguite su due dispositivi di input: il mouse e/o la tastiera 40 Il desktop Metafora della scrivania Il desktop è l area di lavoro principale dell utente Una sorta di scrivania che raccoglie gli strumenti per lavorare, comunicare, giocare 41 Metafora della scrivania L ambiente visuale con cui l utente interagisce è la rappresentazione virtuale di una scrivania sulla quale si appoggiano Documenti Fascicoli Strumenti e utensili Nella metafora i documenti devono essere intesi in senso lato: documenti, archivi dati, immagini I fascicoli sono sempre raccolte di documenti e prendono il nome di cartelle Gli strumenti sono programmi applicativi 42 14

15 Il desktop di Windows Immagine di sfondo icone Pulsante di avvio Barra delle applicazioni Barra di avvio rapido 43 Icone e finestre I principali elementi di interazione sono le icone e le finestre Le icone: sono rappresentazioni grafiche che simboleggiano gli oggetti della interfaccia utente: documenti, file, programmi, applicazioni, risorse fisiche (come stampanti, dischi fissi, etc.). Sotto il disegno c'è sempre un testo esplicativo che riporta il nome dell'oggetto. Possono essere organizzate spostate e ordinate a piacimento all interno del Desktop Le finestre (da cui il nome del S.O.) danno seguito alla interazione con una icona mostrando ciò (documenti, file, risorse) a cui essa da accesso 44 Le finestre Ogni oggetto viene eseguito in una finestra area dello schermo delimitata da una cornice in cui viene visualizzato l output di un programma Sul desktop ci possono essere più finestre aperte contemporaneamente una sola è attiva (barra del titolo evidenziata) l azione dell utente avviene sulla finestra correntemente attiva Le finestre possono essere aperte, chiuse o iconizzate 45 15

16 La interazione con il S.O. Abbiamo visto che icone e finestre consentono all utente di identificare ciò su cui vuole agire Ma come si fa ad indicare al S.O. su quali icone specifiche agire e che tipo di azione operare? L utente può comunicare la propria volontà attraverso: Il mouse (più semplice e intuitivo) La tastiera 46 Il mouse Il mouse consente tre azioni fondamentali Click sinistro posizionando il puntatore su una icona e premendo il pulsante sinistro del mouse, la si rende attiva (si seleziona) Doppio click sinistro Posizionando il puntatore su una icona e facendo un rapido doppio click sinistro si accede alla risorsa Click destro Posizionando il cursore su una icona e premendo il tasto destro si accede al menu contestuale 47 Menu contestuale Per aprire il menu contestuale premere il TASTO DESTRO del mouse sulla icona dell oggetto di interesse (o sul desktop) Si tratta di un MENU perché offre una scelta tra più azioni Viene definito contestuale perché le azioni offerte dipendono dal tipo di oggetto in questione 48 16

17 Impossibile visualizzare l'immagine. 24/10/2010 Il pulsante di avvio Con la attivazione (1 click sx) del pulsante di avvio (START) si accede a: Programmi installati sul PC Collegamenti ai programmi eseguiti di recente Principali risorse Principali funzioni Di configurazione Di accesso/uscita dal SO 49 Il file system Componente del Sistema Operativo che fornisce i servizi necessari alla gestione dei file Provvede a gestire la memorizzazione dei files sulle unità di storage Deve garantire che ciò che viene salvato sia successivamente reperibile Fornisce le seguenti funzioni: Memorizzazione Aggiornamento Cancellazione Esempi di File System: FAT (FAT16, FAT32, NTFS, EXT3 50 Formattazione Ogni dispositivo di memorizzazione di massa necessita dell operazione di formattazione preliminarmente al primo utilizzo in quanto deve essere preparato a contenere dati Alcuni dispositivi sono già formattati al momento dell acquisto La formattazione di una unità disco comporta la perdita di tutti i dati Per formattare una unità Andare su Risorse del computer Pulsante destro sulla unità Dal menu contestuale selezionare FORMATTA 51 17

18 Organizzazione gerarchica dei file Ogni unità disco presente nel sistema è contraddistinta da una lettera dell alfabeto seguita dai due punti Es. C: identifica l hard disk principale Es. D: identifica la unità DVD Es. E: identifica il masterizzatore Es. F: identifica una Pen Drive Ciascuna unità disco contiene file e cartelle Ciascuna cartella a sua volta contiene file o sottocartelle e così via In pratica la stessa unità disco è una cartella 52 I file Le informazioni sono memorizzate su disco in appositi contenitori chiamati file (archivi); Un file è un insieme di informazioni codificate e organizzate come una sequenza di byte archiviata su memoria di massa al interno del File System; Sottoforma di file, tale sequenza di informazioni è referenziabile in modo unitario; Ogni file è univocamente contraddistinto da un nome Il nome di un file è generalmente costituito da due parti separate da un punto, nome.suffisso (es. miofile.txt) nome è scelto dall utente, solitamente in modo da evocare il contenuto del file suffisso o estensione, è automaticamente aggiunto dall applicazione che usa/genera il file e ne indica il tipo di contenuto, per esempio.doc,.xls,.txt,.c,.ps,.pdf 53 Le cartelle Le cartelle sono dei contenitori di file Il loro scopo è quello di fornire all utente uno strumento per organizzare l insieme dei propri file Nella metafora del desktop corrispondono ad un fascicolo ovvero una vera e propria CARTELLA (intesa come raccoglitore di documenti) La icona che le rappresenta raffigura una tradizionale cartella 54 18

19 Visualizzare il contenuto di una unità Accedere alle RISORSE DEL COMPUTER Fare doppio click sinistro sulla icona della unità Si apre la finestra contenente File Cartelle della unità selezionata 55 Il pannello di controllo E il punto di riferimento per tutte le modifiche, le configurazioni, le personalizzazioni che possono essere effettuate sul sistema Aggiungere e rimuovere programmi Impostare connessioni di rete Per accedere: START->PANNELLO DI CONTROLLO 56 WINDOWS 7 Ingresso sul mercato previsto per il 22/10/2009; Retrocompatibile con Vista Ambiente più produttivo Più sicuro Più moderno 57 19

20 Interfaccia di Windows 7 Nuova barra applicazioni integrata con la barra di avvio rapido; action center nell area di notifica; jumplist : elenco attivabile da una icona sulla taskbar da cui richiamate gli ultimi files; librerie : contenitore virtuale di cartelle reali. 58 Sicurezza in Windows 7 Windows Defender: programma antispyware integrato per scansioni periodiche o comandate; User Access Control (UAC): conferma della legittimità delle azioni che comportano modifiche al sistema