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LEZIONE 1
Informatica: sviluppata sin dall’antichità. Prende piede dal secondo dopo guerra. Il termine «Informatica» deriva dal termine francese «Informatique» coniato nel 1962 da Dreyfus. Esso è dato dalla contrazione di «Information» e «automatique». Letteralmente dunque Informatica significa «trattamento automatico dell'informazione». L’informatica è la scienza e disciplina che studia la gestione, il trattamento (acquisizione) e la elaborazione (uso) dei dati. DATI VS INFORMAZIONI Spesso troviamo il termine “informazioni”, in realtà c’è differenza fra dati e informazioni. Le informazioni si ricavano dall’elaborazione dei dati fatti con dispositivi automatici come pc, tablet. I dati sono elementi oggettivi numerici, testuali, di vario tipo. Un dato può essere ad esempio un numero di partecipanti a un corso oppure le misure di un banco. Un dato è la rappresentazione numerica/simbolica di una misura o di una caratteristica di un fenomeno, evento, oggetto, ecc.
- prezzo=23,24; azione=ENI; ora=11. Un’ informazione è l’oggetto dell’informatica ed è ricavata dall’elaborazione dei dati. Ad esempio sapere se un banco passa attraverso la porta. Un’informazione è un dato o insieme di dati che ha un significato ed è associato a un determinato contenuto.
- il prezzo di mercato delle azioni ENI era di 23,24 alle 11. L’informatica potrebbe anche non utilizzare macchine. Rispetto a operazioni fatte da un esecutore umano, il vantaggio dell’utilizzo delle macchine è la velocità nell’elaborazione. Una macchina fa miliardi di operazioni al secondo. I MEZZI INFORMATICI I mezzi che utilizza l’informatica ricadono nelle cosiddette “ TIC ” ( Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione ) oppure ICT ( Information and Communication Technologies ). I mezzi attraverso cui si elaborano le informazioni sono mezzi tecnologici. Possono essere di 2 tipi: hardware e software.
- Hardware : sono tutti mezzi che sono parte tangibile, concreta. Quando elaboriamo dati ci serviamo di componenti concrete (computer, componenti dentro il computer periferiche), memorie. Es: il processore, lo schermo, la tastiera, il mouse, i supporti di memoria, la scheda madre, la stampante, chiavetta usb…
- Software : sono componenti astratte, ovvero i programmi. I programmi che vediamo installati su una macchina o ambienti cloud sono intangibili. Le applicazioni con cui si fanno i programmi sono per i dispositivi mobili, invece per i computer si usa il termine “programma”. Un altro esempio di componenti software sono i file (che si aprono all’interno di un programma) ovvero archivi di dati che vengono messi nelle cartelle (archivi di file). Le cartelle sono archivi di file o anche sottocartelle (cartelle dentro cartelle). Cartella si può tradurre in
inglese in “ folder ” o “ directory ”. Le sottocartelle si traducono in “ sub-directory ”. I file possono essere documenti, immagini salvati in un certo formato. Es: il browser (navigatore web per navigare su Internet), Microsoft Excel, Microsoft Word, Client di posta elettronica, Microsoft Paint, strumento di cattura, Skype. I servizi principali forniti dalle ICT sono:
- Servizi Internet: navigazione del Web, comunicazione social network, posta elettronica, messaggistica istantanea, e-commerce (commercio elettronico), e-banking (operazioni bancarie online), e-government (pubblica amministrazione che offre servizi ai cittadini), e- learning (software di autoistruzione per formazione a distanza)
- Telefonia mobile: rete cellulare per voce, SMS ( Short Message Service ) e MMS ( Multimedia Message Service ) per forma scritta, M-commerce ( Mobile Commerce ) per il commercio di beni.
- Programmi di produttività: per svolgere diversi compiti come scrivere, calcolare, disegnare… I HARDWARE Vi sono 2 tipi di computer:
- personal computer : computer a uso personale, sono usati anche in ambito lavorativo ma è rimasto il termine così. Es: ultrabook; computer convertibili; Mac. I portatili sono noti come laptop o notebook.
- computer fissi : Es, mainframe computer, supercomputer, desktop computer, nettop computer, carputer. Tra i computer con prestazioni più rilevanti ci sono i mainframe e supercomputer che possono contenere più dati. I computer fissi sono di 3 tipi, caratterizzati da una scatola metallica in cui ci sono le componenti keys. ➢ I computer fissi che hanno le keys interno al monitor, incorporati nel mobile, sono all- in-one. ➢ Altri computer hanno keys esterno al monitor. Se le keys è orizzontale (sono pochi) si parla di desktop pc , pensati per essere posizionati sopra la scrivania. I desktop pc sono desktop orizzontali. Il desktop indica lo schermo, in realtà si riferirebbe alle keys orizzontale. Se le keys è verticale (come tradizionalmente), si parla di tower pc , pensati per essere posizionati sotto la scrivania. Il vantaggio di avere un tower pc con keys verticale è lo spazio, quelli in orizzontale hanno un ingombro maggiore. Queste due tipologie, tower pc e desktop pc , dei computer fissi hanno vantaggi e svantaggi rispetto agli all-in-one. Il vantaggio è lo spazio. I tablet e smartphone. I computer all-in-one con le keys dentro il monitor hanno lo svantaggio è che è difficile sostituire i pezzi incastrati l’uno nell’altro ed è anche costoso. Le prestazioni dei computer all-in-one sono ora sempre similari paragonabili ai computer con keys esterno. Tra i dispositivi digitali, vi sono i bookreader e le fotocamere che hanno una funzione ad hoc anche se non elaborano dati. Altri tipi di computer:
- tablet pc: puri (schermo e penna), convertibili (tastiera)
elabora i dati è il processore. Il processore è un circuito integrato per elaborare i dati, quando li mettiamo in una macchina, eseguendo rapidamente istruzioni (comandi) e calcoli con miliardi di operazioni. Un hardware che elabora i dati, dovrebbe essere chiamato “microprocessore” dal punto di vista tecnico (per le dimensioni ridotte). Il termine processore che troviamo ovunque è quello più comune. Avendo la funzione di elaborare dati viene considerato anche come software, ma in realtà è hardware perché è concreto. Il processore in inglese si chiama CPU ( Central Processive Unit ), ovvero unità centrale di elaborazione. Si monta su di uno speciale zoccolo presente sulla scheda madre detto socket. Per utilizzare i dati in una macchina si usa un altro componente hardware ovvero le periferiche I/O (input/output) che immettono ed estrapolano i dati dalle macchine. La CPU si suddivide in 3 componenti: 1 - Unità logico aritmentica ( ALU , arithmetic and logic unit ): quando inseriamo dati in una macchina, facciamo operazioni logiche e aritmetiche su quei dati. Esegue calcoli aritmetici e logici su numeri binari. I dati vengono combinati tra di loro attraverso operazioni logiche e aritmetiche. 2 - Unità di controllo ( CU , control unit ): le operazioni e i dati vengono elaborati in maniera corretta. Legge le istruzioni dalla memoria principale, esegue le istruzioni e memorizza il risultato. Le istruzioni sono comandi, sono il “linguaggio” usato dai pc per eseguire compiti specifici. L’unità di controllo si occupa della sequenzializzazione delle operazioni cioè della corretta esecuzione in successione dei comandi. Manda i segnali di controllo e gestisce lo svolgimento del ciclo fondamentale della macchina, cioè la ripetizione continua delle fasi di lettura delle istruzioni di programma, dei dati, decodifica ed esecuzione dell’istruzione e passaggio all’istruzione successiva. 3 - Registri : memorie piccole nella CPU per contenere, immagazzinare e conservare i dati. In essi sono contenute informazioni riguardo i programmi in esecuzione. Si tratta di sequenze di celle di memoria da cui si prelevano i dati. Il contenuto dei registri può essere scambiato con la memoria e le periferiche. Le istruzioni trasferiscono i dati e modificano il contenuto dei registri. Registri particolari:
- IR ( Instruction Register ): contiene l’istruzione corrente in esecuzione
- PC ( Program Counter ): indirizza l’istruzione corrente; contiene l’indirizzo della istruzione dopo da eseguire; è il sistema con cui vengono messe in sequenza e avanzate le istruzioni
- MDR ( Memory Data Register ): contiene il dato prelevato da una cella di memoria o il dato pronto per essere trasferito in memoria
- MAR ( Memory Adress Register ): contiene l’indirizzo della cella di memoria dove si deve prelevare un dato/istruzione
- SR ( Status Register ): controlla le condizioni e anomalie nelle operazioni
- AR ( Accumulator Register ): per effettuare somme e memorizzare i risultati
- GPR ( General Purpose Register ): registro per scopi generali, per ospitare gli operandi e i risultati La prestazione della CPU ha due variabili e proprietà principali: ✓ Frequenza operativa (velocità di lavoro): velocità determinata dalla frequenza del clock (orologio interno che scandisce l’esecuzione delle operazioni). La durata di un’operazione
elementare dura un ciclo di clock. L’unità di misura della velocità (frequenza) di un CPU è l’ hertz , che misura il numero di cicli al secondo effettuati dal clock. La velocità del microprocessore è un parametro fondamentale per determinare le prestazioni in termini di potenza. ✓ Calore : i componenti elettronici di un pc sono attraversati dalla corrente elettrica; la corrente elettrica genera calore e più il componente è piccolo, più tende a surriscaldarsi. I moderni processori sono dotati di ventole di raffreddamento e hanno un sistema integrato di controllo della temperatura della CPU: se questa supera una certa soglia, il processore rallenta. Le memorie sono componenti hardware. La CPU elabora i dati e collabora con le memorie per conservare spazio. Le memorie sono di 2 tipi: memoria centrale e memorie di massa. ✓ Memoria centrale : queste memorie sono insite nella scheda madre, non fanno parte del CPU ma collaborano con esso. La memoria centrale di un computer è composta da tre tipologie di memoria: o Memoria RAM ( Random Access Memory , memoria ad accesso casuale ): memoria di lavoro della macchina; in essa risiedono i programmi attivi nel momento e i processi in esecuzione. Durante l’elaborazione, i dati risiedono nella RAM. Se i file non vengono salvati, i dati sono sulla RAM. Se scriviamo non salviamo un file e spegniamo la macchina, il file non lo ritroviamo, bisogna salvarlo in maniera permanente. La RAM conserva in maniera temporanea i dati e se non vengono salvati sulla memoria vengono persi. Infatti la RAM è detta anche memoria volatile in quanto i dati sono volatili. La memoria centrale è volatile (perché le informazioni in essa contenute si perdono con lo spegnimento della macchina per via della corrente elettrica), è ad accesso casuale (si può accedere direttamente al dato che interessa e si può recuperarlo direttamente) ed è di lavoro (oltre a mantenere e modificare i dati in elaborazione, immagazzina le istruzioni/comandi dei programmi attivi). La RAM è caratterizzata dalla velocità di accesso ai dati, la velocità di trasferimento dei dati e la capacità (quantità di dati che può contenere). La capacità della RAM si misura in byte. Generalmente i computer sono dotati di memoria RAM con capacità tra i 4 e gli 8 Gigabyte. È indispensabile che la RAM sia ampia per le prestazioni; maggiore è lo spazio in cui mantenere le informazioni in elaborazione, più potente (veloce) risulta il computer. o Memoria CACHE: memoria temporanea ad alta velocità. Visto che la memoria RAM è ancora lenta rispetto alla velocità del processore, c’è una memoria moderna aggiuntiva chiamata cache che ricopia in dispositivi a più rapido accesso informazione contenuta in memorie più “distanti”. La cache del PC ricopia parte del contenuto della memoria principale. Si parla di cache anche per una applicazione di rete (es. web browser), in tal caso ricopia sul pc locale informazioni che stanno sul server per recuperarle senza collegarsi in caso di nuova richiesta. È una memoria temporanea ad elevata velocità di accesso dei dati, molto più veloce rispetto alla memoria RAM. La memoria Cache è collegata direttamente alla CPU per svolgere più velocemente le operazioni di calcolo. Serve per velocizzare l’esecuzione dei calcoli del processore. Il suo tempo di accesso è dell’ordine di 15 nanosecondi e contiene i dati utilizzati più frequentemente. I tipi di memoria
dispositivo posizionato nel cabinet ed è costituito da una serie di dischi sovrapposti che ruotano sullo stesso asse con la superficie magnetizzata. Se la RAM non riesce a contenere i dati in fase di elaborazione e le istruzioni dei programmi, le stesse istruzioni devono essere lette ogni volta nell’hard disk e il tempo di accesso aumenta rallentando le prestazioni. Nell’hard disk è installato il sistema operativo. Il disco fisso ha prestazioni date dalla capacità elevata di archiviazione (in Gigabyte e Terabyte), dal tempo di accesso dei dati (in millisecondi) e dalla velocità di trasferimento dei dati (in secondi). o Hard disk USB: disco esterno collegato alla CPU attraverso porte USB. È una periferica che consente il trasferimento o il backup di dati. Ha un’elevata capacità di memorizzazione in gigabyte e terabyte. o Dischi di rete: supporti di memorizzazione che grazie alla rete che connette diverse postazioni e dispositivi, possono essere usati come memorie di massa da ogni pc collegato. o Unità di memorizzazione online: rendono possibile memorizzare o prelevare file da hard disk di altri elaboratori connessi in rete. Attraverso reti locali (LAN) o Internet, si possono archiviare file in computer (server) lontani dal luogo in cui si lavora. o CD ( Compact Disk ): si distinguono in CD-ROM ( Compact Disk-Read Only Memory ), CD-R ( Compact Disk-Recordable , dischi scrivibili una sola volta), CD- RW ( Compact Disk-rewritable , dischi riscrivibili). Sono impiegati per la memorizzazione di programmi, suoni, immagini, animazioni e foto. o DVD ( Digital Versatile Disk ): tipo di tecnologia digitale diversa dal CD per la compressione dei dati. È un disco usato per memorizzare programmi, filmati e prodotti multimediali. o BD ( Blu-ray Disk ): evoluzione del DVD realizzato per la tv ad alta definizione o Chiavetta USB/USB flash drive: ridotte dimensioni e grande capacità (in gigabyte). Ideale per copiare o trasferire dati fra elaboratori non collegati in rete. Si connette al pc tramite una porta USB rilevandosi come “disco rimovibile”. o Memory card: scheda di memoria estraibile di piccole dimensioni ed elevata capacità. Viene usato per salvare dati di gioco nelle console e per memorizzare file su periferiche portatili. Ogni periferica (unità di disco) è identificata da una lettera seguita da due punti C: (identifica il drive nell’hard disk) D: (identifica il drive del CD-ROM, DVD o BD) Altre lettere indicano il drive di un disco rimovibile, periferica di disco esterno USB o scheda di memoria. Talvolta i dispositivi di memorizzazione sono sottoposti alla procedura di formattazione , che cancella definitivamente tutti i dati in essi contenuti.
I parametri da cui sono caratterizzate le memorie sono
- la capacità (quanti dati può conservare)
- il tempo di accesso (a quei dati)
- la velocità con cui si possono trasferire dati dalla memoria o verso la memoria Le schede di memoria sono più veloci, i loro tempi di accesso e di trasferimento sono molto più rapidi, non hanno comunque la capacità mediamente degli hard disk. Ogni file è composto da dati codificati secondo il byte e i suoi multipli (gigabyte, megabyte…). Le unità di misura per le dimensioni di un file o cartella sono il kilobyte, il megabyte e il gigabyte (i primi tre multipli del byte). Un carattere del file (numero, lettera, simbolo) corrisponde a un byte. Una pagina di solo testo occupa uno spazio di qualche kilobyte, da 1 a 40-50 byte. Poi ci sono file già complessi come un intero database. OPERAZIONI IN BINARIO Normalmente sin dalle elementari lavoriamo con numeri base 10. Usiamo 10 cifre per esprimere i numeri. Le cifre vanno da 0 a 9. Lavoriamo con un sistema decimale. Le macchine lavorano invece in base due. Utilizzano due cifre che sono 0 e 1. Lavorano con un sistema binario. Le macchine che vengono create non lavorano in base 10 come faremo noi perché 0 e 1 corrispondono a due valori di tensione elettrica, è una grandezza fisica. Se dovessimo lavorare con valori in base 10, dovrebbe tener conto di 10 valori di tensione elettrica e ciò complicherebbe la realizzazione dei circuiti all’interno di una macchina con aumento dei costi. Dobbiamo specificare che 62 è con base 10 perché potrebbe essere in base 7. Nelle macchine si può lavorare con la base 2 e 16. Se scriviamo 62 nella calcolatrice, essa lo converte in base due: quel 62 viene tradotto con sequenze di zero e di uno. Se scriviamo il numero su Word viene tradotto con sequenze di zero e di uno ma in maniera diversa perché è si tratta di un testo. Quando è un numero viene tradotto in altri modi. Come si traduce 62 con sequenze di 0 e 2? Si fanno divisioni intere per 2. La divisione intera è quella senza resto. 62 diviso 2 fa 31 diviso due fa 15 con resto uno. Si va a vedere i resti dall’ultimo a salire quindi 1,1,1,1,0. Per capire se il risultato è davvero sia il numero 62. Bisogna fare la prova convertendo il numero con base 2 a base 10. Dalla divisione si passa alla moltiplicazione. Si scrivono quindi le potenze del 2 da 2 allo zero a salire. Moltiplicare per 2 potenza crescente. Ogni 62 da quante cifre è composto in base due? 6 (111110). Ogni cifra essendo di sistema binario è detta cifra binaria, in inglese Binary digit : BIT (unità di misura della quantità di memoria occupata). 62 in memoria quanti BIT occupa? 6 bit. Essendo tradotto con base due in 6 cifre, vado a occupare 6 BIT di memoria. Si è complicato la cosa con i miliardi di dati trattati attualmente. Se dovessimo ragionare in BIT avremmo numeri troppo grandi, si ragiona quindi coi multipli del bit che sono i Byte. Un raggruppamento di 8 bit è detto Byte. Un Byte corrisponde a 8 bit. Byte (B): 8 b. Per occupare 1 Byte si aggiungono gli zero davanti a 1,1,1,1,0: 00 111110. Per fare in modo che i dati viaggino a gruppi di 8 bit vanno aggiunti gli zero davanti.
Nella tabella ASCII standard si trovano le cifre numeriche, le lettere maiuscole e minuscole la punteggiatura, i simboli ($, &, %, @, #...). I primi 32 byte della tabella standard sono riservati per segnali di controllo. Se si attribuisce ad ogni lettera dell’alfabeto un numero in base alla sua posizione, è possibile creare un codice alfanumerico costituito da lettere maiuscole, minuscole, simboli della punteggiatura, fino a 256 combinazioni. Nel codice ASCII la lettera A maiuscola corrisponde al numero 65 (01000001), quindi basta comporre davanti al numero 1 il numero 64 (01000000).
- L'alfabeto latino, usato nella scrittura di molte lingue nel mondo, presenta una grande quantità di varianti grafiche. Per cercare di ovviare al problema è stato creato un nuovo standard internazionale detto Unicode che usa 2 byte... il numero di combinazioni possibili diventa 256x256. Comprende tutte le tipologie di caratteri alfabetici esistenti. I codici disponibili sono numerosi. Questa codifica viene usata da Word. I dati vengono combinati tra di loro attraverso operazioni logiche e aritmetiche (ALU). Con base 2 si fanno 5 operazioni aritmetiche dell’informatica. Ci sono 5 operazioni aritmetiche: somma , differenza , divisione , moltiplicazione , modulo. La macchina fa operazioni in binario. Queste operazioni si applicano a due operandi, sono operatori binari. I numeri che non sono 1 e 0 non sono ammissibili. Gli unici numeri ammissibili sono quindi 10, 100, 1000… Somma : 1+1= 10 10+ 1= 11 11+1= 100 111 + 1 fa 1000. Differenza : 1.1 non si può fare si prende in prestito l’1 più vicino e diventa 10-1. 10 - 1 = 1 Quando l1 in prestito è lontano (non accanto) allora lo zero intermedio diventa 1. Moltiplicazione : 111 x 110=
Si moltiplica ogni cifra del secondo termine per il primo scalando a sinistra. La moltiplicazione si riduce a una somma alla fine. 000+111+111=101010. Divisione : abbasso con divisione e sottrazione (resto) il numero di cifre finché è almeno uguale o superiore al divisore (secondo termine). 1011:110 darà 0 o 1? Fa 1 perché è il primo termine è più grande del secondo termine. Per fare il resto bisogna fare la sottrazione. 1011-110= 101. Viene 1 con resto di 101. Il resto (101) è uguale o più grande di 110? No, è più piccolo, allora mi fermo. 1001:110 darà 0 o 1? Fa 1 perché 1001 è più grande. 1001-110=111. Viene 1 con resto 111. Il resto (111) è più grande o uguale a 110? Sì, è più grande, continuo quindi con la divisione e sottrazione. 111:110= 1; 111-110=1. Il resto 1 è più piccolo di 110, allora mi fermo. 10:110 darà 0 o 1? Fa 0 perché 10 è più piccolo di 110. Riguardo ai numeri in base due: una persona ha 25 anni. Sull’età di questa persona pesa di più il 2 o 5? Pesa il 2. Il 2 sono decine. Una persona ha 100 anni, influisce maggiormente l’1. Il numero che pesa di meno è quello a destra. La cifra più a sinistra essendo quella che dà più peso al numero è detta MSB ( most significant bit ). Quella più a destra che dà meno peso al numero è detta LSB ( least significant bit ). Gli zero davanti per far viaggiare i dati a 8 bit ( 00 101011) sono LSB, nel valore del numero non hanno peso, ma vanno inseriti. La quinta operazione che fa l’informatica è modulo. Il modulo si indica con la percentuale. 7 modulo 3 fa 1. Il modulo è per calcolare il resto della divisione di due numeri. Il modulo restituisce il resto della divisione tra due numeri. Non è divisione, ma è il suo resto. Si indica con la percentuale.
Il secondo operatore è “ negazione ”. L’operatore usato è “not” scritto con “ ¬ ”. Una frase negata. La negazione rende opposto il valore di verità di una frase. Viene una proposizione. Frase A: c’è il sole (falsa) Frase B: non c’è il sole (vera) L’altra operazione logica è “ disgiunzione ”. L’operatore usato è “or” scritto con “∨”. In italiano è la “O”. Dal latino l’operatore di disgiunzione è esclusivo “ Aut ” (le frasi sono insieme) ed inclusivo “ Vel ” (le frasi sono separate, esiste una sola opzione vera). Anche se le frasi sono separate unendole, la separazione è meno netta rispetto all’Aut. Con Aut si va ad esclusione, una delle due alternative. Sono a casa (falso) o sono a lavoro (vero) con Aut: vero, separazione, o l’uno o l’altro. Sono a casa (falso) o sono a lavoro (vero) con Vel: falso. Mi piace il mare o la montagna con Aut: o una o l’altra Mi piace il mare o la montagna con Vel: entrambe possibili Con Aut per essere vero deve avere due verità opposte. Per essere vera devono essere tutt’e due vere o tutt’e due false. Gli ultimi due operatori sono l’implicazione e l’equivalenza. Nell’ equivalenza due frasi sono equivalenti. 2+2= 4 (falso) 3+1= 4 (vero) Sono false. 2+2= 4 (vero)
3+1= 4 (vero) Sono vere. 2+2= 4 (falso) 3+1= 4 (falso) Sono vere. Queste due frasi devono essere equivalenti se tutt’e due sono vere o tutt’e due sono false. Quando una è vera e una è falsa la frase complessiva è falsa. Nell’ implicazione la seconda frase è la conseguenza della prima. L’operatore usato è “se…allora” scritto con “⇒”. Frase a “piove” Frase b “uso l’ombrello” Frase a (vera) e frase b (vera): vera Frase a (falsa) e frase b (falsa): vera Prevale il singolo caso. Frase a (falso) e frase b (vera): vera Nel principio dei cassetti o della piccionaia l’operatore usato è “se e solo” scritto con “⟺”. Se la frase A è vera allora è sicuramente vera la frase B e viceversa. Le due proposizioni sono equivalenti a tutti gli effetti. LEZIONE 2 LE PERIFERICHE Collegato al concetto di memoria (e macchina), ci sono anche le periferiche , un altro componente hardware. Le periferiche sono connesse alla scheda madre. A differenza della memoria, non
Lo stesso, gli standard per la rete wi-fi, riconosciute da molti stati del mondo, vengono emanate da un’associazione americana che è IEEE , Institute of Electrical and Electronics Engineers ( Istituto degli Ingegneri Elettrici ed Elettronici ) emana norme che abbracciano l’ambito elettrico ed elettronico. La struttura di un circuito elettrico in una stanza si rifà a norme definite da quest’associazione. Lo standard IEEE 802.3 ad esempio (chiamato impropriamente Ethernet ) è lo standard di riferimento per la trasmissione su reti broadcast, basate su un bus. Un ente che collabora con IEEE è l’ente italiano CEI ( Comitato Elettrotecnico italiano ) che emana norme anch’esse riconosciute in ambito internazionale, quindi è un ente importante. Un altro ente sempre italiano è nell’ambito del disegno tecnico, alcune norme vengono realizzate dall’ UNI ( Ente Nazionale Italiano di Unificazione ). Per collegare le periferiche con una macchina andrebbero installati dei programmi chiamati driver. Questi ultimi non si usano più, sono delle ultime versioni del sistema operativo già preinstallati. Ma se volessimo usare una periferica obsoleta o poco comune può capitare di dover cercare sul sito della casa produttrice i driver di quella periferica scrivendo il modello ad hoc. I driver gestiscono le singole parti del sistema (driver della stampante, driver del mouse, driver del modem, ecc.); Il collegamento ci dà dei cavi. I cavi sono mezzi fisici che collegano le periferiche con le macchine. Ma prima di parlare dei cavi bisogna introdurre le porte. Il collegamento delle periferiche avviene mediante apposite “ porte ” o “ interfacce ”, oppure mediante connessioni dirette realizzate con cavetti molto sottili di rame o di oro (il bus dati ). Abbiamo anche la visualizzazione di messaggi, di audio e video in VGA e HDMI. Un cavo VGA ( Video Graphics Array ) è un cavo utilizzato per trasportare il segnale video/audio analogico dal pc al monitor. La scheda grafica (periferica) è in genere collegata al monitor per via analogica, con un connettore parallelo che trasporta le componenti video e audio (VGA). L’ HDMI ( High-Definition Multimedia Interface ) è un'interfaccia digitale audio/video. Un proiettore con una porta HDMA che trasferisce dati a maggiore velocità delle porte VGA (di vecchia tipologia). La differenza principale tra connettori e cavi VGA e HDMI è che il VGA viene utilizzato per trasportare segnali analogici, mentre l'HDMI è uno standard digitale. Il bus IDE è per il disco rigido, slot per le schede esterne (video, audio, ecc.), porte per tastiera, mouse, microfono, ecc. La comunicazione tra le parti (CPU, memoria, periferiche di I/O) avviene attraverso dei canali condivisi che prendono il nome di bus di comunicazione. I cavi all’interno di una macchina vengono indicati come bus perché trasportano dati. Le porte sono sistemi che consentono il collegamento di periferiche o memorie a una macchina. Oggi invece delle porte però si collegano tramite bluetooth o wireless. Wireless sta per “senza cavo”.
Il wireless ha bisogno di dispositivi che rigenerano il segnale. Il segnale wireless è amplificato dai dispositivi di Access Point. Il bluetooth invece non ha dispositivi di rigenerazione e quindi copre una distanza meno ampia. Le porte via cavo sono di due tipologie: seriali o parallele. ➢ Porte seriali : i dati viaggiano uno dopo l’altro. Il collegamento seriale è più veloce. Vanno per la maggiore. Un rappresentante di enciclopedia da portare otto volumi, di volta prima il primo volume, poi il secondo… Le porte USB sono moderne porte seriali ad alta velocità. USB sta per Universal Serial Bus. ➢ Porte parallele : i dati viaggiano in parallelo. Ci possono essere più cavi che contemporaneamente portano i dati. Due rappresentanti che contemporaneamente portano il primo e secondo volume, poi il terzo e il quarto. Collegamento più lento in quanto porta più dati ed è più peso e lento. Anche se porta più dati, ci sono maggiori rischi di interferenze e collisioni. ASPETTI SOFTWARE Il software è un insieme di programmi e applicazioni composti da istruzioni dettagliate che “dicono” al computer come svolgere una determinata operazione. Sono di due tipi:
- Software di sistema : programmi per il funzionamento del sistema (sistema operativo)
- Software applicativo : programmi specifici (applicazioni) per risolvere problemi personali dell’utente come ad esempio creare grafici (Office di Microsoft); Word come software di scrittura; Excel come software di gestione e contabilità. Il sistema operativo offre le operazioni base necessarie per:
- l’uso efficace del computer mediante funzionalità che non sono fornite direttamente dall’hardware
- agisce da intermediario fra l’Utente e l’Hardware, con lo scopo di fornire un ambiente nel quale l’utente possa eseguire i programmi applicativi in maniera “sicura” ed efficiente
- è un insieme di programmi che gestisce tutte le funzioni basilari di un computer (gestione disco, tastiera, video, mouse, reti, ecc.)
- installato nell’ hard disk , è un software di sistema che viene caricato all’accensione del computer (fase di boot) e rimane attivo fino allo spegnimento Il Software (programmi) può essere classificato come:
- di sistema/di base (Sistema Operativo, compilatori, interpreti... )
- programmi applicativi (editor di testo, fogli elettronici, data base ....)
- linguaggi di programmazione Abbiamo detto che i software firmware e bìos consentono l’avvio di una macchina. In realtà, per usare la macchina c’è un software di base ed è il sistema operativo che se non ci fosse una macchina
- il funzionamento e la gestione delle risorse del sistema informatico, compreso il processore, la memoria, ecc.;
- l’esecuzione dei programmi applicativi, attribuendo a questi le risorse necessarie per il loro uso ed evitando anche eventuali conflitti tra diversi programmi;
- la priorità di un lavoro rispetto ad un altro (ad esempio nelle operazioni di stampa);
- l’acquisizione di dati dalla tastiera per passarli ad un programma esecutivo;
- la gestione della CPU, scegliendo il lavoro da sottoporle;
- la conservazione in memoria di un file scritto dall’utente;
- il trasferimento dei file dalla memoria di lavoro alla memoria di massa e viceversa;
- l’organizzazione dei sistemi di supporto della memoria di massa e la gestione dello spazio disponibile, cioè la gestione del file system. Il file system è una funzione del sistema operativo che gestisce e organizza i file all’interno di una macchina. La gestione di file system è di tipo gerarchico, organizza in modo gerarchico (cartelle e
sottocartelle). La Apple mantiene i file system diversi rispetto ad altri, infatti il sistema operativo non viene letto da altri per motivi di concorrenza. Il gestore del file system è quel modulo del sistema operativo incaricato di gestire le informazioni memorizzate sui dispositivi di memoria di massa come il disco. Il gestore del file system deve:
- Associare un nome di file ad una parte dello spazio del disco
- Fornire metodi per accedere ai file
- Rendere trasparente la struttura fisica del disco Quando salviamo i file in una macchina li salviamo nella memoria di massa (componente). Generalmente le memorie di massa sono identificate nella macchina con la lettera “ C ” e “ D ”. L’hard disk è identificato con la “C”. Le lettere “A” e “D” erano invece riservate ai flop disk, prima memoria creata. I lettori DVD e CD sono identificati dalla lettera “E” o “F”. Quando salviamo i file creiamo cartelle (archivi di file o altre cartelle). All’interno della cartella potremmo avere “ 1.pdf ”. Il file è denominato dal nome e dal formato. Quello è schematizzato come in un file system, ovvero un’organizzazione gerarchica ad albero che parte dal “ C ” che è la radice. Le cartelle e i file sono le foglie “C1, C2, C3…”. Le connessioni sono i rami chiamati “ edge ”. L’ RTF ( Rich Text Format ) è un formato che consente di aggiungere funzionalità grafiche al testo. Esso contiene i segni di formattazione di tutte le tipologie di software. Un file salvato in rtf pesa molto di più. Quindi è una convenienza se sei sicuro di usare il file su diversi sistemi di scrittura. Un file Word viene salvato in formato docx. La schermata di word ha la barra dei minuti (inserisci). Al di sotto ci sono una serie di barre di pulsanti, quelle più comuni nella Home. Powerpoint in formato pptx Excel in formato xlsx, tabelle, calcoli, grafici. Pacchetto Office I tre software di uso più comune in ambito d’ufficio hanno tra funzionalità diverse. Word consente di creare documenti di testo. Il nucleo ( kernel ) è la componente del sistema operativo che si avvia a seguito dell’impulso del firmware. Il firmware (programma sulla memoria ROM) avvia le componenti di base del sistema operativo. Ancora prima di avviare i programmi e le periferiche. Queste componenti di base del
