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elementi informatica per i licei
Tipologia: Dispense
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La parola INFORMATICA indica l’insieme delle
discipline e delle tecniche che permettono la
trattazione automatica delle informazioni che sono
alla base delle nostre conoscenze e delle loro
comunicazioni.
Il termine INFORMATICA è nato nel 1966 in
Francia dalla contrazione delle parole
INFORmazione e autoMATICA.
Elaborazione e
trattamento
automatico delle
informazioni
Unità di Controllo (CU, C ontrol U nit)
Presiede a tutte le operazioni eseguite dall’elaboratore, interpretando
le istruzioni prelevate in sequenza dalla memoria centrale e inviando
alle specifiche unità i segnali abilitanti.
Unità logico-aritmetica (ALU, A rithmetical L ogical U nit)
Esegue le operazioni aritmetiche e logiche richieste dall’unità di
controllo.
Memoria centrale (RAM, R andom A ccess M emory)
Insieme ordinato di celle destinate a memorizzare le istruzioni
costituenti il programma e i dati oggetti dell’elaborazione.
Unità di Ingresso (Input devices)
Impiegate per immettere il programma in fase di caricamento e i dati
in fase di esecuzione.
Unità di Uscita (Output devices)
Impiegate per presentare i risultati dell’elaborazione.
Scheda madre
Il processore è detto CPU ( C entral P rocessing
U nit, unità centrale di elaborazione)
I registri servono per memorizzare i dati sui quali
il processore sta operando, come ad esempio i
risultati intermedi dei calcoli.
Registri
Interni
ALU
Unità di
Controllo
La RAM consiste in un insieme ordinato di locazioni
(anche dette celle ) numerate in successione. Ogni
locazione è identificata dal suo numero d’ordine, che
prende il nome di indirizzo della locazione.
Indirizzo di memoria: Posizione occupata da una
locazione nell’insieme ordinato che costituisce la
memoria.
Spazio degli indirizzi: L’insieme degli indirizzi
specificabili su un certo sistema di elaborazione. La
sua dimensione è 2
n
, dove n è la lunghezza in bit delle
stringhe binarie usate dalla CPU per indicare un
indirizzo in RAM.
0 1 2 3 n-2 n-
RAM di n byte vista come successione di celle
- Il tempo necessario per accedere a una locazione
è indipendente dal suo indirizzo (che si tratti della
prima o dell’ultima locazione) e dipende solo dal
tipo di RAM.
Questa caratteristica si definisce accesso casuale
(e ciò è messo in evidenza dal termine RAM).
Altri dispositivi hanno invece il vincolo di non
poter accedere ad un dato senza aver prima letto
tutti i dati precedenti (accesso sequenziale)
- L’operazione di scrittura in una locazione
consiste nell’alterare lo stato dei singoli bit che
la costituiscono in modo da registrare la
sequenza di 0 e 1 da memorizzare. Tale
operazione è distruttiva.
- L’operazione di lettura di una locazione
consiste nel riprodurre (copiare) lo stato dei
singoli bit che la costituiscono nei bit
corrispondenti di un’altra locazione o registro.
Tale operazione è non distruttiva perché
l’informazione letta viene preservata e può
essere letta di nuovo
Le memorie di massa
Sono periferiche con funzioni di memoria
ausiliaria
I supporti magnetici usati sono:
- nastri (bobine o cassette), rimovibili, accesso
sequenziale;
- dischi floppy ( floppy disk ), rimovibili, accesso
casuale;
- dischi rigidi ( hard disk ), fissi o rimovibili, accesso
casuale.
Le memorie magnetiche hanno le seguenti
caratteristiche:
- persistenza; - elevata capacità, fino a diversi Gbyte; - costi contenuti; - tempi di accesso elevati, soprattutto per i nastri.
Servono ad immettere il programma in fase di
caricamento e i dati in fase di esecuzione.
Software :
stesso funzionamento del sistema che costituiscono
macchine virtuali di basso livello (Sistema operativo).
di problemi specifici utilizzati direttamente dall’utente
finale (Elaboratori di testi, Banche dati, Tabelloni
Elettronici).
Il sistema operativo
È una collezione di moduli software che gestiscono
le risorse hardware e software e controllano lo
svolgimento delle diverse procedure di
elaborazione.
Le macchine virtuali di livello più basso sono tutte
realizzate da moduli di sistema operativo.
Fra i vari moduli c’è un supervisore o kernel che
risiede stabilmente in memoria centrale,ossia viene
caricato una tantum all’atto dell’accensione del
sistema.
Gli altri moduli, residenti in memoria di massa,
vengono richiamati dal supervisore e caricati in
memoria centrale quando devono svolgere i compiti
specifici di loro competenza
Multiprogrammazione, multiutenza: serve più utenti
contemporaneamente. Il S.O. impiega una tecnica
basata sulla suddivisione del tempo macchina detta time
sharing per assegnare le risorse del sistema ai vari
utenti.
Ogni utente ha l’impressione di avere la CPU
interamente a propria disposizione, mentre quello che
succede è che la CPU passa rapidamente da un
processo all’altro.
Fig III.
I sistemi operativi più diffusi :
MS-DOS Questo S.O. viene caricato da disco, invece, di
risiedere in ROM. Esso implementa la
monoprogrammazione per singolo utente, con delle
limitatissime capacità di multiprogrammazione.
Windows Inizialmente non si trattava di un sistema
operativo ma di un programma applicativo che aggiungeva
al sistema operativo (MS-DOS) una macchina virtuale di
alto livello nella quale far girare altro software applicativo.
Oggi è il più diffuso S.O. ed implementa la
multiprogrammazione in monoutenza e permette la
condivisione di risorse fra elaboratori connessi in rete.
Unix Fu il primo sistema operativo ad essere scritto quasi
interamente in un linguaggio ad alto livello (il C). Unix
permette la multiprogrammazione e multiutente; l’accesso
al sistema è possibile anche attraverso terminali remoti.
