I dispositivi di input/output: il mouse

Transcript

1 I dispositivi di input/output: il mouse Oggi quasi tutti i computer hanno un dispositivo di puntamento detto mouse Una freccia indica la posizione del mouse sul video e lo spostamento del mouse sul tavolo viene comunicato al processore, che produce lo spostamento corrispondente della freccia sul video Una volta raggiunta la posizione desiderata, premendo uno dei pulsanti del mouse si genera un segnale in input che può corrispondere a diverse funzioni 1

2 I dispositivi di input/output: le stampanti La stampante è un dispositivo di output che consente la stampa su carta delle informazioni Parametri in base ai quali si valutano le prestazioni di una stampante La velocità di stampa: viene solitamente misurata in pagine al minuto o in caratteri al secondo, la risoluzione (qualità) di stampa: indica quanto precisa è la riproduzione dei simboli. Si misura in dpi (dot per inch). 2

3 I dispositivi di input/output: le stampanti Esistono diversi tipi di stampanti; i più comuni sono: Stampanti a margherita o a testina rotante Stampanti ad aghi Stampanti a getto di inchiostro. Stampanti laser 3

4 Lo scanner Dispositivo che permette l acquisizione di immagini in formato digitale La sua precisione (risoluzione) si misura in DPI (Dot Per Inch). Maggiore il DPI maggiore la risoluzione delle immagini acquisibili La risoluzione ottica indica il numero massimo di puntini in cui lo scanner è capace di scomporre una immagine, riferita alla lunghezza/larghezza di un pollice (25,4 mm). I dot (puntini in inglese) sono l equivalente dei pixel Può essere connesso alla porta parallela o all USB 4

5 Lo scanner C i a o! 5

6 Lo scanner Quanta memoria occupa una immagine 2``x3`` acquisita tramite uno scanner a 300 DPI, 256 colori? 300 DPI x 2 Inch = 600 Dot 300 DPI x 3 Inch = 900 Dot 600x900 = Dot 256 colori 8 bit/pixel = 1 byte/pixel byte circa 0.5 MB 6

7 Lo scanner: che risoluzione usare? Per una visualizzazione sullo schermo di un monitor è del tutto inutile superare i 100DPI, visto che il monitor ne può rappresentare normalmente una novantina (perché?). Questo consente oltretutto un buon risparmio di memoria. Per l'editoria vanno normalmente usati 300DPI, limite fisico delle più comuni macchine da stampa, salvo diverse richieste dell'editore o pubblicazione di dettagli ingranditi tratti da quell'immagine. Per l'archiviazione quale originale vale la pena di salvaguardare al massimo il dettaglio dell'immagine, utilizzando i 600DPI dello scanner. 7

8 Altri dispositivi di input/output Lettori di codici a barre Modem Fax Microfono (il controller si chiama scheda audio) Casse acustiche (il controller si chiama scheda audio) Plotter 8

9 Interazione tra processore e memorie e dispositivi di I/O PROCESSORE CLOCK UC ALU HARD DISK MONITOR CONTROLLER CONTROLLER BUS MEMORIA CENTRALE CONTROLLER LETTORE CD_ROM CONTROLLER TASTIERA 9

10 Programmazione: Sommario Concetti di Base della Programmazione; Algoritmi; Diagrammi di Flusso; Istruzioni Sequenziali, Condizionali, Cicliche; Logo Variabili, Procedure e Parametri; 10

11 Il Problema computazionale È computazionale un problema che da alcuni dati iniziali porta ad un risultato tramite almeno una sequenza preordinata di passi; Esempi nella vita pratica si trovano facilmente nell arte culinaria o nella musica. 11

12 Esempio Il Risotto alla Zucca: - Abbiamo gli ingredienti (riso, zucca, olio, prezzemolo, cipolla, sale, etc.) con le giuste quantità; - Seguiamo la ricetta; - Serviamo il piatto a tavola. 12

13 Altro esempio L esecuzione della nona di Beethoven: - Abbiamo l orchestra, il direttore ed i musicisti; - Seguiamo lo spartito; - La musica riempie la sala. 13

14 Ma Non è così facile come sembra! Per scrivere la sequenza di passi bisogna essere un bravo cuoco o un bravo compositore (o entrambi, come Rossini); Anche per sapere eseguire bisogna imparare l arte. 14

15 Il cuore dell informatica? definizione di un particolare problema computazionale scrittura di un algoritmo che lo risolve scrittura del programma che traduce i passi dell algoritmo in termini comprensibili dal computer 15

16 Algoritmo Un algoritmo è una sequenza finita di passi da eseguire affinché venga risolto un dato problema computazionale. Ogni passo deve essere esauribile in tempo finito. La cosa difficile è scrivere una sequenza di passi che risolvano il problema computazionale 16

17 Il programma Il programma è la scatola nera che risolve il problema computazionale; Il programma è una sequenza di istruzioni che devono essere eseguite; Il programma è la traduzione per il computer dei passi dell algoritmo Deve essere scritto tramite un linguaggio che il computer capisca (linguaggio macchina); Il programmatore utilizza un linguaggio di programmazione che poi viene tradotto in linguaggio macchina; 17

18 Il Problema Computazionale INPUT PROGRAMMA OUTPUT 18

19 Un esempio di algoritmo Ricetta del Risotto alla Zucca: 1. Preparare il soffritto ed il brodo; 2. Aggiungere la zucca a pezzettini al soffritto; 3. Mescolare fino a quando la zucca non è un purè; 4. Aggiungere il riso al soffritto; 5. Fare tostare il riso; poi bagnarlo con il vino; 6. Aggiungere brodo fino a quando il riso è cotto; 7. Aggiungere prezzemolo, pepe e burro; 8. Se preferisci salato, allora aggiungi sale; 19

20 Fasi di creazione di un programma 1. Studio Preliminare 2. Analisi del Sistema 6. Manutenzione e Test 3. Progettazione 5. Implementazione 4. Sviluppo 20

21 Le fasi dell implementazione Analisi del problema computazionale (individuare input ed output, etc.) Progettazione di una soluzione proponendo una suddivisione del problema in sottoproblemi più semplici; alla fine di questa fase, per ogni sottoproblema si deve scrivere l algoritmo utilizzando pseudo-codici e diagrammi di flusso; Stesura del programma a partire dall algoritmo: implementazione vera e propria Test del programma: alfa testing, beta testing, debugging Produzione documentazione e distribuzione 21

22 Sottoproblemi La ricetta precedente è un esempio di cosa significa scomporre un problema in sottoproblemi; Ogni sottoproblema può essere scomposto in problemi via via più elementari; Per ogni problema elementare deve esistere un istruzione nel linguaggio adottato la cui esecuzione lo risolve. 22

23 Alto e basso livello Man mano che si suddivide il problema in sottoproblemi, si scende di livello; Se ci si avvicina al linguaggio umano, si parla di linguaggi di Alto livello; Se ci si avvicina al linguaggio macchina, si parla di linguaggi di Basso livello; 23

24 Linguaggi di Programmazione Linguaggio umano (es. Italiano) Descrizione di un algoritmo (es. diagrammi di flusso, pseudo codice, etc ) Linguaggi di Programmazione (es. C, VBasic, Java, Logo, etc ) Linguaggio Macchina 24

25 Linguaggi di programmazione Linguaggio macchina Codifica binaria delle istruzioni Diverso per ogni architettura Istruzioni e operazioni elementari coincidono Linguaggio Assembler Sempre a livello macchina, ma codifica simbolica delle istruzioni Es: ADD R1, #5 STORE R1, M[255] 25

26 Linguaggi di programmazione Linguaggio ad alto livello (HLL - High-Level Languages Elaboratore virtuale Operazioni molto più astratte delle operazioni HW Es: x = y+2 z = cos(x) Linguaggio indipendente dalla piattaforma! Possibile mediante l esistenza di traduttori 26

27 Linguaggi di programmazione Programma sorgente (HLL) Traduttore Programma eseguibile (bit) 27

28 Traduttori somma due interi stampa un messaggio... Uomo Traduttore Macchina 28

29 Traduttori Due schemi Compilatori Interpreti 29

30 Compilatori Traduzione avviene in due passi: Compilazione vera e propria Collegamento (link) Dopo la fase di link, il programma può essere eseguito direttamente Ogni fase produce un file corrispondente all aggiunta di informazioni di vario tipo Formato oggetto Formato eseguibile 30

31 Compilatori sorgente COMPILATORE oggetto LINKER Libreria eseguibile

32 Linker Risolve i riferimenti ad indirizzi di memoria Indirizzi logici => indirizzi fisici Aggiunge al codice le librerie: Funzioni pre-compilate e riutilizzabili (es. funzioni matematiche) e distribuite con il compilatore Codice scritto in precedenza Due schemi: Librerie statiche Librerie dinamiche 32

33 Interpreti Il formato interno viene generato interpretando e traducendo il formato sorgente Il programma viene interpretato ed immediatamente eseguito istruzione per istruzione. Non viene generato né formato intermedio (oggetto) né eseguibile. 33

34 Compilatori vs. interpreti Linguaggi compilati: Vantaggi: Formato del programma eseguibile più efficiente esecuzione più veloce Migliore supporto per istruzioni complesse e programmi di grandi dimensioni Svantaggi: Rallentamento tempo di sviluppo dei programmi Maggiori requisiti di spazio di memoria (il compilatore è un programma sofisticato) Linguaggi interpretati: Ideali in ambiente didattico per lo sviluppo rapido di programmi. 34

35 Portabilità del software Possibilità per un programma di poter essere eseguito su piattaforme HW e SW diverse da quelle su cui è stato sviluppato Software portabile in genere rappresenta l eccezione! Es: Programmi su PC intel in ambiente windows 35

36 Linguaggi di programmazione FORTRAN FORmula TRANslation (1956) calcoli tecnico-scientifici (ambiente fisico/matematico) svariate librerie compilato COBOL COmmerce and Business Oriented Language (1960) elaborazione di archivi, tabulati applicazioni contabili 36

37 Linguaggi di programmazione BASIC Beginner s All-purpose Symbolic Instruction Code (1962) relativamente semplice capacità grafiche interpretato versioni evolute (VisualBasic) PASCAL (1972) Linguaggio molto formale (progetto accademico) Programmazione strutturata Utile per la didattica Compilato 37

38 Linguaggi di programmazione C C++ Bell Labs (1972) Evoluzione più efficiente del PASCAL Istruzioni per ottimizzazione del codice efficiente Molto usato nella programmazione di sistema compilato Bell Labs ( 80) Evoluzione del C ad oggetti Diverso paradigma di programmazione Include il C compilato 38

39 Linguaggi di programmazione Java Perl Sun MicroSystems ( 90) Evoluzione del C++ Schema misto compilato+interpretato Portabilità universale tramite formato intermedio (bytecode) Vasta gamma di librerie Supporto alla programmazione web GNU project ( 90) interpretato complesso, ma molto potente molto utilizzato nella programmazione web programmi=>script 39