Scarica APPUNTI Informatica di base (esame passato) e più Appunti in PDF di Fondamenti di informatica solo su Docsity!
Informatica di base
Esame primo anno Scienze dell’educazione professor Mazzoli Tommaso ESAME SCRITTO (30 min): 30 DOMANDE - 20 ESATTE = ESAME IDONEO
INTRODUZIONE
Jean Francois Lyotard nel 1979 affermò che la tecnologia sarebbe intervenuta profondamente sulla conoscenza, sulla ricerca e la trasmissione di questa conoscenza. Tale affermazione è sicuramente legata al futuro e parte dagli importanti mezzi di comunicazione presenti in quegli anni, ovvero la radio e la televisione. Howard Rengold nel 1990 intuí che la partecipazione alle chat virtuali avrebbe creato nuovi individui e nuove forme di conoscenza fra gli individui nel suo saggio intitolatosi ‘Comunità virtuale’. La nascita dei social network avverrà poi solo nel 2004 con la comparsa di Facebook all’interno delle università in quanto avevano connessione internet. Manuel Castells nel 2002 affermó l’importanza ed il bisogno di una nuova pedagogia fondata sull’interattività, sulla personalizzazione e sullo sviluppo di capacità autonome di apprendimento e di pensiero. Egli non punta sulla tecnologia o sulla diversificazione di formazione degli insegnanti come invece fece Lyotard, egli declina il proprio interesse sui mezzi, ma sopratutto sulla forma di pensiero. Il passaggio da mondo analogico a mondo digitale fu uno dei primi elementi che ha rivoluzionato la vita quotidiana dell’uomo:
- la trasformazione del testo in testo digitale : l’avvento della macchina da scrivere rese possibile la nascita di una scrittura standardizzata
- la nascita e lo sviluppo dell’utilizzo di power point al posto di proiettori e diapositive da proiettare
- il cambiamento dell’uso dell’oggetto ‘immagine’ (tempo, possibilità, definizione, ecc.)
- il cambiamento del linguaggio : nascita di nuovi termini e modi di dire come ‘googlare’, ‘giga’, ‘computer’, ‘postare’, ecc. - altri campi colpiti: musica, video, editoria, ecc. La nuova informazione digitale presenta delle caratteristiche :
- FLESSIBILITÀ : si può modificare il dato digitale senza segni di cancellatura
- RIPRODUCIBILITÀ : posso fare infinite copie a costo zero
- RICERCABILITÀ : posso fare ricerche approfondite su fonti diverse
- MACCHINA-DIPENDENZA : per potere accedere a tali informazioni occorre possedere una macchina adeguatamente programmata, occorre stare al passo con i tempi. Un altro aspetto negativo è sicuramente il fatto che tutto venga veicolato dalla macchina, negli anni Ottanta invece si aspettava il telegiornale per avere informazioni
BREVE PERCORSO STORICO
- 1500 Leonardo Da Vinci progetta una macchina per il calcolo meccanico
- 1643 Blaise Pascal inventa una macchina meccanica per fare le somme, la Pascalina
- 1834 Charles Babbage costruisce la prima macchina programmabile capace di fare più operazioni in sequenza
- 1847 George Boole scrive le relazioni tra matematica e logica
- 1871 Antonio Menucci inventa il telefono
- 1895 Guglielmo Marconi riesce a trasmettere il primo segnale radio
- 1936 Alan Turing con il suo teorema dá lo spunto per la nascita del computer: definisce le caratteristiche iiigenerali di una macchina in grado di eseguire procedure logico-matematiche
- 1938 Konrad Zuse sviluppa il primo calcolatore elettromeccanico programmabile
- 1939 George Robert Stibitz costruisce un prototipo di calcolatore che faceva poche operazioni
- 1944 alcuni universitari di Harvard inventano il primo vero calcolatore con scopo bellico che riusciva a sommare iiidue numeri di 23 cifre in meno di mezzo secondo, il Mark
- 1946 l’esercito americano finanzia durante la Seconda guerra mondiale l’invenzione di un calcolatore per elaborare i dati balistici dell’artiglieria, l’Eniac - 1944-1946 John Von Neumann teorizza il funzionamento del computer moderno (struttura) e sviluppa l’Evac iiisfruttando il teorema sviluppato precedentemente da Turing (mente)
- 1950 nasce il computer UNIVAC1, importante perché elaboró le elezioni presidenziali americane
- 1947 tre scienziati inventano un computer più piccolo ed economico che trasmette corrente attraverso un iiitransistor
- 1954 nasce il primo computer a transistor che permette di ridurne le dimensioni
- 1956 costruito il primo disco rigido Hard disk con capacità di memoria, prima non si salvava
- 1958 nasce il primo microchip, il primo microprocessore ARCHITETTURA JOHN VON NEUMANN Tale struttura è fondamentale in quanto è l’architettura hardware su cui è basata la maggior parte dei moderni computer programmabili.
DEFINIZIONI DI BASE L’ INFORMATICA (informazione-automatica) è l’insieme dei processi e delle tecnologie che rendono possibile la creazione, la raccolta, l’elaborazione, l’immagazzinamento e la trasmissione dell’informazione con metodologie e strumenti automatizzati e tecnologicamente avanzati. Queste tecnologie hanno tre funzioni:
- ELABORARE DATI PER OTTENERE INFORMAZIONI SIGNIFICATIVE
- MEMORIZZARE LE INFORMAZIONI ELABORATE per utilizzarle in combinazione con altre, come dati di un nuovo processo di elaborazione
- ORGANIZZARE E GESTIRE LE INFORMAZIONI in una nuova forma in modo da renderle più comprensibili più accattivanti o più utili Essa fa parte della cibernetica, ovvero quella scienza che studia la formazione, la trasmissione e l’apprendimento elaborato delle informazioni CICLO DI ELABORAZIONE DELL’INFORMAZIONE :
- INPUT : immissione dei dati nel computer
- ELABORAZIONE : una volta inseriti nel computer i dati possono essere elaborati
- OUTPUT : la visione del risultato dell’elaborazione
- MEMORIZZAZIONE : i dati e i programmi al momento non utilizzati vengono memorizzati su appositi nastri o dischi in modo da poter essere recuperati in qualsiasi momento
- DISTRIBUZIONE : i dati possono essere stampati e distribuiti o trasmessi direttamente da un computer all’altro Il COMPUTER è una macchina concepita per l’elaborazione elettronica, automatica e programmabile dei dati. Esso agisce di propria volontà:
- raggiunge automaticamente il risultato (OUTPUT)
- dopo aver appreso le mie indicazioni (INPUT) Il computer non sbaglia per conto proprio, l’errore è sempre e solo causato da chi lo ha programmato ed esso si differenzia dagli altri apparecchi elettronici come quelli domestici poiché è possibile programmarlo infinite volte, non finite. Esso opera mediante la memorizzazione, l’elaborazione e la trasmissione di informazioni sotto forma di impulsi elettrici. Le tecnologie informatiche sono sistemi caratterizzati da due livelli che si integrano e si completano vicendevolmente: - HARDWARE : **struttura fisica dei dispositivi informatici costituita da componenti elettronici che svolgono specifiche funzioni nel trattamento e nella trasmissione dei dati
- SOFTWARE** : l’insieme delle istruzioni che consentono all’hardware di svolgere i propri compiti Il BIT è l’elemento minimo con cui è possibile elaborare informazioni, permette di definire due valori: 0 e 1. Tale sistema di numerazioni binario (solo due valori), a differenza del sistema di numerazione arabico che utilizziamo nella nostra quotidianità, consente all’uomo di creare nuove informazioni tramite infinite sequenze di bit. Esattamente come il sistema di numerazione arabico però, è rilevante la posizione in cui si trova la cifra. Il BYTE è il raggruppamento di otto bit, esso può rappresentare sia lettere che numeri, segni di punteggiatura o caratteri speciali poiché è formato da una sequenza di bit e si trova composto da ben 256 valori (tutte le possibili combinazioni dei due valori decifrabili da un bit 2^8).
HARDWARE è la componente materiale ed é composta dall’insieme delle parti fisiche della macchina. Comprende:
- PERIFERICHE , ovvero tutti i dispositivi collegati ai concetti di input e output come mouse, casse, ecc.
- UNITÁ CENTRALE , l’involucro che contiene i componenti elettronici e i circuiti integrati fondamentali per il funzionamento, composta a sua volta da:
SCHEDA MADRE
Un circuito elettronico che ci permette di collegare ulteriori elementi fondamentali per elaborare le informazioni che contiene :
- **MICROPROCESSORE (CPU)
- MEMORIA RAM**
- i circuiti che collegano le memorie di massa (disco fisso, floppy disk e Cd-rom), il controller, la scheda video e audio e le unità periferiche come monitor e tastiera Essa, tuttavia, non elabora dati ma funge solamente da supporto per altri componenti
MICROPROCESSORE, o CPU
Un circuito composto da più componenti elettronici integrati miniaturizzati che puó definirsi suddiviso in due part parti:
- UNITÀ DI CONTROLLO , che ha il compito di controllare le informazioni e i comandi che vengono inseriti nel computer (applicazioni e sistema operativo) e di tradurli in un linguaggio comprensibile agli altri componenti dei computer
- UNITÀ LOGICO ARITMETICA , che esegue tutti i calcoli grazie all’ALU (Unità Logica Aritmetica) e per questo puó essere definito una macchina a base matematica che codifica le informazioni in codice binario TEORIA MOORE (1965) Nel 1965 Gordon Moore formulò una teoria secondo la quale le prestazioni dei processori (CPU) e il numero di transistor (il numero degli interruttori presenti dentro ai CPU) raddoppiano ogni 18 mesi (aumento velocità). Tale legge, tuttavia, non trova concretizzazione perché il raddoppio avviene ogni 24 mesi, ma è fondamentale per comprendere lo sviluppo rapido della tecnologia ed il fenomeno dell’obsolescenza programmata, ovvero la strategia volta a definire il ciclo vitale di un prodotto in modo da spingere il consumatore ad acquistarne uno nuovo.
BUS, o canali di comunicazione
Una fittissima rete di comunicazione composta da piste di rame poste sulla parte posteriore della scheda madre che serve da trasporto dati. Essi possono essere:
- BUS CENTRALE , che mette in comunicazione CPU e RAM
- BUS DATI , che trasferisce dati da e verso la memoria
- BUS INDIRIZZI , che permette di leggere le informazioni nella memoria
- BUS DI CONTROLLO , dove transitano le informazioni ausiliarie per la corretta definizione delle operazioni da compiere e per la sincronizzazione tra CPU e memoria
riprogrammato per leggere l’ultima cifra della data, ovvero quella dell’anno in due distinte cifre (esempio: ora siamo nel 20-22 non nel 2022)
DISCO RIGIDO, o Hard disk
Un’unità molto capiente in cui dati e programmi possono essere archiviati come in un grande magazzino di stoccaggio : ad esempio, il software principale che fa funzionare il computer verrà salvato all’interno di tale disco rigido, prima del suo utilizzo tale software veniva inserito e caricato ad ogni accensione. Il disco risulta essere uno dei pochi componenti del personal computer che presenta meccanismi meccanici, non presenti ad esempio nel computer poiché esso funziona tramite impulsi elettrici, oltre che elettrici; esso è costituito da:
- una serie di dischi o piattelli impilati uno sull’altro , che ruotano a velocità molto elevate sui quali sono presenti delle testine magnetica, una per faccia, che leggono e scrivono dati. Tali testine lavorano senza toccare la superficie poiché ‘galleggiano’ su un cuscino d’aria microscopico, creato dalla rotazione velocissima dei dischi. Il magnete è stato scelto poiché ha due stati, uno positivo che attira è uno negativo che respinge, grazie ai quali magnetizza e smagnetizza la superficie dei dischi per ricordare e ripensare al linguaggio binario (bit che codifica 0 e 1) che sta alla base del mondo informatico
- FAT (File Allocation Table), lo schedario che consente al controller di organizzare i dati sul disco, ovvero la mappa che che il microprocessore deve seguire per poter andare a recuperare i file
- CONTROLLER , un dispositivo di controllo che si occuperà di posizionare la testina in modo di rintracciare i file Il disco memorizza i dati in ordine sequenziale semplificando le operazioni di lettura e scrittura poiché le informazioni correlate si trovano sullo stesso cilindro, facilitando il lavoro delle testine ; se si cancellano delle informazioni (frammentazione dell’informazione) l’ordine di memorizzazione dei dati viene alterato poiché negli spazi vuoti saranno registrate altre informazioni non collegate alla precedenti e ciò porterà le testine a muoversi avanti e indietro alla ricerca dei frammenti di file durante le operazioni di lettura. Per riordinare il disco rigido sono disponibili dei programmi appositi chiamati di ottimizzazione o deframmentazione , che permettono di riunire le informazioni secondo i criteri più utili per il lavoro delle e testine e quindi migliorare le prestazioni del disco rigido. Rilevante è la fragilità di tale prodotto.
SSD , o Solid State Drive
è l’alternativa più rilevante al disco rigido ed è presente all’interno dei computer moderni. È un dispositivo di memoria di massa basato su semiconduttore, che utilizza memoria allo stato solido per l’archiviazione dei dati. È possibile memorizzare una quantità rilevante di dati in maniera non volante e tramite impulsi elettrici, non più grazie a dei meccanismi.
I vantaggi sono la rumorosità assente, grazie alla mancanza di dischi e testine rotanti, minore possibilità di rottura, minore consumo elettrico (la batteria del computer dura di più poiché non deve sprecarne per far girare di continuo piattelli), maggiore velocità, non necessita di deframmentazione (i dati non vengono memorizzati e sequenzialmente grazie alla digitalizzazione). Gli svantaggi sono sicuramente il costo e lo spazio di memoria. APPROFONDIMENTO
USB flash drive (Universal Serial Bus o porta universale seriale)
Nata e diffusasi nel 1997, è una memoria di massa portatile di dimensioni molto contenute ma con capacità dagli 8 GB in su, che si collega al computer mediante la comune porta USB. I dati sono memorizzati in una memoria flash contenuta al suo interno ma, tuttavia essa ha un numero di scritture limitato, seppur molto alto (circa centomila cicli di scrittura). Caratteristiche principali:
- velocità di trasferimento
- inserito viene riconosciuto velocemente
- ha superato ogni alternativa proposta precedentemente Ha sviluppato negli anni una categorizzazione e da qui a poco tutti i dispositivi elettronici avranno l’uscita Type C.
CD-ROM, o Compact disk
È un supporto ottico per la memorizzazione dei dati e nasce nel 1979 come Compact disk Digital Audio dalle aziende Philips e Sony e fu il primo tentativo di trasformare un prodotto analogico in digitale (il vinile viene sostituito): la musica dentro a tali dischi, ma anche quella che troviamo dentro alle attuali piattaforme musicali, viene caricata in ‘campioni’ memorizzati in codice 0/1 e diviene quindi un flusso di dati digitale che viene letto e ritrasformato in onda sonora che ascoltiamo tramite le nostre cuffiette o le nostre casse audio. Sul CD-ROM le informazioni digitali (i bit) sono codificate come incisioni (pit) sulla superficie del disco: un sottile raggio laser legge le scanalature presenti sulla superficie come un alternarsi di 0 e 1, a seconda della direzione del riflesso di luce. Il vantaggio di tale digitalizzazione è che il prodotto musicale non può essere rovinato, a differenza di quella analogica (disco vinile) che man mano che la si utilizza si consumerà e non darà più la stessa qualità audio. Il cd viene chiamato ROM perché è memoria di sola lettura, poi col tempo nacquero CD riscrivibili, CD registrabili grazie a supporti chiamati masterizzatori. L’introduzione di tale prodotto negli anni Novanta proprizió la nascita di una vera e propria dell’editoria multimediale.
DVD-ROM, o Digital Versatile Disk
È un supporto ottico per la memorizzazione di dati co n una capacità maggiore rispetto al CD è nato dall’esigenza di riprodurre su un digitale interi film. Il Blu-ray fu la proposta dell’azienda Sony come evoluzione del DVD per permettere di visualizzare filmati in alta definizione e conteneva 12 volte più di un DVD normale.
APPROFONDIMENTO IMMAGINI Esistono:
- IMMAGINE FOTOGRAFICA (ANALOGICA) , composta da milioni di pigmenti colorati molto piccoli e spazialmente irregolari. Quando si parla di grana della fotografia si parla dei materiali fotosensibili presenti sulla pellicola fotografica che alterano il loro stato se colpiti dalla luce: l’immagine è ottenuta per analogia con la quantità di luce che ha impresso i diversi punti della pellicola durante la fase dell’esposizione
- IMMAGINE DIGITALE è composta da pixel (gli elementi di un'immagine) disposti su una griglia. I diversi colori che rappresentano le immagini sono memorizzati come numeri: in fase di acquisizione delle immagini digitali (macchina fotografica digitale / scanner) ad ogni colore è associato un numero, in fase di visualizzazione (monitor) ad ogni numero è fatto corrispondere un colore Processi base:
- DIGITALIZZAZIONE : il processo che trasforma un’immagine in una sequenza ordinata di numeri. Tale processo avviene con uno scanner o con le macchine fotografiche digitali
- CAMPIONAMENTO SPAZIALE : l’operazione con la quale un’immagine continua é trasformata in un insieme di rettangoli più o meno grandi (immagine come matrice di pixel)
- QUANTIZZAZIONE CROMATICA : ad ogni pixel è associato un colore dato dalla media dei colori presenti all’interno della porzione d’immagine sottesa a pixel (elemento minimo d’informazione) Processi importanti:
- APPROSSIMAZIONE : se aumento il numero di pixel (e riduco quindi la loro dimensione) miglioro la definizione dell’immagine, ovvero la sua qualità. La dimensione ridotta dei pixel e il numero elevato di colori fanno apparire al nostro occhio le immagini come se fossero formate da linee continue e infinite sfumature di colore. I monitor dei computer usano lo stesso procedimento per visualizzare le immagini.
- RISOLUZIONE : è data dal numero dei pixel, normalmente misurato in righe e colonne, e dalla profondità di colore (la dimensione della palette). I monitor dei personal computer usano normalmente risoluzioni che partono dagli 800 x 600 pixel e 65 536 (216) colori, fino a superare i 1920 x 1200 pixel con palette a 32 bit
- COMPRESSIONE : per limitare l’occupazione di memoria si ricorre a rappresentazioni compresse, alcune tecniche di compressione mantengono inalterata la qualità dell’immagine, eliminando soltanto le informazioni ridondanti, altre invece riducono il numero di byte complessivi ma comportano anche perdita di qualità
APPROFONDIMENTO FILE FILE NON COMPRESSI : mancando di compressione questi file risultano particolarmente voluminosi ed hanno richieste di elaborazione minima, non essendo necessari algoritmi di compressione e decompressione. Vi sono ad esempio:
- RAW : file utilizzato per gestire il negativo della fotografia e per non avere perdite di qualità nella registrazione su un qualsiasi supporto di memoria. È l’insieme di tutti i dati digitali che la fotografia ha acquisito nel momento dello scatto ed è solitamente un file di grandi dimensioni. I formati di file RAW sono sempre più diffusi nei flussi di fotografia digitale, poichè offrono ai creativi un maggior controllo sui progetti; tuttavia, non tutti i file RAW possono essere letti da tutte le applicazioni software poiché le fotocamere utilizzano formati differenti e di conseguenza, l'utilizzo di file RAW proprietari come soluzione di archiviazione a lungo termine può risultare rischiosa e la condivisione di tali file, attraverso flussi di lavoro complessi, estremamente difficile
- BMP (bitmap) : un file in cui si usa la codifica RGB (rosso, verde e blu) per codificare le immagini: per ogni pixel sono indicati 3 byte, corrispondenti al rosso, al verde e al blu. Al suo interno sono contenute altre informazioni necessarie per la corretta visualizzazione dell’immagine come numero di pixel in una riga, risoluzione spaziale, profondità di colore. Dimensione file bitmap: esempio: un'immagine di dimensioni fisiche di 2,3 inch × 4,6 inch ha una risoluzione grafica di 150 dpi ed una profondità di colore RGB di 8 bit per canale cromatico. Quanta memoria occupa? (5,3 × 4,6) × (150 × 150) × 3 = 1.645.650 byte = 1,57 Mb FILE COMPRESSI : file in cui viene usato un algoritmo che ne permetta la gestione in termini di spazi, inferiore, ovvero immagini salvate con un algoritmo di compressione dati. Vi sono ad esempio:
- PNG : file che permette di utilizzare dei file di buona qualità senza le limitazioni del file GIF, come la memorizzazione ridotta dei colori (mentre il GIF era limitato a 256 colori)
- GIF : formato sufficientemente leggero per poter essere trasferito in rete ma con dei limiti, come la memorizzazione massima di 256 colori. Avendo così pochi colori è facile avere sequenze di pixel simili in punti diversi dell’immagine e quindi e’ possibile comprimere i dati, creando così file di piccole dimensioni
- JPEG : il formato di compressione lossy più utilizzato attualmente. È un algoritmo basato sullo studio della percezione umana rispetto agli stimoli visivi ed è adatto per la memorizzazione di fotografie e immagini realistiche: in fase di salvataggio l’utente decide la qualità dell’immagine e minore sarà essa minore sarà il peso del file salvato, ma minori saranno di dettagli presenti nell’immagine risultante. Tale algoritmo non salva tutti i pixel che dovrà comprimere, se ho una maglia verde da trasformare salvo solo un pixel verde e poi lo copio e incollo
TERMINI RILEVANTI :
- LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE : è un linguaggio formale, quindi comprensibile dall’uomo e dalla macchina stessa, impiegato per descrivere algoritmi che devono essere eseguiti da un calcolatore
- PROGRAMMA : è un algoritmo espresso in un linguaggio di programmazione, normalmente di presenta come un file di testo
- PROGRAMMATORE : è una persona che, conoscendo più linguaggio di programmazione, insegna algoritmi ai calcolatori scrivendo programmi TIPOLOGIE DI SOFTWARE :
- SOFTWARE DI BASE , o sistemi operativi, essenziali per far funzionare il computer (es. Windows) e creano l’ambiente di base per far funzionare i software applicativi
- SOFTWARE APPLICATIVI , programmi sviluppati per eseguire compiti specifici (es. Word) **STORIA TIPOLOGIE DI SOFTWARE DI BASE, o sistemi operativi:
- Computer con comandi ad interfaccia testuale
- Computer con comandi ad interfaccia grafica** Prima di Windows l’unico modo per interagire con computer era usare dei comandi ad interfaccia testuale: si scrive con la tastiera una serie di comandi, non si utilizzano mouse, touch screen o altro, solo la tastiera. Ogni comando ha un suo nome e una sintassi ben precisa (DIR = directory, il computer apriva la cartella) e, ovviamente, se il messaggio fosse stato riconosciuto il computer avrebbe eseguito l’azione corrispondente, in caso contrario esso dava un messaggio di errore e tornava all’inizio. Successivamente venne sviluppato il linguaggio di comandi ad interfaccia grafica, di cui la maggior parte dei comandi è impartito mediante l’interazione tra mouse, tastiera, touch screen, ecc. La novità sta nel non vedere l’insieme dei comandi che a livello testuale vengono eseguiti, ma esistono ancora. Tale sviluppo si deve alla nascita del Maclintosh e a Steve Jobs, nonostante altri ci avessero provato prima. Ad oggi i sistemi operativi utilizzati sono scritti con linguaggio di comandi ad interfaccia grafica, tuttavia, a seconda dell’azienda che li produce essi possono creare ambienti per software applicativi con un linguaggio che codifica comandi differenti, come ad esempio i sistemi operativi di Windows e Apple: degli esempi possono essere il pacchetto Office o più banalmente il social network Whatsapp, entrambi svolgono le stesse funzioni sia per Windows che per Apple, ma non sono compatibili nel sistema operativo opposto poiché scritti con linguaggi che codificano comandi differenti. Info non troppo utile ma che il prof dice che può chiedere: mentre l’azienda di Windows inizialmente denominava i vari sistemi operativi sviluppati negli anni seguendo l’anno di uscita, quindi Windows 95 (1995) o Windows 2000, e ora aggiunge semplicemente al nome dell’azienda il numero di serie, quindi Windows 8 o Windows 10 (non esiste Windows 9), l’azienda Apple denomina i propri sistemi operativi (MAC OS) con dei nomignoli, come ad esempio Mac OS Monterey. Seguendo la stessa logica, se si compra una stampante di ultima generazione è possibile che essa non sia compatibile con il computer che ho a casa io, poiché non compatibile con il software di quest’ultimo. Ambienti diversi significa sistemi operativi diversi, non solo per azienda ma anche per le differenti versioni dello stesso sistema operativo.
SOFTWARE DI BASE , ovvero l’insieme di programmi che forniscono all’utente:
- intermediazione nell’utilizzo della macchina hardware
- visione astratta dell’hardware , ad esempio ci mostra nelle impostazioni quanti dischi abbiamo, se si è collegata una chiavetta, ecc.
- un ambiente per l’esecuzione del software applicativo (ambienti diversi per software diversi) Il sistema operativo comprende il KERNEL , ovvero il cuore del sistema operativo, il codice che gestisce le risorse presenti sul nostro sistema e le rende disponibili alle applicazioni. Esso è il nucleo del sistema di programmazione che entra in azione quando il programmatore deve insegnare alla CPU le operazioni di base, dà vita al primo scambio di informazioni , e si occupa principalmente di:
- gestore della memoria che permette alla CPU di spostare i dati nella memoria RAM, che ha coscienza di quanto spazio vi è al suo interno
- gestore dei dispositivi di I/O (Input/Output) , riconosce i dispositivi collegati alla macchina (es. chiavetta USB) e maschera i dettagli di basso livello e gli eventuali conflitti
- file system , parte del sistema che si occupa dell’archiviazione e del reperimento dei dati sulla memoria di massa
- gestore della rete , si interfaccia con risorse collegate via rete e mette in comunicazione con processi su altri calcolatori
- interprete dei comandi , ha un'interfaccia diretta, semplice e intuitiva con gli utenti
- l’accesso a queste risorse da parte dei processi , ovvero le applicazioni che girano sul sistema. Dà priorità alle azioni più importanti, se io apro cinque finestre differenti e utilizzo cinque applicazioni differenti per scegliere un viaggio, il kernel darà priorità, ad esempio, alla connessione internet poiché senza una buona connessione io non potrò navigare Dal punto di vista strutturale il sistema operativo è formato da un insieme di livelli, che formano la cosiddetta ‘struttura a cipolla’. Idealmente l’utente è ignaro di tutti i dettagli delle operazioni svolte dai livelli inferiori della gerarchia e conosce solo le operazioni del livello più.
PROTEZIONI DAL MALWARE (VIRUS)
- diffidenza verso materiale scaricato da siti web dubbi, e-mail con contenuto e/o mittente strano
- antivirus , alcuni sistemi operativi come Windows contengono già al loro interno degli antivirus che si aggiornano ogni volta che accettiamo di completare un aggiornamento del nostro sistema operativo, essi potrebbero bastare per chi fa un buon uso della rete Internet mentre per casi eccezionali o per chi lavora in grandi aziende risulta essere importante scaricare ulteriori antivirus o addirittura dei firewall (muro tagliafuoco), ovvero un programma che ad ogni input chiede all’utente se è sicuro di voler compiere quella azione mettendolo così in guardia Esistono diversi tipi di software:
- PROPRIETARIO : il più diffuso di cui però il proprietario non è né l’utente, nè l’azienda casa del computer, ma bensì l’azienda del sistema operativo stesso che tramite una licenza d’uso firmata e accettata dall’utente nel momento di accensione del dispositivo elettronico acquistato, ottiene dall’utente la conferma di non poter copiare e distribuire il loro prodotto, ma accetta di poter solo usufruire del suo utilizzo
- SHAREWARE : distribuito gratuitamente per un periodo di prova dopo il quale, pagando la registrazione, lo si può utilizzare e ricevere degli aggiornamenti
- FREEWARE : può essere liberamente usato, copiato e distribuito
- OPEN SOURCE (fonte aperta) : può essere usato, copiato, modificato e distribuito gratis ma rispettando alcune regole, come ad esempio il Linux Secondo studi statistici il 90% della popolazione utilizza come software Windows, ovvero un software proprietario, il 7% poi utilizza il software Mac OS, altro software proprietario, ed infine una parte irrisoria della popolazione utilizza un software open source come Linux. SOFTWARE LIBERO : esempio Linux Quest’ultimo, definito software libero, che ha come esempio rilevante Linux , è il meno diffuso ed il software di cui si è meno a conoscenza: questo, tuttavia, è un software rilasciato con una licenza che permette a chiunque di utilizzarlo, studiarlo, modificarlo e redistribuirlo; per le sue caratteristiche esso si contrappone al software proprietario. Il termine libero non implica la possibilità di utilizzare il software in maniera indiscriminata: un software libero è comunque soggetto ad una licenza d’uso, a differenza ad esempio di un software di pubblico dominio. Linux è un sistema operativo discendente dal sistema operativo UNIX, sistema sviluppato nel corso degli anni 60 da uno dei più grandi telecomunicatori statunitensi e inizialmente di dominio esclusivo di programmatori di alto livello. La gran parte dei maggiori sistemi operativi in commercio oggi ha nel proprio corpo molti elementi originari di UNIX. Il sistema operativo Linux resta sempre utilizzabile, copiabili, modificabile e distribuibile anche nel corso degli anni, esso inoltre è compatibile con ogni tipo di dispositivo elettronico che sia Android, Windows, Apple o altro. Tale tipo di sistema operativo è conosciuto così poco poiché la società moderna basa molto le proprie spese sul monopolio Windows/Apple, se il nostro paese utilizzasse un sistema operativo come Linux, ad esempio, risparmierebbe sulle licenze d’uso.
INTERNET La successione di eventi, progetti, idee e i protagonisti che nel corso di oltre trent’anni hanno portato la nascita di Internet e alla sua evoluzione nella forma attuale, costituisce un capitolo molto affascinante nella storia dello sviluppo tecnologico. Parte del fascino è sicuramente legato al ruolo determinante che questa tecnologia ha svolto e sta ancora svolgendo nella cosiddetta ‘rivoluzione digitale’: in pochissimi anni, infatti, la rete da esoterico strumento di lavoro per pochi informatici, è divenuta un mezzo di comunicazione di massa che coinvolge quotidianamente decine e decine di milioni di persone. Nessuno strumento di comunicazione mai avuto un tasso di espansione simile ed esso risulta essere il primo e l’ultimo mezzo di reale democrazia. (riferimenti nel libro ‘Internet 2004, Manuale per l’uso della rete’ di Calvo, Ciotti, Roncaglia, Zela - link nelle slide) STORIA Come gran parte delle innovazioni tecnologiche nel settore delle telecomunicazioni e dell’informatica, anche le origini di Internet si collocano nel terreno della ricerca militare: il contesto in cui si colloca questa preistoria è quello della guerra fredda e della contesa tecnologica che ne derivò tra Stati Uniti e Unione Sovietica. Entrambe le potenze, uscite vincitrici dal conflitto precedente, tentarono di puntare allo spazio al di là del nostro pianeta Terra: i russi si dimostrarono più avanzati e mandarono in orbita il primo satellite artificiale nel 1957, lo Sputnik , seminando nel campo occidentale, e soprattutto negli USA, una profonda inquietudine. Per cercare di rispondere immediatamente a questi timori, gli Stati Uniti crearono nel 1958 un’agenzia il cui compito fosse quello di stimolare finanziare la ricerca di base in settori che avrebbero potuto avere una ricaduta militare (si finanzia la ricerca scientifica): l’ARPA, Advanced Research Projects Agency, al cui interno troviamo gli scienziati più rilevanti di quel tempo. Da lì a poco le attività di ricerca aerospaziale dell’ARPA vennero trasferite, insieme agli ingenti finanziamenti, alla NASA, e per tale agenzia fu necessario trovare una nuova area di sviluppo, ovvero la neonata scienza dei calcolatori. Tra i tanti scienziati, un ruolo fondamentale venne svolto da LICKLIDER, un personaggio fondamentale per la storia dell’informatica che indirizzò il proprio interesse verso il problema delle interfacce uomo-computer e a ruolo che le macchine di calcolo avrebbero potuto avere per lo sviluppo delle facoltà cognitive e comunicative dell’uomo. Appena giunto all’ARPA egli inizio a creare una rete di collegamenti tra i maggiori centri di ricerca universitari nel settore informatico, ricordato come Intergalatic Computer Network. Parallelamente, in un altro dei centri legati alla ricerca militare, ovvero la Rand Corporation, venne assunto un ingegnere di nome PAUL BARAN a cui venne relegato il compito di sviluppare un sistema di comando e controllo strategico dell’esercito che rimanesse, se non intatto, almeno operativo in caso di attacco nucleare. Baran lavorando su questo problema giunse a due conclusioni:
- una rete sicura deve avere una configurazione decentralizzata (senza centro di smistamento delle informazioni) e ridondante (con la possibilità di salvare e rimandare lo stesso messaggio fino a quando esso non verrà recepito), in modo che esistano più percorsi possibili lunghi quali far viaggiare un messaggio da un punto ad un altro
- i l sistema di telecomunicazioni deve basarsi sulle nuove macchine di calcolo digitale (computer anni Sessanta e Settanta), in grado di applicare sistemi di correzione degli errori e scelta dei canali di comunicazione
CONCETTI BASE, STRUTTURA E APPLICAZIONI
Una rete informatica è un insieme di dispositivi collegati fra loro tramite sistemi di interconnessione, basati su cavi (cablaggio) o senza cavi (wireless), che consentono di comunicare e condividere informazioni e risorse. VARI TIPI DI RETE: sono classificati a seconda delle dimensioni, è infatti possibile ospitare una rete in una sede singola oppure dislocarle in vaste aree e, a seconda dell’astensione geografica si distinguono diversi tipi di rete:
- rete LAN (Local Area Network) : una rete locale costituita da computer collegati tra loro all’interno di un ambito fisico delimitato come una stanza o un edificio, o anche edifici più vicini tra loro. Essa è una rete privata implementata per la condivisione di risorse come elaboratori, stampanti e dati, tramite i mezzi di trasmissione come cavi coassiali, doppino telefonico, fibre ottiche e Wi-Fi
- rete MAN (Metropolitan Area Network) : rete che si estende in un’area metropolitana e può comprendere diverse reti LAN al suo interno; ad esempio, la connessione di tutti gli elaboratori di una università distribuita in diversi plessi è una rete MAN
- rete WAN (Wide Area Network) : reti aperte, globali che portano connessioni da un continente ad un altro. Molte reti di questo tipo sono costruite per particolari organizzazioni e sono private (es. Microsoft che deve comunicare con le varie sedi in giro per il mondo o le più Università italiane). La WAN é un insieme di reti che si compone di host (computer degli utenti o server che offrono servizi alla rete), linee di comunicazione e di dispositivi usati per collegare due o più linee di comunicazione e instradare informazioni, come ad esempio il router. La nostra rete Internet in generale è una rete WAN CARATTERISTICHE RETE INTERNET:
- é una rete che non ha un centro , quindi ha responsabilità e compiti limitati nelle varie sue componenti - é una rete che può essere definita un punto di incontro e di scambio di informazioni non guidato, spontaneo Come raggiungiamo le informazioni presenti in rete? Si pensi alla rete Internet come sistema ferroviario mondiale: affinché i treni possano passare da una rete nazionale ad un’altra è necessario che esse condividono le norme di costruzione dei binari e che gli enti ferroviari si accordino sugli orari in cui far passare i treni e così via, sono quindi necessari dei protocolli (insieme di informazioni e regole da seguire). Paul Baran diede vita, infatti, ad una rete decentrata in modo che se un percorso viene interrotto o risulta essere troppo trafficato i dati possono prendere strade alternative. Come fanno i computer a trovare la strada giusta per ogni messaggio? Esiste uno schema di indirizzamento dei computer collegati in rete: ogni host è dotato di un suo indirizzo univoco costituito da una sequenza di tre numeri da 0 a 255, denominato indirizzo IP. Tuttavia, i nostri semplici dispositivi elettronici, quando entrano in contatto con una rete Internet utilizzano degli indirizzi IP provvisori. Grazie agli indirizzi IP ogni computer è in grado di individuare un nodo in particolare tra milioni ed inviargli dei dati; tuttavia, per rendere più semplice e comprensibile tale passaggio all’essere umano è stato affiancato un sistema di nomi simbolici al sistema di indirizzi numerici: il sistema Domain Name Service, che produce nomi di dominio.
CLASSIFICAZIONE DELLE DESINENZE
Al livello più alto troviamo:
- Edu università e centri di ricerca
- Com organizzazione commerciali
- Gov enti governativi
- Net organizzazione di supporto e gestione della rete
- Org altre organizzazioni non governative e no profit Il Name server è la struttura di database gerarchica che contiene la decodifica ‘nome logico - nome fisico’ dei vari livelli di indirizzo. La commutazione di pacchetto è il processo tramite il quale i messaggi su Internet non viaggiano tutti interi ma bensì vengono divisi in pacchetti che vengono spediti autonomamente sulla rete, sfruttando appunto la rete decentrata e pluridistribuita inventata da Baran che mi permette di non intasare una rete unica. Ciascun pacchetto che fa parte di un determinato messaggio viene dotato di un’etichetta che indica la destinazione e il numero d’ordine così quando arriverà a destinazione l’host potrà ricomporre il messaggio originario rimettendo in ordine tutti i pacchetti. Il protocollo generale cui fa riferimento la rete Internet viene riconosciuto sotto la sigla TCP/IP di cui fanno parte i due protocolli:
- l’IP (Internet Protocol) , provvede a fornire il sistema di indirizzamento dei nodi terminali della rete assegnando a ciascuno un nome univoco, formato da quattro gruppi di cifre
- il TCP (Transmission Control Protocol) , provvede a gestire il flusso dell’informazione tra i due nodi. Questa architettura di rete viene spesso riconosciuta con la sigla TCP/IP Su questo protocollo generale poi io posso seguire protocolli diversi per funzioni diverse (applicazioni):
- FTP (File Transfer Protocol) , protocollo che permette il trasferimento di file tra due computer
- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) , protocollo per la gestione della posta elettronica
- HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), protocollo che permette la visualizzazione di pagine web La presentazione all’utente di tali protocolli avviene a cura di un apposito programma installato chiamatosi browser. Tipologie di connessioni con Internet (fisiche):
- linee dedicate : il computer, o utente, è collegato alla rete con connessione permanente (es. università)
- linee commutate : l’utente, ovvero il computer, si collega all’host che a sua volta è collegato permanentemente alla rete. L’host in questo caso è un Internet service provider che offre servizio di connessione a pagamento (es. ADSL). I primi computer si connettevano su cavi ed erano utilizzati per collegare le università, per collegare le case, invece, si sviluppó un sistema per sfruttare il cavo del telefono, che trasmetteva un suono analogico, per farci viaggiare sopra la rete internet, seppur digitale. Occorreva quindi trasformare il segnale digitale che usciva dal computer in segnale analogico, un’onda sonora che deve passare per il cavo attraverso il quale viaggia la mia voce: questo viene fatto dal modem. Questo tipo di trasformazione, tuttavia, permetteva di raggiungere una velocità di soli 56 kb/s; per questo, in sostituzione di tale modem analogico, si sviluppò la ADSL, sistema che permette di trasformare i dati direttamente in segnale analogico e di inviarli nello stesso cavo telefonico ma ad un'alta frequenza.
