Informatica di Base Docente: Rossano Gaeta Lezioni: Giovedì ore 10-12 (aula 38) Venerdì ore 10-12 (aula 38) Sabato ore 10-14 (aula 1 -- CISI) Orario e luogo di ricevimento: sala docenti MultiDams (piano semi-interrato), 1 semestre 2 semestre giovedì dalle 14.30 alle 16.30 e-mail: rossano@di.unito.it WEB: http://www.di.unito.it/~rossano/didattica/inf-0102/ 1
Informatica di Base Il corso è riservato agli studenti del Corso di Laurea DAMS i cui cognomi iniziano con la lettera M (inclusa) fino alla lettera Z. Solitamente, le lezioni teoriche si terranno il Giovedì ed il Venerdì mentre il laboratorio si terrà il Sabato su due turni di 2 ore Avvisi e variazioni saranno pubblicizzati nelle bacheche e sulla pagina WEB del corso http://www.di.unito.it/~rossano/didattica/inf-0102/ L'esame è articolato in una prova scritta e una orale. Gli studenti devono prenotarsi (via Internet) per la prova scritta e successivamente potranno sostenere la prova orale. 2
Informatica di Base L. Console, M. Ribaudo, Introduzione all'informatica, Torino Utet libreria, 1997. (num. Pagine del libro 342) D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari, Introduzione ai sistemi informatici, seconda edizione, Mc Graw Hill, 2002. (num. Pagine del libro 314) D. P. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin, Informatica di base, McGraw-Hill, 1999. (num. Pagine del libro 275) 3
Informatica di base Testi che trattano sistemi operativi come Windows, Linux, ecc. e testi che presentano applicativi tipo Word, Power Point, Access, Excel, ecc. Come esempio di testi di questo tipo si possono utilizzare quelli della casa editrice Apogeo serie Flash su Windows, Office, Word, Power Point, Internet, ecc. Il numero di pagine di tali testi è all incirca di 150 pagine cadauno) 4
Obiettivi del Corso: Introduzione all Informatica e all uso dei computer Strumenti metodologici e pratici per l utilizzo del computer nei settori disciplinari di interesse del DAMS Sperimentazione di programmi applicativi 5
Parte Generale Introduzione ai concetti di base degli elaboratori elettronici e dell informatica Analisi funzionale della struttura di un elaboratore Hardware L informazione (testo, numeri, immagini, suoni, ) e la sua rappresentazione digitale Software, Software di base e sistemi operativi Cenni su programmi e algoritmi Reti di calcolatori: reti locali e reti geografiche (Internet e sue applicazioni Classificazione funzionale dei programmi applicativi 6
Parte Applicativo/Sperimentale Presentazione di programmi applicativi per l elaborazione di testi, presentazioni, fogli elettronici, programmi per l utilizzo della rete Internet (navigazione, posta elettronica, ) Elementi di base del linguaggio HTML (creazione di semplici pagine WEB) Esercitazioni in laboratorio 7
Informatica di base Pericolo di essere legati (indissolubilmente) ad una tipologia di computer (es. PC con WINDOWS) Pericolo di essere legati ad un certo tipo di programma La scarsa conoscenza degli strumenti tecnologici non consente di sfruttare al massimo le loro potenzialità La versatilità del computer rende imprevedibili gli usi che se ne potrà fare 8
Introduzione all informatica Utilizzo di apparecchiature programmabili Uso di computer in vari settori (attività industriali, commerciali, militari, ecc.) Editoria elettronica Elaborazione di immagini e suoni Computer art Cultura dell Informazione e della sua elaborazione 9
Introduzione all informatica (sommario) Architettura degli elaboratori (hardware) Rappresentazione delle informazioni Il software Cenni sulla programmazione dei computer Il sistema operativo Le reti di computer (reti locali e reti geografiche) I programmi applicativi 10
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Architettura dei computer In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali: il processore la memoria principale la memoria secondaria i dispositivi di input/output Il processore e la memoria principale sono le due componenti del computer e costituiscono l unità centrale 12
Componenti principali di un computer Unità centrale Processore Controller Memoria principale (centrale) Bus Stampante Periferiche di input/output Tastiera e Monitor Memorie di massa (secondarie) 13
La memoria principale Fornisce la capacità di memorizzare le informazioni Può essere vista come una lunga sequenza di componenti elementari, ognuna delle quali può contenere un unità di informazione (un bit) Un bit può assumere due valori (zero o uno, per esempio) 14
La rappresentazione delle Informazioni Nella vita di tutti i giorni siamo abituati ad avere a che fare con vari tipi di informazioni, di natura e forma diversa, così come siamo abituati a diverse rappresentazioni della stessa informazione Esempio: un testo può essere in forma stampata oppure la stessa informazione può essere registrata su un nastro Rappresentazioni equivalenti della stessa informazione e meccanismi di trasformazione tra differenti rappresentazioni La scelta della rappresentazione è in genere vincolata al tipo di utilizzo ed al tipo di operazioni che devono essere fatte sulle informazioni stesse 15
La rappresentazione delle informazioni all interno degli elaboratori L entità minima di informazione che possiamo trovare all interno di un elaboratore prende il nome di bit (binary digit - cifra binaria). Mediante un bit possiamo rappresentare due informazioni Rappresentazione binaria (o digitale). Il linguaggio di base mediante il quale ogni informazione deve essere codificata è costituito da due soli simboli (0 e 1) Le ragioni di questa scelta sono prevalentemente di tipo tecnologico e i due simboli corrispondono a: due stati di polarizzazione di una sostanza magnetizzabile; due stati di carica elettrica di una sostanza; al passaggio/non passaggio di corrente attraverso un cavo conduttore; al passaggio/non passaggio di luce attraverso un cavo ottico 16
Codifica binaria Per poter rappresentare un numero maggiore di informazioni è necessario utilizzare sequenze di bit. Per esempio, per rappresentare quattro informazioni diverse possiamo utilizzare due bit che ci permettono di ottenere quattro configurazioni distinte 00 01 10 11 Il processo secondo cui si fa corrispondere ad un informazione una configurazione di bit prende il nome di codifica dell informazione Esempio: un esame può avere quattro possibili esiti: ottimo, discreto, sufficiente, insufficiente 17
Codifica binaria Codifico ottimo con 00 discreto con 01 sufficiente con 10 insufficiente con 11 Con N bit si possono codificare 2 N informazioni differenti N Informazioni 2 3 4 5 6 7 8 4 8 16 32 64 128 256 18
Codifica binaria Se invece il mio problema è quello di dover rappresentare M informazioni differenti devo selezionare il numero di N bit in modo tale che 2 N M Esempio: per rappresentare 40 informazioni differenti devo utilizzare 6 bit perché 2 6 = 64, 5 bit non sono sufficienti perché 2 5 = 32 Esiste una particolare aggregazione di bit che è costituita da 8 bit (2 8 = 256 informazioni) e prende il nome di byte 19
La memoria principale La memoria può essere vista come una sequenza di celle 0 1 2 3 4 Ciascuna cella è caratterizzata da un indirizzo Gli indirizzi corrispondono all ordinamento delle celle nella sequenza Gli indirizzi sono numeri interi (partono da 0) N 20
La memoria principale Un altro nome con cui viene indicata la memoria principale è memoria RAM (Random Access Memory) Questa definizione indica che il tempo di accesso ad una cella è lo stesso indipendente dalla posizione della cella Le operazioni che un Processore può effettuare sulla memoria sono le operazioni di lettura e scrittura di informazioni nelle celle Una cella può contenere un dato o un istruzione 21
La memoria principale Per eseguire queste operazioni si deve specificare l indirizzo della cella su cui si vuole operare L indirizzo di una cella è un numero intero e quindi lo si può codificare in binario È necessario stabilire quanti bit devono essere utilizzati per rappresentare l indirizzo Maggiore è il numero di bit utilizzati, maggiore sarà il numero di celle indirizzabili Spazio di indirizzamento Ad esempio, se l'elaboratore utilizza 32 bit per l'indirizzo, la memoria potrà contenere fino a 4.294.967.296 celle (~4 GB di memoria) 22
La memoria principale Le dimensioni della memoria principale variano a seconda del tipo di computer e vengono espresse mediante le seguenti unità di misura: 1 Kilobyte (KByte) corrisponde a 1024 byte 1 Megabyte (MByte) corrisponde a 1024 Kbyte 1 Gigabyte (GByte) corrisponde a 1024 Mbyte 1 Terabyte (TByte) corrisponde a 1024 Gbyte Nei computer attuali le dimensioni tipiche della memoria principale vanno dai 64Mbyte a 1 Gbyte 23
La memoria principale Una parola di memoria è, a seconda del tipo di computer, un aggregato di due, quattro o addirittura otto byte, sul quale si può operare come su un blocco unico Nei computer attuali le dimensioni tipiche delle parole di memoria vanno dai 32 bits (4 bytes) ai 64 bits (8 bytes) Un altro aspetto che caratterizza la memoria è il tempo di accesso (tempo necessario per leggero o scrivere un informazione in una parola) 24
La memoria principale Le memorie principali dei computer attuali sono molto veloci e i loro tempi di accesso sono di pochi nanosecondi (un miliardesimo di secondo) La memoria principale perde ogni suo contenuto quando si interrompe l alimentazione elettrica. Questa caratteristica viene chiamata volatilità È quindi necessario per conservare le informazioni (programmi e dati) avere altri tipi di memoria che preservano il contenuto anche senza alimentazione elettrica 25
La memoria principale DRAM (Dynamic RAM) il contenuto viene memorizzato per pochissimo tempo per cui deve essere aggiornato centinaia di volte al secondo (FPM, EDO, SDRAM, RDRAM) SRAM (Static RAM) veloce e costosa, non deve essere aggiornata come le DRAM. Viene usata per le memorie cache VRAM (Video RAM) usata per la memorizzazione di oggetti grafici sullo schermo 26