Elementi di Informatica 4 crediti Prof. Andrea Bondavalli Diprtimento di Sistemi e Informatica Via Lombroso 6/17 a.bondavalli@dsi.unifi.it Tel 055 4796776 Introduzione ai sistemi informatici 1
FINALITA' DEL CORSO Il Corso Si propone di illustrare gli aspetti fondamentali della Informatica e dare qualche esperiaenza pratica sulla organizzazione e gestione di dati. Introduzione ai sistemi informatici 2
TESTO DI CONSULTAZIONE Donatella Sciuto, Giacomo Buonanno, William Fornaciari, Luca Mari Introduzione ai sistemi informatici 2/ed (gennaio 2002) McGraw-Hill ISBN: 88 386 0898-9 Prezzo: Euro: 21,00 Pagine: 320 Introduzione ai sistemi informatici 3
Programma-1 Introduzione La formalizzazione dell'informazione Problemi e algoritmi Programmi Ipertesti e multimedia La codifica dell'informazione Il concetto di informazione La codifica dei dati e delle istruzioni Codifica analogica e digitale La trasmissione della informazione Introduzione ai sistemi informatici 4
Programma-2 Le infrastrutture hardware La architettura di riferimento Le reti Le infrastrutture software Il sistema operativo Il File system Il sofware di rete Gestione dei dati Fogli elettronici Database Introduzione ai sistemi informatici 5
Capitolo 1 Introduzione Introduzione ai sistemi informatici
Introduzione Il mondo dei sistemi di elaborazione e in stretto contatto con realta industrali importanti ed in crescita. Negli anni scorsi abbiamo assistito ad un progresso impressionante con innovazioni che hanno portato alla terza rivoluzione della civilta (dopo quella agricola e quella industriale): quella dell informazione. Se l industria dei trasporti avesse visto lo stesso progresso oggi potremmo viaggiare in pochi secondi per migliaia di chilometri con 1 euro!! Introduzione ai sistemi informatici 7
Rivoluzione informatica I costi e le capacita (di elaborazione, memorizzazione, trasmissione) continuano a migliorare e rendono possibili applicazioni straordinarie. Ex fantascienza informatica : - Sportelli bancari automatici - calcolatori nelle auto (e altri mezzi di trasporto) - calcolatori portatili - progetto Genoma umano - rete mondiale (www) Chissa cosa succedera prossimamente.. Introduzione ai sistemi informatici 8
Driver tecnologici: Crescita della capacita di un chip di DRAM Regola 4 volte ogni 3 anni. Negli ultimi 20 anni significa 16000! Introduzione ai sistemi informatici 9
Miglioramento delle prestazioni Introduzione ai sistemi informatici 10
Il problema L informazione è oggi oggetto di grande interesse: si parla, per esempio, di società dell informazione...... ma ci si accorge immediatamente che quello di informazione è un concetto diversificato e complesso... nel 1999 GM ha trattato più MIPS di IBM nel 1996 il bilancio relativo alla gestione dell informazione nel sistema sanitario USA è stato superiore all intero bilancio del settore dei massmedia Ma cosa significa informazione? Introduzione ai sistemi informatici 11
Una transizione L evoluzione economico-industriale della società occidentale può essere interpretata secondo tre fasi Dapprima l attenzione è stata rivolta alla produzione di beni materiali... società pre-industriale: gestione della materia producendo beni materiali, ci si è anche resi conto dell importanza di produrre in modo efficiente... società industriale: gestione dell energiaenergia impiegando energia, ci si è resi conto dell importanza di controllare adeguatamente la produzione società post-industriale: gestione dell informazione Introduzione ai sistemi informatici 12
Un altra transizione Le reti da sempre costituiscono per la società uno strumento indispensabile di trasporto, scambio e comunicazione: dapprima reti per consentire il trasferimento di persone e beni materiali: reti stradali, reti fluviali, acquedotti, reti fognarie, quindi anche reti infrastrutturali per consentire il trasferimento di energia: reti elettriche, gasdotti, reti petrolifere, quindi anche reti per consentire il trasferimento di informazione: reti telegrafiche, telefoniche, televisive, informatiche, Introduzione ai sistemi informatici 13
Ma il problema rimane Cosa significa informazione? Un esempio: lampioni e semafori... al di là delle differenze materiali, funzionalmente che differenza c è? energia di alimentazione lampione energia energia di alimentazione semaforo energia informazione Introduzione ai sistemi informatici 14
Tre mondi Alcuni stadi dell evoluzione cosmica (da K.R.Popper) Mondo 3 (il mondo dei prodotti della mente umana) Mondo 2 (il mondo delle esperienze soggettive) 6. Opere d arte e di scienza (compresa la tecnologia) 5. Il linguaggio umano. Teorie dell io e della morte 4. Coscienza di sé e della morte 3. Sensibilità (coscienza animale) Mondo 1 (il mondo degli oggetti fisici) 2. Organismi viventi 1. Gli elementi più pesanti; liquidi e cristalli 0. Idrogeno ed elio Introduzione ai sistemi informatici 15
Informazione e mondo fisico Il punto di vista usuale: Mondo 1 Mondo 2 I Promessi Sposi Mondo 3 Cosa accade con l introduzione di? Introduzione ai sistemi informatici 16
I calcolatori: cos hanno di speciale? Molti strumenti sono stati progettati e realizzati per trattare informazione: le matite servono per scrivere (non per trasferire grafite su carta) i violini servono per suonare (non per produrre onde acustiche) A differenza di questi, i calcolatori sono dispositivi programmabili Ma cosa significa programmabile? Introduzione ai sistemi informatici 17
Elaborazione dell informazione La programmabilità di un dispositivo attiene alle modalità con cui esso gestisce informazione 1 Per esempio: 4 2 3 Per risolvere questo problema, si può: provare e riprovare (= operare nel mondo fisico) fare i conti a mente (= operare nel mondo 2 ) fare i conti con carta e penna (= operare con supporti passivi) fare i conti con una calcolatrice (= operare con supporti rigidi ) oppure Introduzione ai sistemi informatici 18
Dati e istruzioni Quando si gestisce informazione, si opera su dati mediante istruzioni: a mente dati istruzioni mondo 1 mondo 2 X X carta e penna dati mondo 1 X mondo 2 istruzioni X calcolatore dati istruzioni: esecuzione istruzioni: controllo mondo 1 X X X mondo 2 calcolatrice dati istruzioni: esecuzione istruzioni: controllo mondo 1 X X mondo 2 X Introduzione ai sistemi informatici 19
L architettura di Von Neumann Un calcolatore deve essere in grado autonomamente di: memorizzare i dati su cui operare eseguire istruzioni su dati memorizzare successioni di istruzioni controllare il flusso dell esecuzione Sottosistema di interfaccia mette in comunicazione sia con utenti sia con altri dispositivi Sottosistema di memorizzazione memorizza sia dati sia Connessione istruzioni Sottosistema di elaborazione opera sia per eseguire le istruzioni sia per controllare Il flusso dell esecuzione Introduzione ai sistemi informatici 20
Il calcolatore in un sistema ambiente da contro llare attuatori sens ori automazione calcolatore locale rete calcolatori remoti interfaccia utente Introduzione ai sistemi informatici 21