Informatica di base. Lezione 2. Lucio Bianchi 19 marzo 2011

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1 Informatica di base Lezione 2 Lucio Bianchi 19 marzo

2 Sommario Indice 1 Rappresentare l'informazione 1.1 Informazione Denizione di informazione Che cos'è l'informazione? L'informazione è un messaggio contenuto in ogni forma di comunicazione. L'informazione è la riduzione di incertezza conseguente alla ricezione di un messaggio. Se un supporto può contenere 10 congurazioni diverse allora la probabilità che ne contenga una in particolare è 1 su 10. Se un supporto può contenere 2 congurazioni diverse allora la probabilità che ne contenga una in particolare è 1 su 2. Misura dell'informazione Unica misura possibile (in termini matematici) Probabilità che il supporto contenga una specica congurazione tra tutte quelle possibili. Risultato di un referendum abrogativo: si, no Segnale su un semaforo (caso più semplice): rosso, giallo, verde Risultato di una partita di calcio: 1, 2, X Estrazione del lotto: 1,..., 90 Unità elementare dell'informazione Alternativa (la più piccola incertezza possibile) Si / No Bianco / Nero 0 / 1 Bit = Binary Digit (trad. cifra binaria) Permette al massimo due congurazioni diverse. È l'unità utilizzata dal computer e da tutti i dispositivi connessi.

3 Unità elementare dell'informazione Esempi di supporti Hard-disk: due diversi stati di polarizzazione di una sostanza magnetica Memoria principale: due stati di carica elettrica di una sostanza Connessioni (cavi): passaggio o non passaggio di corrente in un cavo conduttore CD: riessione o non riessione di un raggio luminoso 1.2 Misurare l'informazione Rappresentare più di due opzioni Il bit può al massimo rappresentare due opzioni. Che cosa si può fare se si devono rappresentare più di due opzioni? Misurare l'informazioni 4 opzioni: 2 domande > 2 bit 8 opzioni: 3 domande > 3 bit 16 opzioni: 4 domande > 4 bit... n opzioni: log 2 (n) domande > log 2 (n) bit 2 n opzioni: n domande > n bit 2

4 Multipli del Bit byte [B] = 8 bit - Lunghezza di ogni parola nella memoria kilobyte [kb] = 1024 byte - Capacità della memoria cache ( 512 kb) Megabyte [MB] = 1024 kilobyte - Capacità di un CD ( 700 MB) Gigabite [GB] = 1024 Megabyte - Capacità della memoria principale ( 1-4 GB) Terabyte [TB] = 1024 Gigabyte - Capacità di un Hard disk ( 1 TB) 2 Connessioni hardware 2.1 Denizione Connessione hardware Denizione Serve a mettere in collegamento due (o più) dispositivi elettronici. utilizza un cavo elettrico (più raramente una bra ottica, onde radio o radiazioni infrarosse) fornito di connettori alle estremità esistono molti tipi di cavi e connettori, ognuno dedicato ad un particolare utilizzo le informazioni possono essere inviate tra un dispositivo e l'altro in due modi molto diversi necessità di avere standard per mettere d'accordo produttori diversi 2.2 Trasmissione seriale Denizione Le informazioni sono inviate una di seguito all'altra e giungono al destinatario nello stesso ordine in cui il mittente le ha inviate. estremamente diusa anche se è più complessa da realizzare con dispositivi sici e più complessa da gestire richiede minor numero di cavi -> minore costo tollerante rispetto alla interferenze e agli errori di trasmissione 3

5 RS Porta seriale presente in quasi tutti i desktop computer, assente sui laptop soppiantata da connessioni più moderne (USB, PS2,... ) controllo dei dispositivi di rete per congurazione e monitoraggio USB - Universal Serial Bus usato per connettere molto periferiche a un computer -> standard de facto mouse, tastiera, memorie ash, hard disk esterni, scanner, macchine fotograche digitali, stampanti possibilità di connettere/disconnettere i dispositivi senza riavviare il computer (plug-and-play) IEEE Firewire utilizzata per connettere dispositivi video decoder digitali videocamere 4

6 2.3 Trasmissione parallela Denizione Utilizza diversi conduttori per trasmettere informazioni simultaneamente Un cavo che eettua una trasmissione parallela a n bit deve necessariamente essere costituito da n cavi Prestazioni più elevate rispetto alla trasmissione seriale Maggiore costo Facilità di interferenze tra i cavi IEEE Porta parallela tradizionalmente utilizzata per le stampanti soppiantata da connessioni più moderne (USB) grande ingombro 3 Software 3.1 Tipi di software Denizione Software Insieme dei programmi che permettono al computer di lavorare. I programmi forniscono alla CPU le istruzioni in base alla quali questa può elaborare le informazioni. I programmi devono essere scritti in un linguaggio che deve essere compreso dalla CPU. 5

7 Software di sistema Gestisce l'utilizzo delle risorse hardware del computer. Programmi di boot forniti dal produttore del computer (necessari per avviare la macchina). Sistema operativo (gestisce le applicazioni e le periferiche). Microsoft Windows Mac OS x GNU / Linux Software applicativo Sono i programmi utilizzabili dall'utente per risovere vari problemi. Microsoft Word Microsoft Excel Adobe Photoshop Closed source Software sviluppato da aziende che ne tengono segreto il codice -> spesso coperto da brevetti. Dovere di pagare una licenza d'uso al proprietario della licenza. Solitamente la licenza prevede che il software non possa essere copiato, modicato, distribuito e che sia installato su una sola macchina. Open source Software sviluppato da persone o aziende che decidono di rendere il codice di pubblico dominio. Chiunque ha la possibilità di studiare il software, modicarlo, aumentarne le funzionalità, ridistribuirlo. Miglioramento continuo del software grazie a una comunità di programmatori. Esistono licenze che, in alcuni casi, possono impedire lo sfruttamento commerciale del software. Molto spesso le licenze d'uso sono gratuite. Nonostante questo molte aziende hanno il software libero come buisness principale -> possibilità di guadagno. 6

8 Il software come prodotto Realizzare un software è costoso (anche se non si produce niente di sico). Necessità di impiegare molte persone per molto tempo Il lavoro non termina una volta che il software è stato scritto. Necessità di mantenere il software utilizzabile anche dopo diversi anni dalla sua scrittura originale. Ogni progetto software deve essere un compromesso tra: funzionalità risorse economiche disponibili tempo di produzione 3.2 Sistema operativo Cos'è? Il sistema operativo è un software di sistema che si inserisce tra l'hardware e il software applicativo. Permette all'utente di far svolgere alla macchina particolari compiti (attraverso il software applicativo) senza preoccuparsi della struttura dettagliata dell'hardware. Capisce le istruzioni dei programmi applicativi e comanda alla CPU e alle periferiche quello che devono fare. È l'interfaccia che permette la comunicazione tra uomo e macchina. Interfaccia di un sistema operativo Ogni sistema operativo ha una sua interfaccia, cioé ha un diverso modo di raccogliere i comandi dall'utente e di impartirli alla CPU. Le prime interfacce erano a caratteri schermo scuro sul quale digitare dei comandi in forma testuale necessario imparare il linguaggio del sistema operativo quasi del tutto abbandonata sui sistemi Microsoft Windows A metà degli anni '80 Apple inventò il mouse e l'interfaccia graca (GUI) i comandi vengono impartiti tramite la pressione di un tasto un cursore permette di spostarsi sullo schermo nel quale sono presenti delle icone grache semplicità: ha contribuito alla diusione del computer 7

9 Microsoft Windows Sistema operativo più diuso. Grazie ad accordi con le aziende produttrici di computer, è quasi sempre installato prima dell'uscita dalla fabbrica -> sovrapprezzo non controllabile dall'utente. Versioni domestiche a funzionalità ridotte: Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows ME, Windows XP Versioni aziendali a funzonalità complete: Windows 3.11, Windows NT, Windows 2000, Windows XP Pro Ultime uscite hanno moltissime versioni per diverse fasce di prezzo: Windows Vista, Windows 7 Mac OS X Realizzato e commercializzato da Apple solamente per i propri computer Maggiore stabilità e sicurezza Innovazione Maggiore costo Tradizionalmente utilizzato da chi si occupa di graca (disponibilità di molto programmi specici) GNU/Linux Gratuito e a sorgente aperto (chiunque può vedere il codice con cui è scritto e modicarlo) Molto diuso in ambito accademico Progetti per dionderlo nelle scuole e nella pubblica amministrazione -> notevole risparmio Ore la possibilità di scegliere diversi tipi di interfacce grache (Gnome, KDE, LXDE,... ) 3.3 Software applicativo Cos'è un programma Serie di istruzioni scritte in un linguaggio opportuno (linguaggio di programmazione) 8

10 La macchina può capire soltanto il proprio linguaggio (linguaggio macchina) Servono dei programmi (compilatori, assemblatori, linker,... ) che traducono il programma in linguaggio macchina Applicazione Un'applicazione è un programma nalizzato a gestire una specica attività umana. gestire lo stipendio dei dipendenti di un'azienda registrare tutte le fatture di un'azienda pilotare un braccio meccanico di una macchina CNC... Applicazioni più comuni Ogni utente ha esigenze diverse -> esistono moltissime applicazioni per soddisfare (quasi) tutte le esigenze Ogni utente deve andare a cercarsi le applicazioni più adatte Applicazioni aziendali: gestione magazzini, fatturazioni, stipendi,... Applicazioni d'ucio: produzione di documenti, cataloghi,... Applicazioni multimediali e di intrattenimento 9