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Il computer

È un elaboratore automatico di dati numerici. La parola computer tradotta in italiano

significa calcolatore. I calcolatori nel corso del tempo si sono evoluti. Gli elementi

hardware che costituiscono un computer sono:

- Il bus, canale di comunicazione fra tutti i componenti del calcolatore

- Il processore, unità che svolge tutti i calcoli

- La memoria, elemento che contiene al suo interno il programma che deve

essere seguito

- L’unità d’ingresso e di uscita, rappresentate da un certo numero di interfaccia

per l’ingresso e l’uscita dei dati. Sono unità che permettono l’introduzione dei

dati all’interno del calcolatore. L’interfaccia può essere chiamata anche

controller.

nel mondo ci sono diverse tipologie di computer, come per esempio i sistemi

embedded che sono dei computer dedicati a controllare il funzionamento di qualche

oggetto. Queste tipologie di computer la troviamo per esempio negli

elettrodomestici. Un altro modello molto simile è la cosiddetta macchina Vom

Newman, che nasce negli anni 50. Lui ha costruito un calcolatore che serviva a fare

conti balistici, cioè a costruito un calcolatore che serviva agli americani a capire dove

andavano a finire i proiettili che sparavano dalle navi al largo della Germania. Questo

modello di computer è molto semplice ma contiene però le unità funzionali

fondamentali. Questi elementi fondamentali sono contenuti all’interno di un

contenitore chiamato scapola.

I calcolatori normalmente hanno due tipi di memoria:

- Memoria centrale che è presente in tutti i calcolatori

- Memoria di massa che è presente quasi in tutti i calcolatori, questo significa

che esistono sistemi che non c'è l'hanno perché magari gli basta solo la

memoria centrale per contenere un determinato programma.

La memoria centrale ha una struttura a matrice. Ciascuna riga di questa matrice è

una locazione. L'elemento di ogni riga prende il nome di bit, che è una cifra binaria

che può avere solo due parole, ovvero zero o uno. Ogni locazione dunque ha il

proprio indirizzo, cioè il proprio numero di riga.

La memoria centrale è volatile, cioè ogni volta che viene a mancare l’alimentazione, i

contenuti vanno persi, a differenza invece della memoria di massa.

IL BUS DI SISTEMA

È un insieme di linee che serve a mettere in collegamento la CPU con la memoria

centrale e con le interfacce periferiche.

Il bus di sistema è suddiviso in tre Bus:

- bus degli indirizzi che è un insieme di linee che servono alla CPU per

comunicare allo slave (unità comandata) l’indirizzo della locazione di memoria

alla quale vuole accedere.

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Il computer È un elaboratore automatico di dati numerici. La parola computer tradotta in italiano significa calcolatore. I calcolatori nel corso del tempo si sono evoluti. Gli elementi hardware che costituiscono un computer sono:

Il bus, canale di comunicazione fra tutti i componenti del calcolatore
Il processore, unità che svolge tutti i calcoli
La memoria, elemento che contiene al suo interno il programma che deve essere seguito
L’unità d’ingresso e di uscita, rappresentate da un certo numero di interfaccia per l’ingresso e l’uscita dei dati. Sono unità che permettono l’introduzione dei dati all’interno del calcolatore. L’interfaccia può essere chiamata anche controller. nel mondo ci sono diverse tipologie di computer, come per esempio i sistemi embedded che sono dei computer dedicati a controllare il funzionamento di qualche oggetto. Queste tipologie di computer la troviamo per esempio negli elettrodomestici. Un altro modello molto simile è la cosiddetta macchina Vom Newman, che nasce negli anni 50. Lui ha costruito un calcolatore che serviva a fare conti balistici, cioè a costruito un calcolatore che serviva agli americani a capire dove andavano a finire i proiettili che sparavano dalle navi al largo della Germania. Questo modello di computer è molto semplice ma contiene però le unità funzionali fondamentali. Questi elementi fondamentali sono contenuti all’interno di un contenitore chiamato scapola. I calcolatori normalmente hanno due tipi di memoria:
Memoria centrale che è presente in tutti i calcolatori
Memoria di massa che è presente quasi in tutti i calcolatori, questo significa che esistono sistemi che non c'è l'hanno perché magari gli basta solo la memoria centrale per contenere un determinato programma. La memoria centrale ha una struttura a matrice. Ciascuna riga di questa matrice è una locazione. L'elemento di ogni riga prende il nome di bit, che è una cifra binaria che può avere solo due parole, ovvero zero o uno. Ogni locazione dunque ha il proprio indirizzo, cioè il proprio numero di riga. La memoria centrale è volatile, cioè ogni volta che viene a mancare l’alimentazione, i contenuti vanno persi, a differenza invece della memoria di massa. IL BUS DI SISTEMA È un insieme di linee che serve a mettere in collegamento la CPU con la memoria centrale e con le interfacce periferiche. Il bus di sistema è suddiviso in tre Bus:
bus degli indirizzi che è un insieme di linee che servono alla CPU per comunicare allo slave (unità comandata) l’indirizzo della locazione di memoria alla quale vuole accedere.

Bus dati che è bidirezionale cioè non è solo la CPU a inviare qualcosa sul bus indirizzi ma lo fa anche la memoria centrale.
Bus di controllo che serve alla CPU per inviare comandi a love love ma serve anche allo slave per rispondere alla CPU con delle informazioni riguardanti l’avvenuto o meno completamento dell’operazione richiesta. CPU Svolge tutte le funzioni fondamentali di processamento dei dati. Essa è costituita da:
CU, control unit che fa riferimento a tutte le attività che avvengono all’interno, dunque esegue o fa eseguire una serie di istruzioni di tipo aritmetico, di tipo logico.
ALU che è l’unità che si occupa dei conti
BUS che serve a consentire la comunicazione fra queste unità funzionali
CLOCK Segnale che stimola la CPU all’esecuzione, cioè questo segnale serve a farla avanzare e a farla passare all’esecuzione successiva. La CPU però non svolge le operazioni tutte alla stessa velocità è per questo motivo la frequenza del clock non corrisponde esattamente alla velocità di elaborazione della CPU. Il risultato di ogni singola esecuzione va a finire nel registro accumulatore, registro che cambia in continuazione valore, ed è compito della control unit quello di ritirare il valore prima che venga sostituito con l’altro. Un altro registro importante è il registro di Stato che viene gestito in maniera diversa , cioè è caratterizzato da una sequenza di bit che non viene interpretata come un numero, ma ogni bit ha un proprio significato che non dipende dagli altri. È un registro importante perché consente sia alla control unit che al programma di verificare se si è verificato un evento. Esistono inoltre altri tipi di registri:
registro dati e registro indirizzi che sono controllati dalla control unit per interagire e comunicare con il bus dati e con il bus indirizzi.
Registro delle interruzioni. Le interruzioni sono un meccanismo utilizzato dalla CPU per ricevere segnalazioni di eventi in modo da poterli gestire. RAPPRESENTAZIONE TESTI NEL CALCOLATORE I calcolatori per scrivere testi hanno i set di caratteri che cambiano da località località. I sette di caratteri in linea generale corrispondono i tasti della tastiera. Ho un carattere quando deve essere archiviato nella memoria centrale, in realtà viene archiviato il suo codice numero corrispondente sottoforma di sequenza di bit, e allo stesso modo vengono archiviati testi all’interno del calcolatore. RAPPRESENTAZIONE DI UN’IMMAGINE SOTTOFORMA DI NUMERI Per rappresentare un’immagine in forma numerica, prima di tutto serve un reticolo cioè un insieme di coordinate. Tanto più è denso il reticolo, tanto più è maggiore la

periferica c’è un registro di Stato che indica il verificarsi o meno di tutta una serie di condizioni. Quando la CPU viene avvertita di una certa condizione può interrogare l’interfaccia per sapere come mai hai inviato un’interruzione. Queste interrogazioni avviene leggendo il valore del registro di Stato della periferia. SITEMA OPERATIVO ESSO INDICA UNA SPECIFICA CLASSE DI SOFTWARE CON SPECIFICHE CARATTERISTICHE E FUNZIONI. Le sue funzioni sono quattro:

gestione dei processi che fa riferimento al fatto che è il responsabile dell’esecuzione dei programmi da parte dell’unità di elaborazione. ( quando un programma sia via diventa processo
Gestione della memoria centrale che fa riferimento al fatto che il sistema operativo deve allocare e distribuire la memoria nei diversi processi. Per cui se io ovvio due programmi e quindi ho in esecuzione dei processi, ciascuno dovrà avere la sua parte di memoria
Gestione delle interfacce che fa riferimento al fatto che all’interno del sistema operativo c’è una parte che si occupa di gestire le periferiche tramite le interfacce che si chiama driver.
Gestione dei file che fa riferimento al fatto che tutti i dati in memoria di massa sono strutturati in file. Il file è un termine inglese usato per indicare la cartella. La strutturazione dei dati sulla memoria di massa del calcolatore viene gestita dal sistema operativo in particolar modo dal file system. inoltre possiamo dire che il sistema operativo può essere:
Monoutente quando si suppone che abbia un solo utente per esempio nel nostro telefonino
Multiutente quando si suppone che ci siano più denti cioè quando il sistema suppone di poter essere utilizzato da utenti differenti. Ciascun utente però dovrà essere identificato e autenticato perché avrà a disposizione delle risorse che sono diverse da quelle dell’altro utente. I CALCOLATORI SENZA SISTEMI OPERATIVI I SISTEMI OPERATIVI NON ESISTONO DA SEMPRE INFATTI I PRIMI CALCOLATORI NON NE AVEVANO IL CHE SIGNIFICA CHE PER FAR FUNZIONARE UN CALCOLATORE BISOGNAVA SCRIVERE E AVVIARE UN PROGRAMMA CHE FOSSE IN GRADO DI GESTIRE DA SOLO TUTTE LE RISORSE DEL CALCOLATORE STATI DEL PROCESSO Sono tre:
stato di pronto, quando il processo aspetta il suo turno
Stato di esecuzione, quando il processo è proprio in esecuzione

Stato di attesa, quando durante la sua esecuzione incorre in un evento e quindi viene bloccato se l’evento è scatenato dal processo viene definito interruzioni interna, se proviene dall’esterno è detto interruzione esterna. GESTIONE DELLA MEMORIA CENTRALE quando un programma diventa processo viene caricato in memoria centrale. Quando viene caricato in memoria significa che è una parte di questa viene allocata, riservata cioè a quel processo colui che si occupa di allocare questa parte di memoria è il sistema operativo in maniera più specifica è proprio il gestore della memoria. Questo significa che ogni programma una volta che allocato in memoria centrale fa riferimento a degli indirizzi di locazione che lui conosce. Quando però il programma Siri Loca gli indirizzi vengono cambiati per cui il programma andrà in palla proprio perché è stato spostato. In questo caso viene utilizzato il meccanismo della memoria virtuale che fa riferimento al fatto che ogni volta che la CPU deve rigenerare un indirizzo per conto di un programma, non fa altro che prendere l’indirizzo iniziale che è uguale a zero, al quale gli somma l’indirizzo generato dal processo. Questo meccanismo si chiama meccanismo degli indirizzi virtuali. A questo punto succede che quando bisogna rilocare i processi bisogna solo cambiare l’indirizzo base in modo che ogni processo sarà convinto di stare ancora nella parte più alta della memoria ma in realtà no. INTERFACCIA UTENTE E lo strato superiore allo strato del gestore dei file, che si occupa di gestire l'interazione fra il sistema operativo e l'utente. attualmente possiamo dire che gli utenti interagiscono con i nostri calcolatori prevalentemente a gesti, toccando per esempio la superficie dello schermo attraverso il mouse, per esempio i nostri telefonini hanno dell’hardware molto potente, che soddisfa le necessità di interazione con l’utente, cioè l’utente vuole uno smartphone con modalità di interazione estremamente avanzata. Queste aspettative molto elevate fanno sì che il telefonino debba avere un hardware molto potente che equivale ad essere costoso e a consumare molto. Questo provoca in noi studenti una continua spinta nel buttare ciò che abbiamo per prendere quello nuovo, il quale deve sempre avere caratteristiche migliori rispetto a quello che già si ha. Reti DI CALCOLATORE SONO UN’INFRASTRUTTURA DI COMUNICAZIONE DATI CHE METTONO IN COMUNICAZIONE PIÙ CALCOLATORI. I calcolatori che vengono collegati in rete e vengono chiamati anche nodi. Le reti di calcolatori sono molto note per la condivisione di una serie di risorse, tra cui:

una parte del messaggio. È utile scomporre il messaggio in pacchetti in modo che non si danneggi l’intero messaggio. All’interno del pacchetto è possibile distinguere L’over head Che fa riferimento a quelle informazioni non fondamentali. E poi c’è il payload Che rappresenta la parte utile del pacchetto. PROTOCOLLI A LIVELLO 4 E A LIVELLO APPLICATIVO Al quarto livello troviamo i cosiddetti protocolli di trasporto che sono due:

TCP TRANSFER CONTROL PROTOCOL
UDP USER DATAGRAM PROTOCOL Il primo prevede prima lista orazione di una comunicazione tra il mittente e il destinatario e solo dopo la comunicazione durerà fino a quando non viene interrotta. Il secondo funziona invece in un altro modo cioè il mittente manda semplicemente un messaggio il quale arrivo a destinazione e finisce lì. Questa comunicazione non prevede l’instaurazione di una connessione prima di inviare il messaggio. Nel livello applicativo troviamo invece tutti i protocolli che regolano la comunicazione dei software utente con la rete, cioè quando io scrivo un programma che deve inviare qualcosa sulla rete, deve seguire delle regole dettate proprio da questi protocolli. Tra i protocolli applicativi abbiamo l’http e Pop3 (basati su TCP) e RTP (basato su UDP). ARCHITETTURA CLIENT/SERVER E PEER TO PEER Sono due modalità di comunicazione che avvengono a livello 7. il più comune è il più semplice è l'approccio di tipo client server che consiste nel chiedere attraverso la rete a un'altro nodo una richiesta che viene soddisfatta appunto dall'altra parte. Un'altra architettura e peer to peer che significa da pari a pari. questo protocollo consiste nel fatto che io un noto si comporterà sia da cliente che da server, da cliente quando gli servirà qualcosa e da server quando dovrà dare qualcosa lui a qualcun altro. WORD WIDE WEB È un servizio di rete che serve a condividere informazioni ed è basato su un paradigma di tipo client server in cui il server ha informazioni sottoforma di dati di vario genere che vengono condivisi a un cliente. Questo servizio si basa su un protocollo di livello 7 che si chiama http(Hyper text transfer protocol). Dopodiché è stato sviluppato il protocollo HTTPS che protegge l’integrità dei dati scambiati tra i computer e i siti. SICUREZZA INFORMATICA

Consiste nel garantire integrità e privatezza ai dati gestiti dal sistema informatico. Per cui è necessario che l’utente venga identificato autenticato e autorizzato. Identificazione si realizza attraverso qualche informazione relativa alla propria identità. L’autenticazione serve a verificare la correttezza dell’identità fornita. E si basa su tre possibili elementi che sono:

Ciò che l’utente sa
Ciò che l’utente ha
Ciò che l’utente è L’autorizzazione è invece gestita da tabelle in cui per ogni servizio ci sono una serie di permessi associati a ciascun utente. CITTOGRAFIA È un software la cui funzione è quella di ricevere in ingresso un testo ancora leggibile che viene detto in chiaro, insieme a una chiave di cito grafia che è una sequenza di simboli. Combinando questi due elementi ne esce una sequenza di dati che non è più leggibile , ma che tornerà ad esserlo passanti attraverso lo stesso sistema con la stessa chiave. Inoltre possiamo dire che il sistema crittografico può avere o una chiave utilizzata sia per captare e per decriptare, oppure due chiavi una per criptare e una per decriptare. Questa è la differenza tra i sistemi crittografici simmetrici e quelli asimmetrici, nei primi ce n’è una sola, mentre nei secondi ce la coppia di chiavi. FIRMA ELETTRONICA È un tipo di processamento del documento che non è finalizzato a renderlo segreto come la cito grafia ma invece due finalità diverse che sono quella di consentire la verifica del creatore del documento e poi quella di capire se il documento è originale o meno. ALGORITMO È una sequenza di operazioni elementari cioè semplici che servono per la soluzione di un problema. l'algoritmo ha tre requisiti fondamentali:
la correttezza cioè deve risolvere il problema
La finitezza cioè deve risolvere l’algoritmo richiedendo una quantità di risorse finite e non infinite
La non ambiguità cioè nel descrivere l’algoritmo lo si può fare con qualunque linguaggio purché non sia ambiguo L’algoritmo però non è eseguibile direttamente dal calcolatore e a questo proposito per metterlo eseguibile bisogna tradurre l’algoritmo in programma cioè deve avere un linguaggio di programmazione caratterizzato da sequenze di bit.

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