Parte I. Introduzione. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 1

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1 Parte I Introduzione 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 1

2 Forme di comunicazione 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 2

3 Contenuti del Corso Struttura dell elaboratore e sue componenti principali Evoluzione storica Struttura a livelli CPU Memoria Principale, Memorie Secondarie Sottosistemi di I/O Periferiche L informazione e la sua codifica Concetto di informazione Codifica dei dati 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 3

4 Il livello della logica digitale Algebra booleana Circuiti logici digitali di base L unità aritmetico logica La memoria centrale I bus e la gestione dell I/O L architettura di un elaboratore elettronico Architettura della CPU Formato ed esecuzione delle istruzioni Traduzione e collegamento Pipelining Memorie cache 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 4

5 Le infrastrutture software Funzioni del sistema operativo La gestione dei processi La gestione della memoria La gestione delle periferiche Il file system Le infrastrutture hardware Architetture Sistemi Informativi Sistemi centrali, sistemi dipartimentali e personal computer Architetture di calcolatori paralleli(multiprocessore, Multicomputer) Architetture Client/Server 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 5

6 DSS decision support system Architettura generale Data mart Datawarehouse Data mining/query/olap Sviluppo di un caso concreto Sistemi open source Definizione Impatti sui sistemi applicativi della Pubblica Amministrazione 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 6

7 Esercitazioni Inserimento di un DSS in un caso aziendale Montaggio di un Personal Computer Inserimento di una rete wireless a superamento del Digital Divide 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 7

8 Riferimenti Lucidi pubblicati sul sito Appunti presi a lezione Testo: Introduzione ai sistemi informatici,3/ed D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari, 2006 The McGraw-Hill Companies 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 8

9 Modalità dell esame Prova scritta unica Durata 90' 4 domande a risposta chiusa con motivazione (3 punti ciascuna) e 3 domande a risposta aperta (6 punti ciascuna) Autovalutazione prima dell esame 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 9

10 Filosofia del corso Materia molto vasta, afferrate i concetti, e approfondite i dettagli sui libri, su internet, nei forum. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 10

11 Parte I Evoluzione dei Sistemi di Elaborazione 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 11

12 Evoluzione degli Elaboratori N.B. Quasi tutta l evoluzione ha avuto luogo negli ultimi 50 anni 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 12

13 Generazione 0 ( ) Pascal ( ) Pascaline: addizioni e sottrazioni Leibniz ( ) Anche moltiplicazioni e divisioni Charles Babbage ( ) A) Macchina Differenziale Algoritmo fisso Output su piastra di rame B) Macchina Analitica Prima macchina programmabile Ada Lovelace (figlia di Lord Byron) Memoria: 1000x50 cifre decimali I/O su schede perforate Limite: tecnologia meccanica 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 13

14 Generazione 0 ( ) Charles Babbage ( ) L'idea del calcolatore programmabile si concretizzò nella progettazione della Macchina Analitica (Analytical Engine) che doveva essere, nei progetti di Babbage, uno strumento di calcolo "universale" le cui operazioni possono essere di volta in volta specificate insieme ai dati da elaborare. La Macchina Analitica rappresentava un progetto estremamente innovativo, ma la complessità e la precisione richiesta per i suoi meccanismi e la mancanza di fondi resero impossibile la realizzazione concreta di tale strumento. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 14

15 Generazione 0 ( ) Charles Babbage ( ) The London Science Museum's replica Difference Engine, built from Babbage's design. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 15

16 Generazione zero Solo grandi computer 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 16

17 Generazione 0 (continua) (Macchine elettromeccaniche) Konrad Zuse (~1930 Germania) Macchina a relè Distrutta nella guerra John Atanasoff (~1940 USA) Aritmetica binaria Memoria a condensatori Howard Aiken (~1940 USA) MARK 1: versione a relè della macchina di Babbage (~100 anni dopo!) Memoria: 72x23 cifre decimali tempo di ciclo: 6 sec. I/O su nastro perforato 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 17

18 Generazione 0 (continua) (Macchine elettromeccaniche) Howard Aiken (~1940 USA) Mark Entra in funzione il calcolatore elettromeccanico "Mark 1". Costruito nei laboratori della Industrial Business Machines (I.B.M.), funziona con dei programmi registrati su nastro perforato. Pesa quasi 5 tonnellate, e le sue 78 sezioni di calcolo sono comandate con più di 3000 relè. Questa mole di componenti permetteva al "Mark 1" di sommare due numeri di 23 cifre in meno di mezzo secondo. Il "Mark 1" fu anche protagonista della coniazione del termine "bug", che oggi sta a indicare un errore di esecuzione di un programma. Durante una sessione di calcolo, infatti, il "Mark 1" iniziò a comunicare risultati errati: la matematica Grace Murray Hopper, dopo una lunga ricerca, trovò che un insetto ("bug") era rimasto schiacciato nel relè 70 del pannello F. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 18

19 Generazione 0 (continua) Quando il lettore delle schede perforate rileva un foro, passa corrente elettrica che raggiunge la bobina. Questa genera un campo magnetico che attrae la barretta metallica e i due contatti elettrici si toccano, facendo passare corrente che andrà ad attivare un dispositivo meccanico di calcolo. Dei molti relè presenti in una macchina da calcolo elettromeccanica, ognuno attiva un dispositivo di calcolo specifico. Nelle macchine più evolute, le componenti meccaniche vengono sostituite da gruppi di relè direttamente utilizzati per rappresentare numeri, sfruttando le diverse combinazioni di acceso/spento alle quali possono dar luogo. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 19

20 I Generazione ( ) Tecnologia a tubi termoionici anche dette valvole elettroniche COLOSSUS (~1940 GB) Gruppo di Alan Turing Progetto mantenuto segreto ENIAC (~1946 USA) 1945 L'Electronic and Numeric Integrator and Calculator (ENIAC) entra in funzione in un laboratorio del Maryland. Il finanziatore dell'opera, l'esercito Americano, sborsò mezzo milione di dollari di allora per la costruzione di questo "dinosauro". Il calcolatore serviva per la compilazione rapida dei dati balistici necessari all'artiglieria americana. Con condensatori, valvole, resistenze, 30 tonnellate di peso ed un consumo di 175 kilowatt (come 1200 computer odierni), l'eniac era in grado di elaborare tabelle balistiche utilizzando componenti interamente elettronici. La sua costruzione, tuttavia, fu completata 9 mesi dopo la fine della guerra. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 20

21 I Generazione ( ) ENIAC (~1945 USA) 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 21

22 I Generazione ( ) Tecnologia a tubi termoionici anche dette valvole elettroniche 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 22

23 I Generazione ( ) Tecnologia a tubi termoionici anche dette valvole elettroniche Sono costituite da un catodo che emette elettroni quando è portato ad una determinata temperatura, una o più griglie aventi la funzione di controllare il flusso degli elettroni e l'anodo o placca con il compito di raccogliere gli elettroni stessi. La struttura elettrodica è racchiusa in un involucro di vetro (a volte di metallo) da cui escono verso l'esterno i piedini di collegamento ai vari elettrodi del tubo. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 23

24 La Macchina di Von Neumann Nel 1944, von Neumann cominciò a collaborare con il gruppo di scienziati impegnati nella costruzione dell'eniac, e ben presto si rese conto che l'architettura di questo calcolatore era ridondante e poco razionale. Inoltre, von Neumann capì che la programmazione del computer mediante la riconfigurazione di un numero enorme di interruttori e di cavi era lenta, faticosa e poco flessibile. Per costruire un vero calcolatore elettronico programmabile occorreva che il programma non fosse rigidamente predisposto nell'hardware (tramite interruttori e cavi), e neppure letto sequenzialmente da nastri perforati (troppo lenti), ma risiedesse in una memoria scrivibile ad accesso veloce, assieme ai dati da elaborare e alle costanti numeriche. Von Neumann fu il primo a descrivere l'architettura dei calcolatori in termini logico-funzionali, secondo uno schema astratto slegato dai dispositivi fisici utilizzati per realizzare le varie operazioni. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 24

25 La Macchina di Von Neumann RAM (Random Access Memory, accesso arbitrario mediante indirizzo), Input (unità di ingresso) Output (unità di uscita), Control Unit (unità di controllo) realizza il funzionamento della macchina secondo le modalità spiegate nel seguito. Contiene due registri in grado di memorizzare valori numerici interi, esattamente come le celle della RAM: un registro accumulatore ed un registro contatore di programma (Program Counter, abbreviato PC). Inoltre, contiene un ulteriore registro (Instruction Register, abbreviato IR), il cui ruolo è trasparente al programmmatore, in quanto, come vedremo, entra in gioco solo a livello dell'esecuzione dei programmi. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 25

26 Sistemi Commerciali Inizio dominato da UNIVAC L IBM entra nel mercato nel 1953, posizione dominante fino agli anni 80: IBM 701 (1953): Memoria: 2k word di 36 bit 2 istruzioni per word IBM 704 (1956): Memoria: 4k word di 36 bit Istruzioni a 36 bit Floating-point hardware IBM 709 (1958) Praticamente un 704 potenziato Ultima macchina IBM a valvole 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 26

27 II Generazione ( ) Tecnologia a transistor Un transistor può avere diversi aspetti, a seconda del fabbricante e del tipo di applicazioni per cui è previsto; in ogni caso, i terminali o punti di contatto che permettono di inserirlo in un circuito sono tre, e sono sempre gli stessi: collettore, emettitore e base. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 27

28 II Generazione ( ) Tecnologia a transistor TXO e TX2 macchine sperimentali costruite allo MIT Uno dei progettisti del TX2 fonda una propria società la Digital Equipment Corporation (DEC) La DEC produce il PDP-1 (1951): Memoria: 4k parole di 18 bit Prestazioni simili all IBM 7090 Prezzo meno di un decimo Schermo grafico pixel (primi videogiochi) Comincia la produzione di massa 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 28

29 II Generazione ( ) Tecnologia a transistor La DEC produce il PDP-1 (1951): 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 29

30 II Generazione ( ) Tecnologia a transistor Calcolatore Olivetti Programma 101 (1965). La tecnologia a transistor consentì un grado di miniaturizzazione già sufficiente per produrre calcolatori da tavolo di elevate prestazioni, quali la Olivetti P101. Questa si può considerare un immediato precursore dei personal computer. Essa veniva programmata in un linguaggio evoluto e consentiva di memorizzare dati e programmi su schede magnetiche flessibili. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 30

31 Tipologie di sistemi Mainframe : grossi calcolatori per applicazioni scientifiche, militari e PA IBM 7090 Versione transistorizzata del 709 Memoria 32k word a 36 bit Domina il mercato fino agli anni 70 Pochi esemplari, costano milioni di $ Piccoli sistemi: per medie aziende o di appoggio ai mainframe IBM 1401 Stessa capacità di I/O del 7090 Memoria 4k word 8bit (1byte) Orientata a caratteri Istruzioni per la manipolazione di stringhe 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 31

32 Memorie a nuclei Ingrandimento di una memoria a nuclei. Le memorie a nucleo magnetico sono costituite da matrici composte di piccoli anelli di ferrite. La magnetizzazione dei nuclei (secondo due possibili direzioni di magnetizzazione) permette di memorizzare in ogni singolo nucleo un bit di informazione. Ogni nucleo di ferrite, mediante i fili elettrici che lo attraversano, può essere selezionato e magnetizzato in uno dei due sensi e può così registrare convenzionalmente un 1 o uno 0. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 32

33 Minicomputer 1959 La Olivetti presenta il primo progetto di calcolatore elettronico di produzione italiana: è l'elea 9003 (Elaboratore Elettronico Automatico), basato totalmente su una architettura a transistor. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 33

34 Il Minicomputer DEC PDP-8 (1963) Successore diretto del PDP-1 Interconnessione a bus, molto flessibile Architettura incentrata sull I/O Possibilità di connettere qualsiasi periferica Prodotto in oltre esemplari 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 34

35 DEC PDP Viene commercializzato il PDP-8, meno potente degli altri calcolatori disponibili sul mercato. Tuttavia il prezzo contenuto ne favorì il successo: l'elaboratore entrò in numerose scuole americane e divenne uno dei primi computer a disposizione degli studenti. Uno di questi fu il quattordicenne William Henry III Gates, che sperimentò i primi rudimenti informatici proprio su un PDP-8. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 35

36 III Generazione ( ) (Tecnologia LSI e VLSI) Evoluzione dell architettura HW Microprogrammazione Unità veloci floating-point Processori ausiliari dedicati alla gestione dell I/O Evoluzione dei Sistemi Operativi Virtualizzazione delle risorse Multiprogrammazione: esecuzione concorrente di più programmi Memoria Virtuale: rimuove le limitazioni dovute alle dimensioni della memoria fisica 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 36

37 Mainframe Serie IBM System/ L IBM introduce una famiglia di elaboratori basato su circuiti integrati (passo decisivo) Serie IBM System/360 Macchine con lo stesso linguaggio Range di prestazioni (e prezzo) 1-20 Completa compatibilità Portabilità totale delle applicazioni OS comune OS/360 capace di decine di milioni di operazioni al secondo. Il successo di questo calcolatore fu strepitoso: venivano prodotte fino a mille unità al mese, mentre le azioni della IBM, crescendo vertiginosamente, fecero sì che la azienda divenne il maggiore produttore al mondo di calcolatori elettronici. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 37

38 Serie IBM System/360 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 38

39 Serie IBM System Mainframe Sistema operativo MVS TP Monitor VTAM, CICS, IMS Terminali verdi 3270 Data Base 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 39

40 Serie DEC PDP-11 e UNIX Evoluzione diretta del PDP-8 Parole di memoria e istruzioni a 16 bit Architettura a bus (Unibus) Grande flessibilità nella gestione e nell interfacciamento di periferiche e strumentazione al bus Domina il mercato fino alla fine degli anni 70 Prodotto in milioni di esemplari Diffusissimo nelle università Supporta il sistema operativo UNIX, indipendente dalla piattaforma Influenzerà un intera generazione di progettisti e di utenti 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 40

41 L invenzione del microprocessore 1971 Tre ingegneri elettronici della Intel - Integrated Electronics Inc - tra cui l'italiano Federico Faggin, inventano il microprocessore, un pezzettino di silicio capace di contenere centinaia (migliaia, milioni) di transistor. Alla produzione della Intel si affianca quella della Texas Instruments. Dall'altra parte dell'oceano, in Giappone, alcune aziende iniziano una produzione parallela di microchip, senza rispettare i copyright stabiliti dalle rivali americane. Pochi anni dopo, malgrado una multa miliardaria, il Giappone diverrà il maggiore produttore al mondo di microchip. Federico Faggin Intel 4004 a 4 bit Il primo processore della Intel 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 41

42 .E nacque il Personal Computer 1980 Il personal computer più economico viene progettato, costruito e commercializzato dall'inglese Clive Sinclair. E' il ZX-80, un'altra pietra miliare nella storia dell'informatica. Diffusissimo all'inizio degli anni '80, fu la base di lancio per tutti i successivi computer prodotti da Sinclair. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 42

43 .E esplode il Personal Computer 1981 PC IBM con Intel 8088 e MS DOS della minuscola Microsoft : svolta epocale!! Nuove architetture Informatica diffusa non solo per specialisti Duopolio Intel/Microsoft 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 43

44 Un pò di sano patriottismo.. Produttore Olivetti Modello M-20 Dati essenziali Anno 1983 Processore Z8001 Disco 2 drives da 5"1/4 PCOS proprietario Interfaccia RS 232 Basic 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 44

45 Un pò di sano patriottismo.. L' Olivetti M-20 fu sviluppato nei stabilimenti americani di Cupertino, basato su un processore Z-8001 a 16 bit. Questa scelta rese impossibile l'uso del MS-DOS e la Olivetti decise di sviluppare un proprio sistema operativo, il PCOS. Oggi un simile prodotto è considerato un prezioso esempio di originalità informatica, ma allora si rivelò troppo limitativo per gli utenti: alcuni modelli potevano far girare un versione primordiale dell'ms-dos, ma era necessario avviare il computer con un secondo processore Intel. Nell'aspetto l' Olivetti M-20 si presenta diviso in due corpi principali, il monitor ed il cabinet: quest'ultimo unisce la tastiera e i due disk-drives in un elegante involucro di plastica. L' Olivetti M-20 si diffuse principalmente nelle strutture scolastiche, negli uffici e dovunque fossero richieste le reti interne, rese possibili dalle potenzialità offerte dal computer. Nel complesso l' Olivetti M 20 fu un computer dalle grande potenzialità, ma con un successo limitato. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 45

46 Intel cresce Coprocessore matematico Intel 80387/DX-20. Nei primi personal computer le operazioni matematiche più complesse potevano essere svolte da un apposito circuito integrato, denominato coprocessore matematico, oppure mediante una serie di programmi ad hoc. In questo caso, la componente fisica può essere sostituita (virtualizzata) da un programma SW. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 46

47 E Microsoft cresce.. MS DOS a carattere, monotasking Windows 3.1 grafico,monotasking OS2 IBM / Microsoft grafico, multitasking Windows NT grafico, multitasking E poi sempre piu soluzioni applicative nel sistema operativo ( Explorer,etc) Windows Server 2003 Windows XP VISTA 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 47

48 E Microsoft cresce.. Un manuale del sistema operativo DOS versione L'utilizzo di un calcolatore non comporta semplicemente l'acquisto delle parti fisiche ma, indipendentemente dall'applicazione specifica che richiediamo alla macchina, include una serie di programmi essenziali per il funzionamento della macchina stessa: l'insieme di questi programmi va sotto il nome di sistema operativo (SO). I sistemi operativi conferiscono all'hardware dei computer la capacità di dialogare in modo amichevole con l'utente. In tal modo, l'utente dialoga con il computer come se avesse di fronte una "macchina virtuale" dotata di funzionalità molto più ricche di quelle offerte dalla macchina fisica (hardware). 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 48

49 IV Generazione: il PC Diretto discendente del minicomputer: Architettura a bus Parole e istruzioni a 16 bit Nasce nel 1980 all IBM (che dà così avvio alla propria decadenza) Tentativo Olivetti con M20/M24 Esplosione del mercato dei cloni Crollo dei costi ed enorme espansione dell utenza Dai grandi Centri di Elaborazione a un contesto di Informatica Distribuita L espansione del PC è trainata da tre fattori: Aumento della capacità della CPU Discesa dei costi della memoria Discesa dei costi dei dischi 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 49

50 La legge di Moore (1965) Il numero di transistor su di un chip raddoppia ogni 18 mesi Circa un aumento del 60% all anno Conseguenze: Aumento della capacità dei chip di memoria Aumento della capacità delle CPU 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 50

51 Legge di Moore per le CPU Più transistor in una CPU significano: Eseguire direttamente istruzioni più complesse Maggiore memoria sul chip (cache) Maggiore parallelismo interno N.B. Altro fattore tecnologico decisivo è la frequenza di funzionamento 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 51

52 Intel Computer Family The Intel CPU family. Clock speeds are measured in MHz (megahertz) where 1 MHZ is 1 million cycles/sec. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 52

53 Microprocessore Intel Pentium 4 chip 23/03/2007 ( che va sulla board ). Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 53

54 Personal Computer 1. Pentium 4 socket P Support chip 3. Memory sockets 4. AGP connector 5. Disk interface 6. Gigabit Ethernet 7. Five PCI slots 8. USB 2.0 ports 9. Cooling 10. BIOS This figure is a photograph of the Intel D875PBZ board. The photograph is copyrighted by the Intel Corporation, 2003 and is used by permission. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 54

55 Legge di Nathan Il software è un gas: riempie sempre completamente qualsiasi contenitore in cui lo si metta (ma sicuramente non è un gas perfetto!) Al calare dei costi e all aumentare della memoria disponibile, le dimensioni del software sono sempre cresciute in proporzione Il Circolo Virtuoso Costi più bassi e prodotti migliori Aumento dei volumi di mercato Fattori di scala nella produzione Costi più bassi... 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 55

56 Tipologie di computer Personal Computer Sappiamo chi è Server Su rete locale o Web server Memorie fino a qualche Gbyte Decine di Gbyte di disco Gestione di rete efficiente COW (Cluster of workstations) Sistema multiprocessore ad accoppiamento lasco Hardware di tipo standard: costi contenuti Strutture di connessione veloci Elevata capacità di elaborazione complessiva 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 56

57 Tipologie di Computer Mainframe Diretti discendenti della serie 360 Gestione efficiente dell I/O Periferie a dischi di molti Tbyte Centinaia di terminali connessi Costi di parecchi miliardi Perché sopravvivono? Gestiscono applicazioni legacy Costi di migrazione delle applicazioni molto superiori a quelli dell HW 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 57

58 Supercomputer Macchine molto potenti dedicate al number crunching per particolari applicazioni ( Fisica Nucleare, Meteorologia, Elaborazione dell immagine, Chimica, Fluidodinamica, etc ) Architettura molto sofisticata: Pipelining Multiprocessore Nicchia di mercato molto specifica. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 58

59 Supercomputer 1976 Il primo supercalcolatore del mondo, il Cray-I, è commercializzato dalla società fondata da Seymour Cray. Il computer era talmente potente che il Pentagono decise di venderlo solamente a pochi clienti fedeli agli USA. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 59

60 Internet 1970 Il 1970 è ricordato per un grande evento, che rivoluzionerà per sempre la nostra vita a partire dagli anni '90. Il governo degli Stati Uniti, nell'ambito di un progetto per la difesa militare, istituisce un rete di comunicazioni interne gestite dai computer del Pentagono. Il nome della rete è ARPANET. Quando, vent'anni dopo, lo scopo iniziale sarà cessato, la rete diventerà accessibile dal grande pubblico, che la conoscerà con il nome Internet. Il primo nucleo di Arpanet collegava tre università americane 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 60

61 Evoluzione dei linguaggi di programmazione C fu inventato nei mitici laboratori BELL per essere utilizzato con il sistema operativo UNIX C++ aggiunse a C istruzioni e concetti tratti dal mondo della programmazione orientata ad oggetti Java e un linguaggio orientato agli oggetti, scambiabili su Internet (applet ), e lanciabili su qualsiasi macchina che abbia la Java Virtual Machine 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 61

62 Portabilità ed efficienza Vantaggi di Java: Indipendenza dalla piattaforma Totale portabilità delle applicazioni Svantaggi di Java: Inefficienza degli interpreti Inefficienza del linguaggio Tipico contesto applicativo: il Web Applet: piccoli programmi inseriti nelle pagine html Servlet: applicazioni, anche consistenti, eseguite sul server I browser hanno al loro interno interpreti JVM Semplice sviluppo di applicazioni client-server su Internet 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 62

63 2001 Odissea nello spazio Fantasia o realtà? 1968 Arriva nelle sale cinematografiche "2001: Odissea nello Spazio", che vede come protagonista un supercomputer parlante (erano quelli gli anni dei primi esperimenti di sintesi vocale) denominato "HAL 9000", acronimo di "Heuristically-programmed Algorithmic". Una schiera maliziosa di appassionati è convinta che le tre lettere H.A.L. siano state scelte perchè nell'alfabeto precedono le lettere I.B.M.. 23/03/2007 Calcolatori Elettronici - Prof. Gregorio Cosentino 63