Fondamenti: Informatica, Computer, Hardware e Software

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1 Consulente del Lavoro A.A 2002/2003 I Semestre Fondamenti: Informatica, Computer, Hardware e Software prof. Monica Palmirani Finalità del corso fornire elementi di informatica di base teorici che consentano una buona integrazione delle competenze giuridiche con il mondo delle nuove tecnologie fornire elementi di informatica applicata e pratica che consentano il miglioramento dell attività professionale sopperire alla mancanza delle abilità informatiche: sistema operativo, word, e- mail, internet

2 Piano delle lezioni 3 ottobre 2002 HW teorico 10 ottobre 2002 SW teorico 17 ottobre 2002 Sistemi operativi pratico 24 ottobre 2002 Linguaggi teorico 31 ottobre 2002 WORD pratico 7 novembre 2002 Internet teorico 14 novembre 2002 Posta-elettronica pratico 21 novembre 2002 Sicurezza teorico 28 novembre 2002 Explorer e HTML pratico 5 dicembre 2002 B2B, B2C, Portali teorico/pratico 12 dicembre 2002 Banche dati teorico 19 dicembre 2002 Banche dati pratico Definizione di Informatica Information+automatique = informatique scienza della creazione, raccolta, elaborazione, rappresentazione e diffusione dell informazione ossia l elaborazione dei dati in informazioni l archiviazione delle informazioni la trasformazione delle informazioni in altre forme

3 Ciclo di elaborazione 1. Input dei dati 2. Fase di Elaborazione 3. Output dei risultati 4. Memorizzazione dei risultati 5. Distribuzione dei risultati lo strumento attraverso il quale si effettuano queste operazioni è il COMPUTER ovvero l insieme dei dispositivi meccanici ed elettronici in grado di elaborare dati ed istruzioni Il Computer lo strumento attraverso il quale si effettuano queste operazioni è il COMPUTER ovvero l insieme dei dispositivi meccanici ed elettronici in grado di elaborare dati ed istruzioni il computer è uno strumento digitale, elettronico, automatico digitale: i dati sono rappresentati mediante cifre in particolare mediante una rappresentazione binaria 0 e 1 elettronico: si basa su tecnologie elettroniche automatico: capace di eseguire una sequenza di istruzioni senza l intervento esterno di un operatore una volta avviato il procedimento

4 Hardware e Software Hardware: parte fisica del computer costituita da parti elettroniche e meccaniche Firmware: insieme di microprogrammi registrati sulle memorie permanenti dei dispositivi elettronici, solitamente introdotti dal costruttore e cablati nell hardware Software: Insieme di programmi scritti in qualche linguaggio di programmazione eseguibili dal computer Strati dell hardware e del software Utente Programmi applicativi Linguaggi e ambienti di programmazione Sistema operativo Firmware HARDWARE

5 Breve preistoria calcolatori 1642 Pascal - prima macchina addizionatrice automatica 1671 Leibniz - prima macchina moltiplicatrice automatica 1804 Jacquard - scheda perforata utilizzata nei telai meccanici 1833 Babbege - macchina analitica 1890 Hollerith - macchina a schede perforate per elaborare i risultati del censimento --> 1919 fonda l IBM Babbage -analytic machine

6 Pascalina ENIAC

7 I Generazione 1946 ENIAC - Università di Pennsylvania - primo calcolatore elettronico basato su valvole termoioniche stanza di 30 metri, 300 moltiplicazioni x secondo - dati inseriti mediante lettore di schede perforate 1949 EDSAC - Università di Cambrige - primo prototipo di calcolatore moderno con possibilità di memorizzazione del programma UNIVAC - primo calcolatore prodotto commercialmente - USA programmazione in linguaggio macchina II Generazione 1957 IBM memoria a nuclei di ferrite - possibilità di utilizzare un linguaggio di alto livello di programmazione - FORTRAN seguirono altri linguaggi come il COBOL, ALGOL negli anni 60 viene coniato il termine software e al posto delle valvole termoioniche vengono impiegati transistor 1960 IBM primo computer a transistor

8 III Generazione 1964 IBM /360 - passaggio dai transistor ai circuiti integrati - memorie più potenti - collegamenti remoti con terminali BASIC anni 70 LSI Large Scale Integration - circuiti integrati a larga scala di integrazione - circuiti stampati Personal computer - microprocessore reti di elaboratori 1971 Wirth crea il PASCAL PROLOG Microprocessori Microprocessore moderno 4004 INTEL piastra madre

9 IV Generazione Supercalcolatori capaci di calcoli paralleli CRAY anni 80 nascita dell AI e dei sistemi esperti Tipologie di computer Supercalcolatori Mainframe Minicomputer Workstation - computer da tavolo ad alte prestazioni Personal computer Notebook Palmari

10 Leggi di Moore Legge di Moore - uno dei fondatori dell INTEL: l intensità di integrazione sui circuiti è calcolabile attraverso la legge di Moore: ogni anno e mezzo il numero di circuiti integrati su un chip è raddoppiato con la conseguente potenza di calcolo Leggi di Joy Legge di Joy - uno dei fondatori della SUN: la potenza di calcolo dei microprocessori si misura in quante istruzioni per secondo sono in grado di processare MIPS - milioni di istruzione per secondo la crescita di potenza nel tempo è calcolabile applicando la Legge di Joy MIPS=2 (anno-1984)

11 Componenti del computer TASTIERA MOUSE MICROFONO SCANNER VIDEO CAMERA INPUT MODEM CASE OUTPUT SCHERMO (MONITOR) STAMPANTE CASSE AUDIO Architettura di un calcolatore Modello di von Neumann B u s e s t e r n o CPU - unità centrale di elaborazione ALU Aritmetic Logic Unit CU Control Unit Unità di memoria centrale Unità di Input/Output B u s i n t e r n o Unità di memoria di massa Microprocessore scheda madre

12 Componenti fondamentali CPU - Central Processing Unit ALU - unità aritmetico-logica - compie operazioni di calcolo CU - Control Unit - preleva le istruzioni del programma dalla memoria centrale le esegue - il clock determina la frequenza con cui vengono eseguite le istruzioni (Hertz) Memoria centrale contiene dati e istruzioni temporaneamente durante l esecuzione del programma Unità di Input/Ouput dispositivi di ingresso e uscita Memoria di Massa dispositivo per l archiviazione permanente dei dati e dei programmi Bus - dispositivi di collegamento e canali di trasmissione Unità di memoria centrale ROM read only memory è una memoria permanente in sola lettura e quindi non modificabile memoria in sola lettura su cui sono memorizzati programmi di base per il funzionamento del computer - BIOS firmware risiede nella ROM RAM random access memory è una memoria volatile e modificabile vengono memorizzati dati e istruzioni momentaneamente durante l esecuzione dei programmi

13 Unità di misura Celle di memoria- unità elementare della memoria identificata da un indirizzo posizionale Bit - elemento elementare avente significato informativo 0 o 1 Byte - 8 bit - unità minima indirizzabile 1 Kilobyte = 1024 byte = Megabyte = 1024 Kilobyte = circa byte Gigabyte = 1024 Mega = Terabyte = 1024 Giga = 2 40 Memorie di massa Nastro magnetico: Capacità elevata e variabile, Velocità bassa, Aggiornabile solo sequenzialmente, Trasferibile Hard disk (Disco fisso) [C]: Capacità alta (20-40 Gb), Velocità alta, Aggiornabile, Non trasferibile Floppy disk [A]: Capacità bassa (1,44 Mb), Velocità bassa, Aggiornabile, Trasferibile CD [D]: Capacità media (600 Mb), Velocità media, Non aggiornabile,trasferibile DVD: Capacità media-alta (Gb), Velocità media, Non aggiornabile, Trasferibile ZIP e Data cartridge: Capacità media-alta (250 Mb - Gb), Velocità bassa, Aggiornabile, Trasferibile

14 Organizzazione fisica dei dichetti e dei dischi fissi tracce settori