Informatica l'insieme dei processi e delle tecnologie che rendono possibile la creazione, raccolta, elaborazione, immagazzinamento e la diffusione delle informazioni 4
Società dell Informazione La società dell informazione = la collettività nella quale la condivisione ed il reperimento dell informazione è reso più agevole dalla tecnologia Definizioni Informazione : atto di informare o di essere informati; comunicazione della conoscenza; conoscenza derivata dallo studio, dall esperienza o dall istruzione. Tecnologia : applicazione della scienza, specialmente in campo industriale e commerciale Fattori determinanti dello sviluppo: Miniaturizzazione componenti elettronici Riduzione prezzo componenti elettroniche Maggior facilità di utilizzo tramite interfacce user-friendly Diffusione di Internet 5
Che cos è un Computer? E' il centro delle moderne tecnologie informative. E' definito come un Elaboratore Elettronico Digitale: Elaboratore: macchina in grado di immagazzinare ed elaborare dati in base ad una serie di istruzioni (programma) Elettronico: il computer utilizza componenti elettroniche Digitale: il computer elabora e memorizza segnali digitali basati sulle cifre binarie (0 e 1). Combinazioni di bit per parole, suoni, video Definizione: Computer : dispositivo elettronico progettato per ricevere dati, elaborarli ad alta velocità e visualizzare i risultati dell elaborazione 6
Analogico - Digitale Segnale analogico Segnale digitale 7
Decimale - Binario 8
Hardware e Software Hardware: la struttura fisica del computer. E' costituita da vari componenti elettronici che svolgono specifiche funzioni. Sono compresi i componenti esterni e le periferiche (video, cavi, antenne...) Software: L'insieme dei programmi (istruzioni) che consentono all'hardware di svolgere i propri compiti 9
Storia dei Computer 1946 - Primo computer elettronico ENIAC: tecnologia a valvole, programmi scritti in binario, connessioni fisiche dei circuiti 1952 - Primo utilizzo di computer UNIVAC per previsioni elettorali 1959 - Primo utilizzo dei transistor 1963 - Sviluppo del linguaggio BASIC 1965 - IBM introduce la serie di mainframe 360: tecnologia a circuiti integrati 1969 - Nasce ARPA-Net, la rete che darà origine all Internet 1976 - Primo microcomputer Altair 8800 all MIT 1977 - Primo microcomputer Apple II 1981 - Primo Personal Computer IBM con MS-DOS Intel 8088 1984 - Apple MacIntosh, il mouse e l ambiente grafico, stampanti laser 1989 - Processore Intel 80486 1991 - Prima versione di Linux 1992 - Microsoft Windows 3.1 1994 - Nasce il World Wide Web, Processore Intel Pentium 1994 - Prima versione del browser Netscape 1998 - Processore AMD Athlon 1999 - Processore Intel Pentium III 2001 - Windows XP, affermazione di Linux 2004 Affermazione di Google e delle connessioni ADSL 2006 Diffusioni di applicazioni in rete (Google Applications: Writely etc.) 10
Tipi di Computer (prima) Mainframe: computer grande e veloce, controlla(va) molte periferiche. Oggi sostituiti dai server 11
Tipi di Computer (prima) Personal Computer: una qualsiasi unità autosufficiente per l'utilizzo di un utente per volta. 12
Tipi di Computer (oggi) Server Computer centrale collegato in rete con i computer client Contiene raccolte di dati (database) e/o programmi per i client ai quali offre servizi Possono essere server generici oppure File Server, Database Server, Printer Server a seconda dei servizi che rendono disponibili Client Usano i servizi messi a disposizione dai server Connessi tramite una rete cablata o senza filo (wireless) PC, workstation e altri dispositivi 13
L architettura Client - Server 14
Componenti di base di un PC Case: involucro di metallo che contiene la scheda madre e altri componenti. Orizzontale o Verticale (tower) Case: Unità per dischi floppy 15
Componenti di base di un PC Definizioni Unità centrale di elaborazione (CPU) : la componente chiave di un sistema, quella che interpreta ed esegue le istruzioni dei programmi. Input : l inserimento di dati nel computer per l elaborazione. Output : il trasferimento di dati dal computer a dispositivi che permettono all utente di vedere o ascoltare i risultati dell elaborazione. 16
Componenti di base di un PC Unità centrale (CPU - Central Processing Unit): il microprocessore, il cervello del computer. Esegue istruzioni inserite nei programmi caricati nella memoria RAM Due componenti principali: Unità di controllo: sovrintende alla giusta esecuzione dei programmi e coordina i componenti hardware L'unità logico aritmetica (ALU) è il componente della CPU che effettua le operazioni. Costituita da un unico circuito integrato: matrice di componenti elettronici fissati su una base di silicio Oggi due principali produttori: Intel (Pentium, Core, Xeon) e AMD (Athlon, Opteron) 17
Componenti di base di un PC Segue Unità centrale (CPU) Velocità di Elaborazione: misurata in cicli al secondo. Orologi incorporati (clock) misurano i "battiti" del computer: un battito corrisponde a un ciclo, approssimativamente corrisponde ad una unità di elaborazione. Unità di misura Hertz: cicli al secondo, MegaHertz milioni di cicli al secondo CPU attuali: migliaia di Mhz (GigaHertz). Oggi PC da 1.500 Mhz a 3.000 Mhz Confrontabilità: si posso confrontare velocità in Mhz solo tra CPU della stessa classe di computer. 18
Componenti di base di un PC Scheda madre (motherboard):scheda su cui alloggiano CPU, circuiti integrati, i connettori (slot) per aggiungere schede. 19
Componenti di base di un PC 20
Componenti di base di un PC Chip di supporto: fissati sulla scheda madre, aiutano la CPU a svolgere i propri compiti. Es.: clock, ROM del BIOS, etc Chip memoria: fissati su connettori. Formano la RAM. Bus: circuiti per lo scambio dei dati tra i dispositivi presenti sulla scheda madre. Scheda espansione: collocate sui circuiti stampati alloggiate sulla scheda madre o inserite in appositi slot. Consentono la comunicazioni tra dispositivi e CPU. Es.: scheda video, scheda audio. 21
Componenti di base di un PC Porte: ingresso della scheda di espansione. Permette il collegamento alla scheda del dispositivo. Tipi: Parallela (LPT): collegamento a stampante Seriale (COM): per il modem PS/2: per mouse e tastiera USB (universal serial bus): la più veloce e flessibile. Unità disco: Hard Disk, Floppy Disk, lettore CDROM, DVD. Alimentatore: L'alimentatore fornisce corrente a tutti i componenti. Tutti i computer hanno una ventola di raffreddamento. 22
Componenti di base di un PC 23
Dispositivi di Input Tastiera Tasti alfanumerici a - z, 1-0 Tasti simboli: \! $%&/()=?^><,.-;:_ Tasti funzione: per dare ordini ai programmi F1 a F12 Tastierino numerico: uso del BlocNum Tasti di direzione: Tasti Freccia, Home, Pag, Pag, Tasti speciali: Alt (Alternate) Backspace ( ) cancella carattere a sinistra Canc cancella carattere a destra Ctrl (Control), usato per comandi abbreviati Ins Inserimento/Sovrascrittura Invio (Enter) per confermare un comando Shift ( Maiusc) per il maiuscolo (o simbolo superiore) Tab ( ) per creare spazi di tabulazione o muoversi tra campi... 24
Dispositivi di Input Mouse: funzionamento, elementi importanti. Tasto sinistro : Clic semplice Tasto destro : Menu contestuale Standard recente: pulsante sinistro, destro, rotellina autoscroll Trackball : altro dispositivo di puntamento Scanner : per l acquisizione di immagini Lettore di codice a barre: per l acquisizione di codici identificativi 25
Dispositivi di Output Monitor: la dimensione è espressa in pollici e corrisponde alla diagonale. La scheda video fa dialogare il computer con lo schermo. Risoluzione di un monitor: pixel (punto). VGA a 640X480. SVGA consente: 800X600, 1024X768, 1280X1024. Velocità di aggiornamento verticale: velocità di ridisegno. Stampante: per stampare testo e immagini (b/n e colori) Risoluzione: densità dei punti utilizzati. Si misura in DPI (dot per inch, punti per pollice). Velocità: misurata in pagine al minuto (ppm) Tipi: Laser, ad aghi, getto di inchiostro Altoparlanti: collegati a schede audio. Modem: dispositivo di input e output. Per trasferire dati e fax. Velocità misurata in kilobit al secondo (kbit/s). Oggi da 56 kbps fino a 12 Mbit/s con ADSL. Interni e esterni. 26
Dispositivi di Input /Output 27
Memorizzazione dei Dati Bit (Binary digit) : unità elementare di informazione: impulsi elettrici, acceso/spento, 0/1. Tutti i dati nel computer sono convenzionalmente rappresentati dalle cifre 0 e 1 28
Memorizzazione dei Dati Bit e byte: il raggruppamento di 8 bit è chiamato Byte. Il Byte è per convenzione l'unità di misura della quantità di dati. Rappresenta normalmente un carattere alfanumerico Multipli: Kbyte=1024 byte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte. 29
Memorizzazione dei Dati Bit e byte: 1 bit (Binary Digit) e cioè 0 o 1 corrispondenti agli stati spento e acceso 1 byte = 8bit (28= 256 stati) 1 Kilobyte (Kbyte o Kb) = 210 byte = 1.024 byte 1 Megabyte (Mbyte o Mb) = 210 Kbyte = 1.048.576 byte 1 Gigabyte (Gbyte o Gb) = 210 Mbyte = 1.073.741.824 byte 1 Terabyte (Tbyte o Tb) = 210 Gbyte = 1.099.511.627.776 byte 30
Memorizzazione dei Dati Codifica ASCII (American Standard Code Information Interchange): un byte rappresenta un numero o lettera. Necessaria per rappresentare i caratteri (lettere, numeri e simboli) in termini di sistema binario. Ora in via di superamento da parte della codifica UNICODE, che usa almeno 16 bit 31
I Tipi di Memoria RAM: Random Access Memory: la memoria principale del computer. In RAM vengono caricati dati e programmi nel momento in cui vengono usati. Accesso casuale alle celle (diretto). Accesso della CPU alla RAM contro accesso all'hd. Configurazioni attuali: 512-1024 Mbyte di RAM per i PC, da uno a molti Gbyte per i server. La RAM è una memoria volatile. Se si spegne il computer, perde tutto: importanza del salvataggio dei lavori in esecuzione. ROM: Read Only Memory: memoria permanente. Usata per immagazzinare parte del sistema operativo per l'avvio (BIOS): Identificare il processore, controllare la RAM, esaminare le periferiche, leggere sull'hard disk le istruzioni per l'avvio 32
Memorizzazione dei Dati 33
Memorizzazione dei Dati Memorie di massa: memorie permanenti dove vengono conservati i dati. La memoria di massa principale è l'hard disk: Hard disk: le dimensioni attuali sono calcolate in Gigabyte. Contiene il sistema operativo, i programmi applicativi e i dati personali. Unità drive "C:\". Floppy disk: dimensione max: 1,44 Mbyte. Formattazione. Riscrittura. Unità drive "A:\" Altre unità: dischi Zip (100-1.000 Mbyte); Unità a nastro DAT (fino a 40 Gbyte): accesso sequenziale, utili per backup; Unità magnetiche rimovibili dalla forma di cartuccia Supporti ottici: CD-ROM (fino a 800 Mbyte), DVD (fino a 17 volte di più). CD-R (recordable) e CD-RW (rewritable). Per leggere occorre una unità di lettura CD-Rom, per registrare occorre un "Masterizzatore". I CD-R costano meno di un euro, i CD-RW circa il triplo. 34
Memorizzazione dei Dati La struttura di un disco fisso 35
Memorizzazione dei Dati Dispositivi di memoria di massa quali i dischi fissi o i CD sono detti ad accesso diretto: il sistema per accedere alle informazioni ricercate posiziona direttamente la testina di lettura/scrittura nella zona del disco in cui è memorizzato il file, impiegando normalmente qualche millisecondo (in opposizione a accesso sequenziale) Ciò è reso possibile da una particolare operazione, detta formattazione, che organizza ogni faccia del disco suddividendola in porzioni (di solito da 512/1024 Byte) ognuna delle quali è univocamente individuata da coordinate fisiche come la faccia del disco, il settore, il numero di traccia, etc. 36
Memorizzazione dei Dati 37
Configurazione Configurazione attuale di un Personal Computer ( più o meno) CPU: Intel o AMD oltre 2 GHz RAM: almeno 512 Mbyte (meglio 1 Gbyte) HD: minimo 100 Gbyte Monitor: 15 o 17 pollici TFT (Thin Film Transistor - schermo piatto a matrice attiva) Scheda video SVGA: almeno 64 Mbyte di RAM Scheda di rete: 100 Mbit/s Modem: ADSL 38
Configurazione Le prestazioni dei Computer dipendono da Frequenza di clock: orologio interno della CPU (MegaHertz, GigaHertz). Comparabili solo tra famiglie di processori simili Architettura interna : velocità del BUS della Scheda Madre e altri parametri Memoria RAM disponibile Velocità e capacità dei dischi Velocità della scheda video (solo per applicazioni particolari, come il CAD e i giochi!) Numerosi fattori: è difficile prevedere a priori le prestazioni di un computer. Uso di programmi di benchmark 39
webografia Storia: http://it.wikipedia.org/wiki/storia_del_personal_computer Hardware Computer Termini Informatici Codici ASCII http://www.hwupgrade.it http://www.hardwaretips.com http://digilander.libero.it/neebisch http://www.webopedia.com/ http://www.dizionarioinformatico.com/ http://www.i-2000net.it/mirror/icfaq/ascii.htm Per tutto : http://it.wikipedia.org/ Oppure in inglese http://en.wikipedia.org/ 40