Per iniziare 1........................................ Termini che è necessario capire: Hardware Software Information Technology (IT) Mainframe Laptop computer Unità centrale di elaborazione (CPU) Hard disk Supporti rimovibili Competenze che bisogna padroneggiare: Comprendere che cosa sono l hardware e il software Saper distinguere le varie classi di computer Conoscere le principali componenti di un personal computer
M1 8 Concetti di base della Tecnologia dell Informazione Per superare il primo esame teorico bisogna conoscere i concetti di base dell Information Technology (IT). Possiamo definire l IT, in senso ampio, come la disciplina che si occupa dell archiviazione, dell elaborazione, della trasformazione e della rappresentazione delle informazioni con l aiuto del computer e delle tecnologie a esso connesse. Che cos è un computer? Il computer è un insieme di parti che collaborano armoniosamente, alcune delle quali sono di fondamentale importanza per poter svolgere anche i più semplici tra i compiti che ci si è prefissati. Le prime componenti che è necessario individuare e conoscere per approdare nel mondo dell informatica sono l hardware e il software. 1.1 Hardware, software e Information Technology In primo luogo è di grande importanza saper distinguere tra hardware e software. Nel corso del primo esame infatti verranno poste domande riguardanti gli elementi essenziali del PC: la componentistica interna (processore, memorie, unità di massa e così via), i diversi tipi di periferiche (monitor, mouse, tastiere, stampanti), i sistemi operativi e le applicazioni. L hardware è costituito dalle componenti fisiche, elettroniche o meccaniche del computer, quali i chip, il mouse, il lettore CD-ROM, il monitor, le schede, la tastiera, l unità principale e così via. L hardware dunque è tutto ciò che si può vedere e toccare, che si può danneggiare dal punto di vista meccanico; in breve, è l insieme degli elementi fisici dell elaboratore. Da solo tuttavia l hardware non può funzionare e per ottenere risultati di attività come elaborazioni statistiche, stampe oppure trasmissioni di dati, occorrono specifiche istruzioni. Un programma riunisce un certo numero di istruzioni che vengono eseguite in sequenza logica allo scopo di indicare al computer che cosa deve fare in ogni situazione, dall inizio alla fine di una certa attività. Con il termine software si definiscono i programmi che vengono eseguiti dal computer. Contrariamente all hardware, quindi, il software non può essere toccato fisicamente, anche se in sua assenza non esisterebbero le macchine automatiche e l informatica. Il software si divide in software di base e software applicativo. Il primo costituisce l insieme di tutti i programmi necessari per poter installare i programmi applicativi e utilizzare il computer. Al software di base appartiene il sistema operativo, l insieme di tutti i programmi che gestiscono le risorse del computer, come i dischi, il video e le stampanti. Perché un computer possa funzionare al suo meglio, la prima cosa da fare, quindi, è installare il sistema operativo e con esso lavorare per installare qualsiasi altro programma. Altri programmi che appartengono al software di base sono i linguaggi di programmazione, con i quali si sviluppano i programmi. Il software applicativo è rappresentato dai programmi con i quali l utente può gestire un applicazione concreta. Esempi di software applicativo sono i programmi per scrivere e stampare documenti, i videogiochi e i programmi di posta elettronica.
Per iniziare 9 M1 L acronimo IT deriva da Information Technology, che in italiano letteralmente significa Tecnologie dell Informazione e viene indicato anche con Informatica. Con IT ci si riferisce all insieme delle apparecchiature, dei programmi e delle tecniche utilizzate per elaborare i dati. 1.2 Tipi di computer 1.2.1 Personal computer Con il termine personal computer vengono definiti i comuni computer disponibili su quasi tutte le scrivanie. Sono strumenti nati per uso personale, anche se oggi hanno potenze molto elevate. Quasi sempre vengono indicati con l acronimo PC (iniziali di Personal Computer, appunto), termine divenuto ormai di accezione comune, anche se si tratta del nome commerciale dato al primo personal computer per antonomasia sviluppato anni addietro da IBM. Attualmente con PC si identificano più tipi di computer, che per modalità di utilizzo possono essere raggruppati in due categorie: i fissi e i portatili. Per funzionare, i primi devono essere collegati alla rete elettrica. Solitamente sono composti da un contenitore, detto unità centrale, e da altri dispositivi a esso collegati, per esempio la tastiera e il video. All unità centrale possono essere affiancate numerose altre apparecchiature, come mouse, stampanti, scanner e modem. I computer fissi sono anche detti desktop computer, per il fatto che per lavorare con essi è necessario appoggiare il video e la tastiera sulla scrivania (desktop, in inglese). I computer portatili invece sono quelli che possono funzionare anche senza essere alimentati dalla rete elettrica, perché dotati di batterie ricaricabili che offrono un autonomia di alcune ore e soprattutto rendono l utente libero di poter lavorare ovunque, portando con sé il computer. I computer portatili sono potenti quanto quelli da scrivania tradizionali e, grazie alle loro dimensioni contenute, sono l ideale per coloro che devono spostarsi in continuazione per lavoro. Tra i vari tipi di computer portatili sono sempre più diffusi i cosiddetti laptop, dal peso inferiore ai tre chilogrammi, che possono essere tenuti in grembo. È inoltre possibile utilizzarli come computer da scrivania, poiché possono anche essere collegati a una tastiera e ad un video di dimensioni standard. I personal computer sono dotati di tutto il necessario per caricare programmi, eseguire elaborazioni anche complesse, memorizzare i dati e inviare i risultati a un video, a una stampante o ad utenti remoti tramite linee telematiche. Alcune tipologie sono dotate dell hardware necessario per consentire la riproduzione simultanea di audio e filmati, permettendo all utente che lo desidera di interagire con il programma stesso. In questo caso si parla di computer multimediali, perché consentono di riprodurre più tipi di media contemporaneamente: testo, disegni, imma-
M1 10 Concetti di base della Tecnologia dell Informazione gini fisse e in movimento, filmati, suoni. Tutti i computer multimediali sono dotati di lettori CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) o di DVD (Digital Versatile Disc), supporti particolarmente indicati per contenere grandi quantità di dati tipiche degli archivi di immagini, di filmati e di suoni. 1.2.2 Mainframe, mini e terminali I mainframe, diversamente dai personal computer, sono apparecchi molto costosi e sofisticati di grande potenza e dimensioni, che possono essere utilizzati da diversi utenti contemporaneamente, attraverso apparecchiature composte da video e tastiera: i terminali. Essi sono stati i primi prodotti a essere presenti sul mercato; i maggiori utilizzatori di mainframe sono le grandi strutture commerciali, le aziende di produzione e anche gli enti pubblici, tutti coloro, cioè, che devono elaborare enormi quantità di dati e renderli disponibili contemporaneamente in diverse zone del territorio. Apparecchi di questo tipo infatti possono gestire anche migliaia di collegamenti nello stesso momento.
Per iniziare 11 M1 Con minicomputer si intendono macchine di potenza medio-alta, le cui risorse, come quelle del mainframe, vengono sfruttate tramite terminali. Questo tipo di computer è in grado di gestire qualche centinaio di terminali contemporaneamente ed è stato prodotto per attività di piccole e medie dimensioni, in modo da contenere i costi rispetto all impiego dei mainframe. Un terminale è un dispositivo senza alcuna capacità di calcolo e dall esterno si presenta semplicemente composto da video e tastiera. In realtà esso è costituito da una parte di circuiteria elettronica necessaria per gestire il trasferimento dei dati e il modo in cui questi vengono visualizzati. Quelli che dipendono totalmente dal computer al quale sono collegati sono detti terminali stupidi. Un terminale intelligente, al contrario, è in grado di svolgere localmente una certa quantità di funzioni ma non di effettuare calcoli: in questo modo riesce ad alleggerire i compiti del computer principale cui è collegato, ma non è comunque dotato di memoria di massa per il salvataggio dei dati in locale (ovvero sul singolo apparecchio). Network computer è un termine di recente introduzione (coniato da Sun Microsystems) che indica un tipo di terminale di rete senza memoria di massa. Di solito un computer collegato con altri in rete mantiene la propria capacità elaborativa e quella di memorizzare dati localmente, ma può in aggiunta scambiare dati con altri computer. Lo scopo per il quale è stato realizzato il network computer, invece, è quello di accedere a risorse condivise (per esempio prelevandole da Internet, la rete delle reti ) e di estrarre applicativi e dati che verranno utilizzati localmente, sfruttando le proprie risorse; i risultati ottenuti saranno trasmessi ad altri computer per essere memorizzati. Nelle intenzioni degli ideatori questo dovrebbe garantire maggiore efficienza, costi complessivi inferiori e minori problemi di sicurezza. 1.2.3 Workstation e PDA Negli ultimi anni i computer hanno aumentato notevolmente la potenza di calcolo e, parallelamente, hanno visto ridursi le proprie dimensioni. Alcuni computer da tavolo vengono prodotti con potenze di calcolo e prestazioni grafiche molto elevate, ma per aspetto e dimensioni sembrano comuni PC: si tratta delle workstation, utilizzate principalmente da tecnici per attività di progettazione. In questi casi i monitor sono solitamente di grandi dimensioni. Con riferimento al processo di miniaturizzazione dei componenti, attualmente esistono in commercio particolari computer molto piccoli, detti palmari, proprio perché possono essere tenuti nel palmo della mano. Le loro dimensioni sono davvero contenute, 10 18 cm, mentre il peso non supera i 300-400 g.
M1 12 Concetti di base della Tecnologia dell Informazione La loro prima funzione è stata quella di agenda elettronica, cui si univano modeste capacità di elaborazione; in seguito si è assistito a un rapido miglioramento nelle prestazioni, che ne hanno fatto dei veri e propri computer tascabili. Anche in questo caso è stato coniato un acronimo per identificarli, PDA, che deriva da Personal Digital Assistant e significa assistente digitale personale. A differenza dei computer da tavolo, i palmari non possiedono dischi o supporti magnetici su cui memorizzare dati, ma la memoria di cui sono dotati permette loro di svolgere comunque semplici funzioni. Il minischermo consente la comunicazione con l utente tramite icone, caratteristica questa che li accomuna ai computer tradizionali. Anche i sistemi operativi installati e i programmi applicativi che vengono eseguiti ricordano quelli dei tradizionali computer. Queste piccole macchine vengono spesso paragonate a veri e propri uffici tascabili. Sono molto utili in viaggio, per esempio per non lasciare in sospeso alcuni lavori, per navigare in Internet, per inviare fax e messaggi di posta elettronica e perfino per giocare. Possono trovare impiego anche in ufficio, dal momento che esiste la possibilità di collegarli al normale computer da tavolo. Essi infatti sono in grado di trasferire dati e archivi da e verso un computer tramite un apposito cavo e, più spesso, servendosi di segnali trasmessi senza l ausilio di collegamenti fisici. 1.3 Componenti essenziali di un personal computer Il componente fondamentale per il funzionamento di un personal computer è la CPU (Central Processing Unit, unità centrale di elaborazione), generalmente integrata in un microprocessore, un componente elettronico ad altissima integrazione. È la CPU che esegue ogni singola istruzione dei programmi, il motore che rende possibili tutte le operazioni; si può immaginarla anche come una sorta di essere animato all interno dell unità centrale, che ha il compito di leggere i dati, elaborarli e infine trasmettere i risultati all utente affinché possa utilizzarli.
Per iniziare 13 M1 Per sapere quali istruzioni eseguire, la CPU ha bisogno di estrarle da qualche parte: se per esempio deve leggere due numeri (i dati), moltiplicarli e visualizzare il risultato a video, prima di tutto deve poter accedere alle istruzioni stesse. Queste, insieme con i dati su cui effettuare le elaborazioni, sono collocate in un componente detto memoria centrale o RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale). Si tratta di una memoria di tipo elettronico, quindi è molto veloce, ma funziona solo a computer acceso e, di conseguenza, nel momento in cui esso viene spento il suo contenuto si cancella. Se si vuole disporre in maniera permanente dei programmi, leggere i dati di partenza e scrivere i risultati delle elaborazioni occorre un altro tipo di memoria, detta memoria di massa. Sono componenti di questo tipo le unità a dischi magnetici, fissi o rimovibili (per esempio, i drive per floppy disc), quelle che operano su supporti di tipo ottico (per esempio, i drive per CD-ROM) e le unità a nastro. Gli altri elementi indispensabili per il funzionamento di un personal computer sono la tastiera e la scheda di controllo per il video: se manca uno di essi oppure la RAM, la macchina non riesce ad avviarsi. Se invece il monitor non fosse collegato alla scheda video, per esempio, non si vedrebbe quello che succede ma il computer entrerebbe comunque in funzione. La tastiera è necessaria per impartire comandi e immettere dati. La disposizione dei tasti è del tutto simile a quella della macchina da scrivere e ancora oggi, nonostante prevalgano ambienti in cui si agisce con il mouse, essa rimane il principale strumento di comunicazione con il computer. Altri componenti per l utilizzo di un personal computer sono i seguenti. Il mouse. Si tratta di un dispositivo manuale di puntamento che viene utilizzato per indicare sullo schermo le azioni che il PC deve eseguire.
M1 14 Concetti di base della Tecnologia dell Informazione Il video. Il suo aspetto è quello di un comune televisore e può avere dimensioni diverse in relazione alle esigenze dell utente. È il dispositivo che permette di visualizzare le informazioni sotto forma di testo o di elaborazioni grafiche, rendendo possibile la verifica e il controllo del lavoro svolto senza utilizzare altri supporti al di fuori del computer stesso. Attualmente si stanno diffondendo anche modelli a cristalli liquidi, in alternativa ai classici a tubo catodico. La stampante. È il dispositivo che consente di stampare su carta i dati elaborati, siano essi immagini variopinte o semplici testi. Nota: I dispositivi esterni che vengono connessi all unità centrale del computer si chiamano periferiche; mouse e tastiera sono dette periferiche di input (poiché la loro azione consiste nell immettere i dati da elaborare nel computer); video e stampante sono dette invece periferiche di output (servono infatti a presentare all esterno i risultati delle elaborazioni).