1.1 Per Iniziare Classificazione dei tipi di computer

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1 1.1 Per Iniziare Hardware, Software, Information Technology Vediamo subito alcune definizioni importanti necessarie per poter iniziare a lavorare. Hardware Il termine hardware (in italiano ferraglia) indica le apparecchiature meccaniche, magnetiche, elettroniche ed ottiche che formano la parte fisica (che si può toccare con mano) di un sistema di elaborazione. Alcuni esempi sono: lo schermo, il case, la tastiera, il mouse, la stampante e tutti i dispositivi elettronici (processore, RAM, schede video, schede audio, modem/fax) ed elettromeccanici (floppy disk, hard disk). Software Con il termine software vengono identificati i programmi e le procedure (sequenza di operazioni elementari detta istruzioni che rispettano la sintassi di un linguaggio di programmazione) che fanno funzionare un computer. Possono produrre materiale (cartaceo o elettronico) relativo alla documentazione (manuali di riferimento, esempi). Tra i programmi più diffusi ci sono i Sistemi Operativi, i Compilatori per linguaggi di programmazione, gli elaboratori di testo, i programmi per la grafica I.C.T. Termine che esprime l insieme di tutte le tecnologie per l elaborazione, la memorizzazione, l utilizzo e la comunicazione d informazioni. La I.C.T. comprende: - produzione di software per il trattamento di dati - progettazione di computer e reti di computer (intranet e internet) - realizzazione di reti di telecomunicazione (telefonia, reti fisiche per la trasmissione analogica e digitale dei dati) - realizzazione di reti televisive La I.C.T. porta ad un cambiamento nel mondo degli affari, nel mondo dell economia e della finanza. Si parla di : e-commerce, e-banking, aziende della new economy. Sono sempre piu richieste figure professionali che agiscano nell ambito dell I.C.T. Nell organizzazione degli enti e dei servizi pubblici si ha lo sviluppo di: , servizi informativi pubblici, sportelli elettronici. Nella vita di ogni giorno : - si acquista in rete - si contraggono rinnovi assicurativi o abbonamenti on line - si ha un maggiore controllo da parte dell ufficio tasse - e possibile un rapido accesso alle informazioni specializzate (gratuite o a pagamento) - si parla di telelavoro (tele è un prefisso che deriva dal greco e significa lontano ) Grazie all I.C.T. si e acquisita una maggiore rapidita e una maggiore efficacia nell agire Classificazione dei tipi di computer Mainframe I mainframe sono computer molto costosi (anche centinaia di milioni) che permettono agli utenti che vi accedono (centinaia o migliaia) di eseguire molti processi. Questi speciali computer sono velocissimi nell elaborazione dei dati visto che possono eseguire piu processi simultaneamente (sistemi multiprocessore).

2 Minicomputer Hanno la stessa funzione d accesso multiutente dei mainframe ma sono di costo piu limitato (qualche decina di milioni). Sono usati tipicamente in una piccola o media azienda per gestire tutti i servizi informativi e di calcolo. Consentono di gestire con sicurezza basi di dati centralizzate e possono avere una funzione di server di rete per altri computer in una intranet aziendale ma anche consentire ad enne terminali stupidi di effettuare query, stampe e data entry sul data base aziendale. Network computer Si tratta di un computer la cui caratteristica essenziale e quella d accesso ad una rete (o ad un server) sia per acquisire informazioni sia per fruire di capacita di computazione messe a disposizione dal server di rete. Di norma dotato di bassa o nessuna capacita di calcolo, ha costi inferiori del % rispetto ad un PC. Personal computer (PC) Si tratta di un computer progettato per l uso personale, in particolare lavora di norma solo in monoprogrammazione o multitasking. Non e adatto alla multiprogrammazione o all uso come server se non adeguatamente potenziato fino a fargli raggiungere le caratteristiche di un piccolo minicomputer. Portatile (o laptop). Sono una categoria che incontra sempre piu il favore del mercato. Sono caratterizzati dal fatto d essere leggeri e di scarso ingombro; possono essere utilizzati senza una presa di corrente. Nel corso degli anni i portatili hanno raggiunto gli standard di un PC anche se risultano decisamente piu costosi. Possono presentari problemi a livello di manutazione per l alto grado d integrazione delle componenti. Palmare Di dimensioni ridotte rispetto ai portatili, sono quasi delle agendine elettroniche che si possono tenere sul palmo della mano; il costo e decisamente inferiore al costo di un portatile (1/5) Componenti di base di un computer

3 I computer dei nostri tempi appartengono alla IV generazione dei calcolatori elettronici, la quale si caratterizza per la possibilità di integrare su un unico componente (in inglese chip) più di transistor. Prima di giungere a questi risultati, ci sono voluti diversi secoli e il contributo di centinaia di persone che hanno lavorato per ottenere quella che è la macchina più sofisticata e intelligente che l essere umano abbia mai costruito. I calcolatori elettronici sono stati infatti preceduti dai calcolatori meccanici, realizzati a partire dal XVII secolo con materiali semplici quali il legno, e da quelli elettromeccanici, rumorosissimi bestioni in cui il componente di base era il relè. Al giorno d oggi la configurazione di base di un computer si presenta suddivisa in tre parti fondamentali: - lo schermo, o monitor o video o terminale; - la coppia tastiera e mouse; - il case (in italiano scatola), che è il computer vero e proprio. CPU OUTPUT INPUT bus bus MEMORIA CENTRALE Lo schermo Sia dal punto di vista funzionale che da quello dell aspetto lo schermo di un computer è assimilabile ad un normale televisore. È un apparecchiatura ormai indispensabile per usufruire delle potenzialità offerte dai moderni computer. La dimensione di uno schermo si misura in pollici (da 14 ad oltre 20) corrispondenti alla lunghezza della diagonale dello schermo stesso; la qualità dipende invece dalla risoluzione, misurata in pixel (per es.: 800X600), e dalla frequenza di scansione, misurata in Hertz (per es.: 70 Hz): maggiore è la risoluzione e la frequenza di scansione dello schermo, maggiore è la sua qualità. Il prezzo dello schermo continua ad essere una delle componenti maggiori nel determinare il costo complessivo di un computer. I costi sono ancora maggiori per gli schermi piatti basati sulla tecnologia dei cristalli liquidi (LCD). Questi schermi sono stati introdotti per i computer portatili (laptop) ma sono ora disponibili (a prezzi molto elevati) anche per normali PC. La tastiera La tastiera è il componente più familiare e che, a differenza degli altri componenti di un computer, non ha subito praticamente nessun evoluzione. È costituita da un insieme di tasti la cui pressione provoca l invio di segnali interpretati dal computer come caratteri o come comandi. Sono di tipo diverso rispetto alla lingua di riferimento (es.: sulla tastiera italiana ci sono le vocali accentate, su quella inglese no). Le tastiere stanno evolvendo per essere sempre più ergonomiche (facilitando il lavoro prolungato) e in alcuni casi possono associare tasti particolari a funzioni complesse (es. la connessione in Internet). Il mouse Il mouse (in italiano: topo) è costituito da un involucro di plastica le cui dimensioni

4 e la cui forma tendono a adattarsi sempre di più alla mano umana. Muovendo il mouse su una superficie orizzontale piatta, la posizione fisica del dispositivo sulla superficie viene tradotta nella posizione sul monitor di un puntatore (non a caso il mouse è un dispositivo di puntamento) mediante cui selezionare oggetti ed interagire con le applicazioni dotate di interfaccia utente grafica. Ci sono due tipi di mouse: a sfera rotante e ottici. Nei primi una sfera è a contatto con un apposito tappetino (mouse-pad) su cui viene mosso il dispositivo che ruotando trasmette a due sensori le informazioni per determinare la posizione del puntatore sullo schermo; nei mouse ottici la sfera è sostituita da un led (diodo ad emissione di luce) e il mouse appoggia su una speciale tavoletta riflettente su cui sono evidenziate linee orizzontali e verticali. La luce emessa dal led riflettendosi sulla tavoletta viene raccolta da un sensore che determina la posizione del puntatore sul video. Il case Il case è la scatola metallica che contiene la scheda madre (main-board), che è il componente sul quale, o collegato al quale, ci sono tutte le parti principali componenti un computer, che vengono descritte di seguito. Sul lato anteriore del case ci sono, tra le altre cose, l interruttore generale, il lettore di floppy disk e di CD-ROM, nella parte posteriore trovano posto tutte le prese dove attaccare i cavi del computer. Ve ne sono diversi tipi che si differenziano rispetto alla dimensione e al modo in cui vengono posizionati. I case Tower (Minitower, Miditower) normalmente vengono appoggiati a terra in posizione verticale, mentre i case Desktop sono appoggiati sulla scrivania in posizione orizzontale. Il processore o CPU È l unità centrale di elaborazione (in inglese CPU o Central Processing Unit) del computer, il vero cervello di un calcolatore elettronico. Il suo compito è di elaborare ed eseguire tutte le operazioni che svolge un computer. Le sue dimensioni sono veramente ridotte (poche decine di millimetri quadrati) ed è corredato da una piccola ventola per evitarne il surriscaldamento. CLOCK o FREQUENZA Orologio del computer che genera la frequenza con cui sono scandite le operazioni elementari. La RAM La Random Access Memory (Memoria ad Accesso Casuale) è una memoria di lavoro ed è il dispositivo in cui risiedono i dati e i programmi elaborati dal processore. La sua denominazione deriva dal fatto che può essere immaginata come un nido di api in cui il contenuto delle celle può essere letto/scritto in maniera casuale. La ROM La Read Only Memory è un particolare tipo di memoria che viene scritta una volta sola dal costruttore del computer e può solo essere letta (come dice il nome). La ROM di un PC viene utilizzata per contenere un programma molto importante detto BIOS (Basic Input Output System). Il BIOS viene eseguito tutte le volte che viene avviato il computer. Prima di iniziare il proprio funzionamento il computer esegue il BIOS per realizzare le seguenti operazioni: effettua una diagnosi del computer e un test delle periferiche; carica il Sistema Operativo nella RAM cercandolo nel lettore di floppy disk, sull hard disk oppure nell unità CD-ROM. La sequenza nella quale viene eseguita la ricerca può essere decisa dall utente. Una sequenza tipica è: floppy disk, CD-ROM, hard disk.

5 L alimentatore È il componente che tramite un cavo è collegato ad una presa di corrente elettrica. Ha il ruolo di fornire i diversi tipi di energia necessari al corretto funzionamento del computer. Le porte seriali e parallele Sono delle prese posizionate dietro al case e che consentono di collegare apparecchiature esterne come stampanti, modem, mouse. Le porte seriali vengono comunemente identificate con le sigle COM o ttys, quelle parallele con la sigla LPT. Le porte USB L'interfaccia usb è essenzialmente un nuovo tipo di tecnologia seriale capace di trasferire dati alla velocità massima di 12 megabit per secondo (1 megabit equivale a 1 milione di bit, cioè byte. Quando il megabit è utilizzato come unità di misura nel trasferimento di dati equivale a 125 KByte/sec. L'ampiezza di banda del bus usb - 12 Mbit/sec, mentre nel caso di USB 2.0 è 400Mbit/sec). L'interfaccia usb permette il collegamento di un numero elevato di dispositivi a media e bassa velocità, quali scanner, stampanti, fotocamere, videocamere, monitor, modem, mouse, tastiere, diffusori acu-stici e altri ancora. Le specifiche tecniche del bus permettono la connessione in cascata di un massimo di 127 periferiche utilizzando speciali dispositivi intermedi, chiamati hub. Le porte USB permettono la connessione e disconnessione "a caldo", cioè a computer acceso, dei dispositivi ad esse collegati. Il disco rigido è un ulteriore dispositivo per memorizzare informazioni. È una memoria di massa e si usa generalmente per memorizzare tutti i programmi usati dall utente, Sistema Operativo compreso, e tutti i dati che vengono utilizzati frequentemente. E un supporto su cui e possibile scivere, leggere e cancellare i dati. Hard disk (disco rigido) Drive o lettore di floppy disk E il dispositivo per operare in lettura e in scrittura sui floppy disk che sono supporti magnetici aventi capacità di circa 1,5 Mbyte. Il floppy ha capacita ridotte rispetto all hard disk ed e portabile. Un computer può avere anche più di un drive per floppy. Driver di CD (compact disc) Sono i dispositivi in cui vengono inseriti i CD-ROM e che consentono di leggere le informazioni contenute in essi. A secondo della velocità con cui viene effettuata l operazione di lettura ci sono in commercio diverse tipologie di lettori di CDROM. I più veloci attualmente sono quelli a 52X, dove X=150 KBps (KiloByte per secondo) ma sono già in produzione lettori ancora più veloci. Driver di DVD (digital veratile o video disk) Il DVD e un supporto ottico molto simile al CD rom, basato su una tecnologia leggermente diversa, di capacità nettamente superiore (circa 20 volte), usati in particolare per la memorizzazione di film. Masterizzatore di CD o DVD Dispositivo capace di scrivere o riscrivere sui CD o DVD. I supporti devono essere predisposti per queste operazioni e si differenziano in CD-R (scrivibili), CD-RW (riscrivibili fino a circa 1000 volte), DVD±R (scrivibili), DVD±RW (riscrivibili fino a circa 1000 volte) Piastra dove sono collegati tutti i sofisticati componenti hardware che rendono possibile tutte le meraviglie dei computer. Contiene i chip della RAM montate sulle Scheda madre

6 SIMM o DIMM, la CPU, la cache, i connettori ISA, PCI, AGP per i dispositivi I/O e quant'altro fa funzionare il computer. Scheda video È una scheda che viene inserita sulla scheda madre per eseguire i calcoli necessari a "gestire" lo schermo del computer. E' importante sapere che dall'efficienza della vostra scheda video dipenderà la qualità della grafica del vostro schermo. Le schede video contengono processori dedicati ad eseguire sofisticati calcoli necessari per la visualizzazione 3D. Scheda audio Come la scheda video, questa scheda viene infilata su di un apposita fessura (slot) della scheda madre ed è indispensabile per utilizzare casse audio e microfoni, che ad essa vengono collegati mediante opportuni cavi. Scheda di rete Può essere inserita sugli slot della scheda madre e serve per connettere il proprio PC ad altri all interno di una rete locale. Scheda SCSI Lo standard SCSI (pronuncia "scasi"): è un protocollo di comunicazione tra il computer e i dispositivi di I/O. Una scheda SCSI è quindi necessaria per gestire in modo ottimale alcuni tipi di dispositivi come hard disk, masterizzatori e scanner che supportino tale standard. Di seguito viene riportata una breve descrizione di alcune apparecchiature esterne che possono essere facilmente collegate ad un computer. Modem Il modem (abbreviazione di modulatore-demodulatore) è un dispositivo utilizzato per collegare i computer alla rete telefonica, che può così essere usata come canale di comunicazione. In pratica il modem trasforma i segnali telefonici in segnali interpretabili dal computer e viceversa. Per connettersi a Internet dalla propria abitazione è necessario un modem. Stampante La stampante consente il trasferimento su carta delle informazioni provenienti dal computer (testi, immagini, liste o grafici). Tra quelle di ultima generazione ci sono quelle a colori e quelle che permettono di stampare su materiali diversi dalla carta come lucidi o cartoncini. Scanner È un dispositivo molto simile ad una fotocopiatrice, infatti, per utilizzarlo basta appoggiare sulla sua superficie trasparente un qualsiasi documento stampato, la cui

7 immagine viene copiata/acquisita dallo scanner. Il risultato è di ottenere un immagine digitale che può essere elaborata successivamente con un qualsiasi programma di grafica o inserita in un documento testuale. Un applicazione molto utile dello scanner è il riconoscimento testi. Può capitare di avere una gran quantità di dati su carta e di avere la necessità di rielaborarli al computer; attraverso l uso combinato dello scanner e di programmi conosciuti con il nome di OCR (Optical Character Recognition), si può trasformare l immagine del testo in un documento digitale. Masterizzatore Il masterizzatore è l apparecchiatura necessaria per copiare su CD-ROM dati o programmi. Si caratterizzano per la velocità con cui riescono a scrivere su CDROM; i più veloci attualmente in commercio sono quelli 8X. In generale viene detta Periferica (device) un dispositivo collegato all unita centrale di un sistema di elaborazione, come l unita a dischi o la stampante. Vediamo, nella tabella seguente, una classificazione delle periferiche di I/O : INPUT Hard disk Floppy disk CD/DVD rom Masterizzatore CD/DVD Tastiera Mouse Joystick Modem OUTPUT Hard disk Floppy disk Masterizzatore CD/DVD Monitor Stampante Modem

8 1.2 Hardware 1.3 Dispositivi di memoria Le unità fondamentali dell informazione Così come la lingua italiana utilizza un alfabeto di 21 lettere per creare parole, così un computer utilizza un suo alfabeto per rappresentare l informazione memorizzata al suo interno. L alfabeto del computer è costituito da due elementi che per convenzione sono lo zero (0) e l uno (1). Bit L unità di informazione di base (per intendersi la lettera dell alfabeto del computer) è chiamata Bit (binary digit, in italiano cifra binaria = 0/1). Qualunque tipo di informazione memorizzata e/o elaborata in un computer viene rappresentata tramite una sequenza di Bit. Ai simboli 0 e 1 è stato dato il nome di Bit (Acronimo dell'espressione inglese BInari digit). E' evidente che con un solo bit è possibile esprimere due possibilità (0=Si, 1=No) con due bit le stesse salgono già a 4 e con 3 ad 8 come si può vedere dallo schema. Usando 8 Bit (1 BYTE) si possono rappresentare 256 combinazioni diverse di 0 ed 1 che sono sufficienti a "coprire" tutti i caratteri della tastiera (minuscole, maiuscole, caratteri speciali..). Il più noto codice di rappresentazione dei caratteri è quello ASCII (da American Standard Code for Information Interchange). Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte Una sequenza di otto Bit viene identificata con il termine Byte. Multipli del Byte sono il:

9 KiloByte (KB) =1.024 Byte (210); MegaByte (MB) = KiloByte = Byte (220); GigaByte (GB) = MegaByte = Byte (230). Terabyte (TB) = 1024 GigaByte = Byte (240) L organizzazione logica dei dati File Un file (in italiano: archivio) è un informazione strutturata che è stata salvata su di un dispositivo di memoria e alla quale è stata assegnato un nome. Quando per esempio si salva un documento realizzato con un programma di elaborazione di testi (lettera, relazione, ecc.), dando ad esso un nome, si crea un file. Quando si installano programmi su di un computer, questi vengono salvati sull hard disk come file. Directory Analogamente a quello che succede per i documenti cartacei, anche i file possono essere raccolti in cartelle (directory) a cui è possibile assegnare un nome identificativo. Le directory si possono inoltre immaginare come delle tabelle che forniscono informazioni su dove risiedono i file. La struttura a directory L organizzazione dei documenti e dei programmi all interno del computer può essere descritta da un albero, in particolare da un albero rovesciato che abbia la radice verso l alto e le foglie (file) verso il basso. I documenti vengono raccolti in cartelle (directory) sulla base di un criterio di omogeneità. Le cartelle sono ulteriormente raggruppate in cartelle seguendo successivi criteri di affinità stabiliti dall utente. Il principio è esattamente analogo a quello di un qualsiasi sistema di archiviazione (cataloghi, schedari d ufficio ecc.). Questo tipo di struttura facilita il ritrovamento di dati e programmi nell hard disk purché si seguano delle semplici regole: - i file di dati e quelli di programma devono essere salvati in directory diverse;

10 - non bisogna mettere troppi file in una directory; La Memoria di un computer. Memoria di lavoro (centrale) Questo tipo di memoria viene detta anche memoria centrale o principale, ma è comunemente identificata con il termine RAM. Viene utilizzata per memorizzare i programmi e i dati da essi utilizzati durante la loro esecuzione, in pratica prima di essere eseguito un programma deve essere caricato nella RAM. La RAM è una memoria di lavoro realizzata con circuiti integrati a semiconduttori ed è quindi volatile, vale a dire che il suo contenuto viene perso al momento dello spegnimento del computer per mancanza di alimentazione. La capacità di memorizzazione (la quantità di informazioni che possono essere contenute in un supporto di memoria) della RAM è espressa in KB o MB. I primi computer erano dotati di alcune decine di KB di RAM, oggi un computer ha normalmente da 32 a 128 MB di RAM, ma esistono supercalcolatori che hanno anche 1GB di RAM. Il tempo di accesso (lettura o scrittura) di una cella della RAM è espresso in nanosecondi (nsec = 10-9 secondi), le moderne memorie RAMsono molto veloci e arrivano a tempi di accesso inferiori a 60 nsec. Memoria di massa Lo scopo della memoria di massa o secondaria o ausiliaria, a differenza della memoria di lavoro, è quello di consentire la memorizzazione di informazioni a lungo termine, ossia le informazioni che vengono scritte in essa sopravvivono anche a seguito dello spegnimento del computer (cosa che non avviene per le informazioni memorizzate nella RAM) e sono accessibili fintanto che non vengono esplicitamente rimosse. Nelle memorie di massa vengono dunque memorizzati in modo permanente gli archivi di dati (file) e il software di un computer, i quali, al momento del loro utilizzo, saranno copiati nella RAM. A differenza della memoria di lavoro, la memoria di massa presenta una maggiore capacità di memorizzazione dati, ma un tempo di accesso più alto. Le memorie di massa utilizzano anche componenti non totalmente elettronici (ad esempio dispositivi elettromeccanici) che rallentano notevolmente i tempi di accesso. Tra le memorie di massa posiamo annoverare: Hard disk i dischi rigidi (hard disk) che hanno una

11 capacità che va da diverse centinaia di MB ad alcuni GB e un tempo di accesso dell ordine dei millisecondi (msec = 10-3 secondi). Vi si memorizzano tutti i programmi usati dall utente, Sistema Operativo compreso, e tutti i dati che vengono utilizzati frequentemente. Utilizzando la tecnica che va sotto il nome di memoria virtuale l hard disk viene utilizzato anche per immagazzinare temporaneamente parte dei dati di un programma in esecuzione che non siano in uso. Floppy disk I dischetti o floppy disk hanno una capacità di 1,44 MB. Il loro utilizzo è limitato allo scambio di dati tra computer o alla creazione di copie di dati già memorizzati all interno del disco rigido. Il loro punto di forza risiede nell essere rimovibili e facilmente trasportabili, anche se di capacità ridotte. Una volta memorizzati dei dati su di essi è possibile proteggerli da accidentali cancellazioni tramite una linguetta presente nella faccia posteriore del floppy stesso. Esiste anche un problema di compatibilità tra floppy disk, infatti attraverso l operazione di formattazione si rende utilizzabile il floppy su di una determinata piattaforma (per esempio i floppy formattati per computer Macintosh non possono essere letti da computer che utilizzano il sistema operativo Windows). Normalmente i floppy disk si acquistano già formattati, ma è possibile anche formattarli direttamente da computer, operazione che però causa la cancellazione di tutti i dati eventualmente memorizzati. I floppy soffrono il calore e la presenza di campi magnetici, possono diventare inutilizzabili a causa della polvere ed è buona abitudine mettere sul dischetto un etichetta che ne indichi il contenuto. Tuttora vengono utilizzati come supporto per la distribuzione del software commerciale anche se ultimamente si utilizzano preferibilmente i CD-ROM, di capacità maggiore e più resistenti; CD I vantaggi del CD-ROM (Compact DiskRead Only Memory) derivano dalla grande capacità di memorizzazione (circa 650 MB o 700MB) DVD Standard che sostituisce i CD. Dello stesso formato fisico, ma può registrare dati su entrambe le superfici su due livelli. Le capacita possono essere: 4,7 Gb; 8,5 Gb; 9,7 Gb; 17 Gb.

12 Cartucce magnetiche Le cartucce magnetiche sono, come i floppy disk, memorie magnetiche rimovibili ma a differenza di questi ultimi hanno una maggiore capacità di memoria (diversi GB) e un costo per MB minore rispetto alle altre memorie di massa. Il loro scopo principale è quello di creare delle copie di sicurezza dell intero software di un computer o di una banca dati. Pen drive (Memory pen) Sono memorie elettroniche rimovibili (composte da semiconduttori) di ingombro molto limitato (possono essere contenute in un portafoglio). Hanno una capacità di 64Mb/1Gb. Si utilizzano connessi alla porta USB del computer. ROM Il termine ROM (Read Only Memory, in italiano: memoria a sola lettura) si riferisce ad un particolare tipo di memoria in cui vengono memorizzate informazioni che, come dice il nome, possono soltanto essere lette e non modificate. Un tipico utilizzo di una memoria ROM è il BIOS (Basic Input Output System) che si trova sulla scheda madre del computer. Altri tipi di ROM si trovano nelle schede video o nelle schede audio e contengono informazioni inserite dal produttore. Nei primi computer (es. Sinclair ZX Spectrum, Commodore VIC20, C64) le ROM contenevano anche il Sistema Operativo Distinzione dei vari tipi di memoria Per distinguere i vari tipi di memoria in base alla velocità, alla capacità e il costo può essere utile consultare la seguente tabella: Dispositivo Capacità Floppy disk Hard disk CD rom DVD rom Memory pen Nastri 1,44 Mb Gb Mb 4,7-17 Gb Mb 100Mb-120 Gb Velocità media in Tempo medio lettura d accesso Kb/s 1000 ms Mb/s 10 ms 2-6 Mb/s 100 ms 1,3-13 Mb/s 100 ms Mb/s 10 ms 0,5-6 Mb/s seriale Memoria veloce. Quando si parla di memoria veloce ci si riferisce, rispettivamente, alla memoria RAM o alla memoria ROM. Per le loro caratteristiche vedi e il loro modo d uso vedi 1.3.3

13 1.3.6 Capacità della memoria. Per rivedere quali sono le unità di misura della memoria vedere Per collegare queste unità alle dimensioni tipiche dei caratteri, campi, record, file, cartelle/directory può essere utile consultare le seguente tabella: Tipo di memoria RAM ROM Cache Definizione Memoria principale o centrale (volatile) Memoria di sola lettura Dispositivo a rapidissimo accesso da parte della CPU in cui vengono copiate informazioni prese dalla RAM (volatile). Velocità in nanosecondi ( n1s=0 9ec) Dimensioni tipiche Mb 4Gb Kb Kb Quanto spazio della RAM occupa un file di testo? Una pagina di 40 righe con 60 caratteri per riga occupa un totale di 2400 caratteri per un totale di 2,4 Kb (circa). Se la pagina contiene formattazione come grassetti, colori diversi, font diverse, grafici, ecc., come un file di Word di una pagina, la sua dimensione può essere anche volte maggiore. (20-200Kb.) Un archivio che contenga 1000 indirizzi (Nome, Cognome, Via, Cap, Città ) ha record lunghi circa 300 Byte e quindi occupa circa 300 Kb. L archivio del comune XXXX con abitanti - record di 2000 byte composti da luogo di nascita, data, paternità, maternità occuperebbe circa 800 Mb. Da notare che non può essere contenuto nella RAM di un computer e quindi occorre memorizzarlo su HD Prestazioni di un PC Le prestazioni di un PC dipendono da: Prestazioni di calcolo Prestazioni di trattamento dati Velocità della CPU (clock); Utilizzo di registri veloci o memoria Cache; Frequenza del clock e dimensione del BUS dati Dimensione della RAM Velocità d accesso alle periferiche di memorizzazione HD (tempo medio d accesso) Vediamole in dettaglio. Quali fattori influiscono sulla prestazione di un L aspetto delle prestazioni in un computer? computer è sempre relativo ad una certa categoria di applicazioni (ad es. un computer è più veloce di un altro nella esecuzione di applicazioni grafiche), e si presta a discussioni molto complesse in quanto le variabili in gioco sono molte e a volte tra loro dipendenti. In linea

14 generale, per non appesantire la discussione, possiamo ridurci a considerare i seguenti tre fattori: - tipo di processore; - frequenza di clock; - capacità e tempo di accesso della RAM e del disco rigido. Tipo di processore Per tipo di processore si intende quale marca e modello di processore si trova installato nel computer. Oltre alla Intel, leader del mercato mondiale dei processori, esistono anche altri produttori di processori come la AMD e la Cyrix che stanno allargando il proprio mercato grazie ad un rapporto prestazioni prezzo sempre più alto. Nella scelta di un processore, orientarsi verso l ultima generazione è senz altro garanzia di prestazioni elevate. Negli ultimi anni il mercato è dominato dai processori Pentium della Intel arrivato oggi alla versione III a cui la AMD ha risposto con il processore Athlon e la Cyrix con la serie 6x86. L esigenza di elaborare sempre di più dati di tipo multimediale (grafica 3D, suoni e video) ha portato alla nascita di processori con tecnologia MMX e cioè nel cui set di istruzioni ne compaiono alcune dedicate alla elaborazione di informazioni multimediali. Una discriminante per le prestazioni di un processore è la presenza di un certo numero di memorie integrate direttamente sul chip del processore (cache) o sulla zoccolo della stessa scheda. Queste memorie incrementano la velocità di accesso ai dati e fanno aumentare le prestazioni e il costo del processore. La presenza di memoria cache è la principale differenza tra il Pentium III e il Celeron commercializzati dallo stesso produttore: Intel. A parità di frequenza di clock il nuovo processore della AMD: l Athlon si è dimostrato più veloce del rivale Pentium III proprio per un migliore uso delle memorie cache!! La frequenza di clock La frequenza di clock del processore è un altro fattore che influenza le prestazioni di un computer: maggiore è la frequenza di clock e più velocemente il processore esegue le proprie operazioni elementari. La frequenza si misura in MegaHertz (MHz = 10 6 Hz) che significa il numero di operazioni elementari eseguite in un secondo. I moderni processori hanno una frequenza di clock che va da 100 MHz ad oltre 1000 MHz (1 GHz) cioè possono eseguire sino ad un miliardo di operazioni in un secondo. La capacità e tempo di accesso della RAM e del disco Per quanto riguarda infine la RAMe il

15 rigido disco rigido, due sono i fattori che influenzano le prestazioni di un computer che li utilizzano: - la capacità: più è capiente il disco rigido e più software possiamo installare in modo permanente nel computer, più è grande la RAM e più programmi possono essere eseguiti contemporaneamente; - il tempo di accesso: con questo termine si indica il tempo medio che intercorre tra la richiesta di lettura o scrittura in una certa posizione del disco rigido o della RAMe la restituzione del valore letto o il completamento della scrittura. Il tempo di accesso si misura in millisecondi (ms = 10-3 sec) per il disco rigido e in nanosecondi (nsec = 10-9 secondi) per la RAM. Più è basso il tempo di accesso, maggiori saranno le prestazioni del computer.

16 1.4 Software Tipi di software Per poter funzionare un calcolatore ha bisogno, oltre che dell hardware (parte fisica del calcolatore e delle sue periferiche) anche del software, cioè dei programmi e delle procedure Che servono a finalizzare gli strumenti fisici alla risoluzione del problema presentato dall utilizzatore al calcolatore. Si ricorda che programma o procedura indica in generale una serie di operazioni (istruzioni) che devono essere eseguite dal calcolatore, secondo l ordine stabilito. Il software comprende: 1. il sistema operativo (software di base) 2. il software applicativo i programmi di utilità i linguaggi di programmazione i programmi scritti dall utilizzatore i gestionali office automation Sistema operativo Applicazione utente Cos è? Principali funzioni Chi è WINDOWS? INTERFACCIA Hardaware e Software (macchina) Il sistema operativo è un insieme di programmi che consente all utente o alle applicazioni informatiche, di accedere alle risorse (hardware o software) del calcolatore. - Gestione della CPU - Inizializzazione e terminazione del lavoro del calcolatore - Gestione nella memoria nel senso dell accesso quando si ha un solo utilizzatore nel senso di distribuzione della capacità in caso di più utilizzatori - - Gestione dei processi - - Gestione dell I/O cioè delle periferiche collegate all unità centrale in presenza di più utilizzatori - Gestione dei file (raccolta di informazioni relative allo stesso soggetto) registrati sulla memoria di massa - Gestione della protezione da accessi non autorizzati (dolosi o incidentali). Windows vuol dire finestre; il sistema grafico è rappresentato da tante finestre che non sono altro che directory. All interno delle finestre ci sono delle icone che sono i file. Gli stessi programmi sono finestre.

17 Nell esempio la finestra dell applicazione word pad. Tutte le finestre di Windows hanno una barra superiore (dove è scritto Documento WordPad) che serve anche a spostarla sullo schermo (puntando il mouse la barra, tenendo premuto il tasto sinistro e spostandosi sullo schermo; si nota che la finestra segue il puntatore). Ogni finestra ha tre pulsanti: _ [ ] X dove: il primo serve a far scomparire la finestra ma non a chiuderla (minimizza, cioè la finestra è sempre attiva ovvero è presente nella RAM, può essere richiamata in qualunque momento) il secondo serve a massimizzare la finestra, cioè a ingrandirla a tutto schermo (può non essere presente). Quando la finestra è a tutto schermo il pulsante cambia (due quadrati sovrapposti); premedolo si ottiene l effetto di rimpicciolire la finestra a dimesioni medie (le dimensioni medie sono fissate dall utilizzatore: andando sul bordo della finestra appare una bipuntina che permette di modificare le dimensioni l ultimo tasto serve a chiudere completamente il programma (il programma viene eliminato dalla RAM e si libera così spazio per altre applicazioni). I sistemi ad interfaccia grafica GUI I sistemi grafici si basano, a differenza del DOS che utilizza un interfaccia testuale, su immagini che devono essere selezionate dal mouse. I file sono rappresentati da icone che sono delle piccole immagini. L icona cambia a seconda del tipo di file come seconda del tipo di file cambiava l estensione nel sistema DOS; quindi i file si classificano in base alle icone.

18 Il mouse La tastiera I sistemi GUI associano ogni estensione un programma per leggere i file e tutti i file che possono essere letti da quel programma hanno l icona di quel programma (nell immgine precedente i file che possono essere letti con Microsoft Photo Editor hanno un icona rappresentata da un quadro dipinto da un pennello). I primi due file dell immagine sono directory; le directory sono sempre rappresentate nei GUI da icone a forma di cartella; per aprire una directory basterà cliccrci sopra con il mouse. Nei GUI il mouse è fondamentale: si può scorrere sullo schermo per raggiungere tutti i programmi che si vuole. Il mouse è composto da due bottoni, pigiare su un bottone viene detto cliccare e pigiare due volte velocemente sullo stesso bottone si dice doppio clic, mentre selezionare vuol dire indicare qualcosa sullo schermo con il mouse. La conferma di un operazione avviene generalmente cliccando con il tasto sinistro (SX); il tasto destro (DX) varia le sue funzioni a seconda del contesto (nella gestione dei file serve per: - - rinominare il file, - - metterlo in copia, - - cancellarlo, Quando si fa doppio clic su un icona vuol dire che si vuole richiamare l applicazione. In questo caso si presentano due situazioni diverse: Esiste un programma in grado di leggere quel file : in questo caso viene aperto il programma con il file che ne ha permesso il richiamo Il programma non esiste: il calcolatore chiede all utente qual è il programma che vuole utilizzare per aprire quel file. La disposizione dei caratteri sulla tstiera può attenersi a due standard principali: lo standard QWERTY e lo standard QZERTY. Il primo prevede i caratteri QWERTY uno accanto all altro, mentre nel secondo la Z è posizionata al posto della W; ci sono anche altre lievi differenze riguardanti la posizione di alcuni caratteri. I tasti, in entrambi gli standard, sono uguali e possono essere divisi nelle seguenti categorie: - Tasti funzione (in alto) - Caratteri alfanumerici (contenenti le 26 lettere dell alfabeto anglosassone, i numeri e altri caratteri di punteggiatura) - Tastierino numerico (a destra) - Tasti direzionali (contengono le frecce direzionali ed altri tasti per muoversi all interno dei programmi). Gestione / Esplora risorse sia con il tasto Si può arire Esplora risorse sia cliccando con il tasto destro sul menù di Avvio sinistro sul menù di avvio:

19 Gestione/esplora risorse permette la gestione dei file ed è possibile copiare dei file da e su tutte le unità che lo permettono inoltre dalla finestra di Gestione/esplora risorse è possibile lanciare dei file con il doppio clic sull icona che rappresenta il file. Gestione/esplora risorse è una finestra e ne ha tutte le caratteristiche. A sinistra c è l albero delle directory di tutte le unità che si sono installate sul calcolatore. I rami si possono comprimere ed espandere. E possibile cliccare sul simbolo + che permettere di allargare la visuale visualizzando l elenco delle subdirectory; è pocssibile cliccare sul - per diminuire la visuale. A destra ci sono i file e ledirectory contenute nella directory selezionata a sinistra. Per spostare un file Per spostare un file basta trascinarlo (cliccare con il tasto sinistra sull icona del file e tenendo premuto il tasto portare l icona sulla directory di destinazione ).

20 Per copiare un file Si può usare la funzione COPIA/INCOLLA. Si clicca con il tasto destro sull icona del file e si seleziona copia nel menù a tendina; si seleziona nella parte a sinistra di esplora risorse la directory di destinazione con il tasto sinistro, si clicca con il tasto destro e si seleziona incolla nel menù a tendina. I collegamenti Il collegamento di Windows è come l indice di un libro che indica una pagina; il collegamento è la riga dell indice con l indirizzo pagina desiderata, la pagina desiderata è il file da trovare. Cliccando con il tasto destro del mouse su un file o su di una directory è possibile inoltre: eliminare e/o rinominare un file creare un collegamento ad un file o ad una cartella Altri comandi ottenibili con il tasto destro. La formattazione Per formattazione si intende la pulizia completa e la riorganizzazione della scaffalatura di una unità. Per riorganizzazione della scaffalatura si intende la riorganizzazione di tracce e settori di cui è composta l unità (tecnicamente i file vengono posti all interno di tracce e settori). Questa è possibile solo sulle unità che lo permettono ( è possibile sui floppy ma è impossibile sui CD rom). Attenzione: la formattazione elimina completamente il contenuto di una unità, occorre prestare particolare attenzione all utilizzo di questa procedura. Per formattare una unità basta cliccare una volta sola con il tasto destro sull unità da formattare nella parte sinistra della schermata di gestione/esplora risorse e scegliere dal menù a tendina la voce formatta. Appare la seguente finestra di dialogo:

21 La formattazione rapida impiega pochi istanti (per un floppy da 1,44Mb); la formattazione completa impiega circa un minuto ma è più affidabile. La scelta copia i file di sistema permette al floppy disk di far avviare il calcolatore anche se questo è privo di un sistema operativo al suo interno. Etichetta è il nome che l utente può dare al disco; nessuna etichetta permette di non assegnare nessun nome al floppy; visualizza rapporto dettagliato fornisce una schermata con i risultati della formattazione. Creare una directory Il multitasking Il trova Occorre operare con gestione/esplora risorse. Per creare una nuova cartella: - si decide dove posizionarla e quindi si sceglie nella parte sinistra dello schermo la directory nella quale si desidera creare quella nuova; - si clicca con il tasto destro nella parte destra di gestione/esplora risorse su uno spazio vuoto; - si seleziona NUOVO - dal nuovo menù a tendina si sceglie cartella - si da il nome alla cartella. Con Windows è possibile utilizzare più programmi contemporaneamente (multitasking), basta minimizzare un applicazione ed attivarne un altra. Si possono attivare contemporaneamente sia il blocco notes che la calcolatrice. Il trova è necessario ogni qualvolta si vuole ricercare qualcosa all interno del calcolatore di cui non sappiamo la posizione. Il trova è reperibile sul pulsante start/avvio sulla barra del sistema operativo e dal esplora risorse nel menù strumenti.

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