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Riassunto Informatica
Computer e Hardware
Per computer si intende quell’elaboratore che permette la creazione, modifica, condivisione e trasmissione di dati.
E’ composto da due livelli: Hardware e Software.
L’Hardware è la parte fisica del computer, ossia l’insieme dei componenti elettronici. Tali componenti sono:
- Scheda Madre : è un insieme di circuiti collegati al processore, alla memoria, all’alimentatore e ad altri dispositivi;
- CPU : Microprocessore costituito da chip in lamine di silicio e da transistor, i quali fungono da interrutori di corrente (possono avere modalità On (se passa corrente) e Off (quando non ne passa)). I transistor permettono lo svolgimento dei compiti del computer.
La Cpu è formata due unità:
a. Unità di controllo : segue le istruzioni dei programmi del computer;
b. Unità aritmetica : serve per svolgere i calcoli aritmetici.
I microprocessori si classificano per “famiglia”, vale a dire, si distinguono con il nome delle case produttrici per risparmiare tempo di elencazione delle loro caratteristiche tecniche (ad es: Intel, Motorola). Tale distinzione è utile per capire quali microprocessori servono per svolgere determinate funzioni.
- Memoria : serve per l’immagazzinamento e registrazione dei dati. Abbiamo vari tipi di memoria:
a. ROM : è la memoria invariabile, fornita dalla casa produttrice e i dati, nello spegnimento del computer, non si perdono;
b. RAM : è detta anche “memoria volatile” perché, se non vengono salvati i dati prima dello spegnimento del computer, questi vanno persi.
c. DRAM : detta “memoria dinamica” e serve per memorizzare temporaneamente i dati. Aggiornabile in continuazione, si distingue in:
- FPM DRAM : Dram più vecchia;
- EDO DRAM : Dram più veloce;
- SDRAM : collegata con il Clock della CPU ed aumenta la velocità del trasferimento dei dati.
- DDR DRAM : due volte più veloce di una Dram normale;
- DDR 2 DRAM : quattro volte più veloce di una Dram normale;
- RDRAM : necessita di aggiornamenti per essere utilizzata in una banda larga;
- SRAM : non necessita di aggiornamenti e si appoggia alla Cache;
d. CACHE : memoria che contiene i dati prima che finiscano nella CPU e si trova tra questa e la memoria centrale. Abbiamo quattro tipi di Cache:
- CACHE HIT : quando i dati sono nella cache;
- CACHE MISS : quando i dati non sono nella cache;
- CACHE DI PRIMO LIVELLO : se fa parte del microprocessore;
- CACHE DI SECONDO LIVELLO : se fa parte della scheda madre.
e. BUFFER : è quella porzione di Ram che memorizza temporaneamente i dati: quando facciamo “Copia/Incolla”, prima di incollare un dato, il contenuto è memorizzato dal buffer.
- BUS : collegamenti che servono ad unire i vari componenti del computer. Funzionano come dei “fili” di collegamento (pur non essendo fili) e sono di due tipi: 1. (^) Bus di sistema : quando collegano la CPU agli altri dispositivi; 2. Bus locali : velocizzano il computer.
- ADATTATORI : spazi nella scheda madre lasciati per inserire altri componenti.
- Tecnologia PLUG And PLAY : Serve per far riconoscere al computer una periferica esterna. Nei vecchi computer, per riconoscere una periferica, era necessario spegnere e riaccendere il computer, ma con il progresso di questa tecnologia, la HOT DOCKING, questo non è più necessario. La tecnologia HOT DOCKING , permette, infatti, il riconoscimento delle periferiche esterne (stampanti, tastiere, mouse) anche a computer acceso.
Come migliorare le prestazioni di sistema
Ci sono tre modi per migliorare le prestazioni di sistema:
- Migliorare la capacità dei dati: un computer che può trasmettere più dati è un computer più veloce;
Per questo esistono microprocessori appositi:
a. CISK : Microprocessore pensato per i grossi calcoli. Gestisce programmi pesanti e rallenta un pc;
b. RISK : è il corrispettivo più “leggero” e veloce. Oggi, la tecnologia prevede dei CISK con la struttura dei RISK.
- Migliorare la velocità dell’elaborazione dati: migliorando la capacità del clock; un clock che ottimizza i temi di trasmissione dati, velocizza un computer.
- Migliorare l’efficienza dell’elaborazione dati, permettendo al computer di svolgere più operazioni contemporaneamente.
b. P.A. per il mercato verticale : tutti quei programmi più cari e settoriali;
c. P.A. personalizzati : tutti quei programmi complessi, cari e rivolti ad una categoria specifica di utenti.
Eccezione fanno gli Opensourse , creati nel 1980 da Stalman. Questi programmi applicativi lasciano al cliente la sorgente visibile, in modo tale da poter essere modificati e reimmessi in rete con i nuovi apporti (es. di Opensourse: Linux, sistema operativo free, online ed adattabile a tutti i tipi di computer, dai più nuovi ai più vecchi. Personalizzabile). Negli anni ’90, però, uno studente di informatica migliorò l’invenzione di Stalman, creando un nuovo OS per UNIX con un processore Intel, chiamandolo Kernel.
Il termine “opensource” nacque per distinguere la tecnologia sistem free, poiché il termine “free” traeva in inganno gli utenti convinti di trovarsi a che fare con programmi gratuiti, ma non era sempre così.
Dalla tecnologia opensource deriva quella degli open content , gestiti dalla Creative Commons , una organizzazione no profit che limita, ai sensi della Copy Left (norma della legge del Copy Right) la libertà di replica e commercializzazione degli Open Content. Tale libertà è codificata mediante una sigla “ BY ” e l’utente può disciplinarsi secondo tali direttive:
- BY NC : il prodotto non si può commerciare;
- BY NC ND : il prodotto non si può né commerciare, né derivare;
- BY ND : il prodotto non si può derivare;
- BY NC SA : il prodotto non si può commerciare né manipolare;
- BY SA : il prodotto deve essere usato così com’è, senza manipolazioni.
Informatica Aziendale
Negli anni ’50 le aziende si dotarono di Mainframe (i primi computer) che servivano come schedario elettronico. Negli anni ’80, però i macchinari successivi divisero le mansioni del mainframe creando i database aziendali e le reti di laboratori.
Viene introdotto il sistema informativo, che gestisce le informazioni aziendali ed il sistema informatico delle transizioni, il quale, fa uso del protocollo OTP, utile per le transazioni online.
Abbiamo, in questo caso, due tipi di sistema:
- Sistemi centralizzati: si tratta di mainframe collegati a terminali stupidi (se non elaborano nulla) o intelligenti (se hanno piccola capacità di elaborazione);
- Sistemi Client Server: computer collegati ad un elaboratore ed i dati del server sono chiamati dai client, secondo necessità.
Per la gestione aziendale vengono utilizzati, inoltre:
- DSS : Sistemi di supporto alle decisioni;
- EIS : permettono ricerche personalizzate e distinte in numeri e grafici;
- GIS : permettono illustrazioni di dati su carte geografiche;
- Applicazioni OLAP : permettono l’elaborazione analitica online.
Bite/Byte
Il linguaggio del computer si esprime attraverso Bit e Byte.
Il Bit è l’unità minima, teorica e viene espresso in linguaggio binario con i numeri 0 e 1.
8 bit formano un byte e si esprimono con potenze di 2. Per questo, un bit può assumere 256 combinazioni nel byte per rappresentare qualsiasi numero.
Quando con la tastiera digitiamo un carattere, che sia un numero oppure una lettera dell’alfabeto, il computer traduce il simbolo da noi scelto con un codice binario evinto dal prodotto di Pesi e Bit. Tali pesi e tali bit sono scritti in una tabella memorizzata dal pc e, sommando il prodotto di ogni peso per ogni bit possiamo realizzare qualsiasi cifra o simbolo.
Il byte, invece, è l’unità di misura minima del computer ed ha dei multipli:
- Kilobyte : corrisponde a 1024 byte, si rappresenta con K e matematicamente equivale a 2 alla decima potenza;
- Megabyte : corrisponde, in potenze, a 2 alla ventesima e si rappresenta con il segno M ;
- Gigabyte : corrisponde, in potenze, a 2 alla trentesima e si rappresenta con il segno G ;
- Terabyte : corrisponde, in potenze, a 2 alla quarantesima e si rappresenta con il segno T. Equivale a 1000 miliardi di byte.
I codici utilizzati dal computer sono:
a. ASCII : per la rappresentazione di caratteri;
b. EBCDIC : per rappresentare numeri decimali;
c. UNICODE : per rappresentare le lingue antiche e moderne;
d. UTF : per la posta a 8 bit.
Operazioni Booleane
Le operazioni booleane servono per far svolgere le operazioni al computer e si avvalgono dell’algebra di Boole, la quale, considera due soli possibili risultati: “vero” o “falso” esprimibili attraverso il linguaggio binario 0-1.
Per quanto riguarda il computer, le operazioni booleane considerano degli operatori che permettono al computer lo svolgimento delle sue funzioni. Tali operatori sono:
- NOT : per l’operatore NOT un risultato è vero solo se le variabili sono complementari tra loro.
La trasmissione dei dati avviene in streaming ed è diretta ed immediata.
Il servizio di rete funziona in maniera simile al servizio telefonico. Basti pensare al fax che, quando deve trasmettere un documento, lo fotocopia e lo invia come in una telefonata, attraverso la linea telefonica. La rete, a differenza del telefono che usa i circuiti, utilizza la banda larga che permette il trasferimento di dati in un tot di bit/sec.
I file che possono essere caricati o scaricati dalla rete sono di tipo:
- ASCII : semplici documenti di testo non formattati e, quindi, facilmente leggibili;
- Binari : formattati e leggibili solo dai programmi che li hanno creati.
Per caricare un documento in rete si utilizza il sistema FTP , al quale si accede in maniera anonima.
Poi ci sono le reti locali, quelle che collegano internamente dei computer (un esempio è la rete LAN).
Il collegamento ad una rete interna permette:
- Il servizio di posta elettronica;
- La condivisione di periferiche comuni (es. stampante comune per tanti pc);
- I file condivisi;
- Groupware : tutti i computer collegati possono accedere ad una cartella per visualizzare gli stessi documenti).
La rete necessita di server, ossia, di un computer più potente che funge da elaboratore condiviso. Esistono, a tal proposito, vari tipi di server:
a. Gestore dati : trattasi di un computer più potente che deve avvalersi di memorie di massa per salvare una mole di dati ingente;
b. Di stampa : trattasi di una memoria che immagazzina i dati prima che la stampante li prenda in stampa;
c. Di comunicazione : trattasi di un router, di un fax o di un modem che filtra i dati I
Inoltre, ci sono vari tipi di reti, come quelle geografiche, che consistono in:
- Rete MAN : è la rete metropolitana, di grandi dimensioni;
- Rete WAN : è una rete di vaste dimensioni. La rete WAN più grande è internet;
- Rete pubblica : è una rete tariffata dai gestori telefonici.
- Intranet : è una rete interna protetta dal firewall, il quale limita l’accesso agli esterni;
- Extranet : è una rete più estesa (più estesa della LAN).
E’ necessario, per la divulgazione della rete, il router , il quale funge da apparato centrale che accoglie i dati in transito.
Protocolli
I dati passano dalla linea telefonica con un flusso diverso da quello delle telefonate; infatti, una telefonata si avvale di circuiti (commutazione a circuito) che collega un apparecchio all’altro; la rete, invece, si avvale di una commutazione a pacchetto: smembra i dati in pacchetti da byte che vengono inviati al router, il quale lo invia ad un altro router di destinazione e poi i dati vengono ricomposti e compaiono al destinatario. Se non dovessero giungere a destinazione, i dati tornano indietro e vengono ricomposti, scomposti e ricomposti di nuovo.
La comunicazione su internet avviene grazie al protocollo TCP/IP:
a. Il protocollo IP assegna ai dati un indirizzo univoco per poterli poi rendere rintracciabili da tutti i pc;
b. Il protocollo TCP, invece, divide i file in segmenti da piccoli byte, inserendoli in pacchetti IP che, una volta giunti a destinazione, vengono ricomposti.
La trasmissione dati ha sette livelli di comunicazione secondo la lista ISO/OSI:
- Fisico: riguarda il luogo in cui si regola lo scambio tra le reti e la tensione del segnale;
- Collegamento: forma i pacchetti dati che vengono trasmessi dopo la formattazione;
- Rete: rende i protocolli dei livelli precedenti indipendenti dai mezzi fisici usati per spedirli;
- Sessione: si occupa della connessione tra due sessioni;
- Presentazione: riconverte i dati in un formato standard deformattandoli;
- Applicazione: opera direttamente sui software.
I moduli ISO/OSI servono, in questo contesto, come standard definitori dei metodi e delle tecnologie di comunicazione e scambio dei dati.
Programmi
Quando si accende il computer si attiva il BIOS, sistema presente nella ROM e gestisce tutte le risorse del pc.
Il linguaggio della programmazione si distingue secondo generazione e livelli:
- Generazioni : classificati secondo il periodo in cui sono stati creati;
- Livelli : classificazione del linguaggio usato dal computer. Ci sono tre livelli: basso, alto e altissimo e il primo livello si avvicina al linguaggio macchina.
a. Linguaggio di Prima generazione : ha un numero ristretto di parole e regole rigide;
b. Linguaggi assemblativi di Seconda generazione : hanno linguaggi specifici per un determinato processore;
