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Informatica di Base Lezione 1, Appunti di Fondamenti di informatica

Appunti dalle dispense del professore

Tipologia: Appunti

2025/2026

Caricato il 08/01/2026

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dalila-ruggeri-1 🇮🇹

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RIASSUNTO – Informatica di Base (Lezione 1)
1. Definizioni fondamentali
Informatica
L’informatica è la scienza che studia i metodi e le tecniche per l’elaborazione automatica dei dati e
dei procedimenti di calcolo. Non si limita allo studio della macchina, ma anche dei processi e dei
metodi per trattare le informazioni.
Calcolatore / Elaboratore elettronico
Un calcolatore è un dispositivo elettronico in grado di manipolare automaticamente le informazioni,
ricevendo dati in ingresso (input) e restituendo risultati in uscita (output). È programmabile e può
svolgere compiti diversi in base al software installato.
Programma
Guida l’operatività del calcolatore; è l'insieme di istruzioni sequenziali da eseguire che permettono
al computer di svolgere operazioni.
Programmatore
Il programmatore è la figura professionale che si occupa di realizzare le applicazioni, scrive le
istruzioni sotto forma di linee di codice basate su specifici linguaggi di programmazione.
2. Software, Firmware, Hardware
Il sistema informatico è un insieme integrato di tre componenti fondamentali.
Software
Il software comprende tutti i programmi che consentono al computer di funzionare o di eseguire
attività utili.
Si divide in:
Software di sistema: necessario al funzionamento della macchina (come il sistema
operativo).
Software applicativo: è predisposto per risolvere problemi specifici dell'utente
Firmware
Il firmware è un tipo particolare di software registrato in una memoria non volatile del dispositivo.
Contiene le istruzioni fondamentali che permettono all’hardware di funzionare. Un esempio comune
è il BIOS (Basic Input Output System), che inizializza il computer all’avvio.
Hardware
L’hardware comprende tutte le componenti fisiche del computer, include tutte le periferiche e le
parti elettriche, meccaniche, elettroniche e ottiche (dall’inglese “componente solido”)
Hardware interno: CPU, memorie, scheda madre, disco fisso.
Hardware esterno: tastiera, mouse, monitor, stampante.
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RIASSUNTO – Informatica di Base (Lezione 1)

  1. Definizioni fondamentali Informatica L’informatica è la scienza che studia i metodi e le tecniche per l’elaborazione automatica dei dati e dei procedimenti di calcolo. Non si limita allo studio della macchina, ma anche dei processi e dei metodi per trattare le informazioni. Calcolatore / Elaboratore elettronico Un calcolatore è un dispositivo elettronico in grado di manipolare automaticamente le informazioni, ricevendo dati in ingresso ( input ) e restituendo risultati in uscita ( output ). È programmabile e può svolgere compiti diversi in base al software installato. Programma Guida l’operatività del calcolatore; è l'insieme di istruzioni sequenziali da eseguire che permettono al computer di svolgere operazioni. Programmatore Il programmatore è la figura professionale che si occupa di realizzare le applicazioni, scrive le istruzioni sotto forma di linee di codice basate su specifici linguaggi di programmazione.
  2. Software, Firmware, Hardware Il sistema informatico è un insieme integrato di tre componenti fondamentali. Software Il software comprende tutti i programmi che consentono al computer di funzionare o di eseguire attività utili. Si divide in:
  • Software di sistema: necessario al funzionamento della macchina (come il sistema operativo).
  • Software applicativo: è predisposto per risolvere problemi specifici dell'utente Firmware Il firmware è un tipo particolare di software registrato in una memoria non volatile del dispositivo. Contiene le istruzioni fondamentali che permettono all’hardware di funzionare. Un esempio comune è il BIOS (Basic Input Output System), che inizializza il computer all’avvio. Hardware L’hardware comprende tutte le componenti fisiche del computer, include tutte le periferiche e le parti elettriche, meccaniche, elettroniche e ottiche (dall’inglese “componente solido”) Hardware interno : CPU, memorie, scheda madre, disco fisso. Hardware esterno : tastiera, mouse, monitor, stampante.
  1. Multitasking, Multithreading, Multiutenza Multitasking È il processo in cui il sistema esegue, più programmi o attività separate contemporaneamente, in modo simulato ( time-sharing ) o reale (con multi-core). Il sistema assegna ad ogni programma uno spazio di memoria separato. ES. La CPU alterna velocemente l’esecuzione dei vari processi, creando l’impressione che lavorino in parallelo. Multithreading Il multithreading consiste nell’esecuzione simultanea di più thread appartenenti allo stesso processo. I thread sono flussi di controllo indipendenti ma condividono memoria e risorse del processo principale. Migliora i tempi di risposta e l’efficienza del programma. Multiutenza La multiutenza permette a più utenti di utilizzare contemporaneamente le risorse del sistema, tipicamente in server o mainframe.
  2. Struttura generale di un calcolatore Un calcolatore è composto da:
  • Processori
  • Memorie (Es. RAM che contiene dati e programmi)
  • Dispositivi di input e output. Questo schema “Bus Oriented” segue l’architettura di Von Neumann, che prevede un’unica memoria per dati e istruzioni, con l’unica differenza del BUS = insieme di connessioni elettriche parallele che trasportano dati da un componente all’altro (Non è però l’unica organizzazione, solo la più usata)
  1. Tipi di Elaboratori Si differenziano in base alla velocità di elaborazione, alla capacità di memoria, al costo e agli impieghi. Supercalcolatori Sono dedicati a ottenere potenze di calcolo estremamente elevate per applicazioni come la meteorologia o la fisica. Sono dotati di più unità centrali. Mainframe Sistemi usati da grandi aziende e istituzioni, capaci di gestire enormi quantità di dati e migliaia di utenti contemporaneamente. Sono computer ad altissime prestazioni e affidabilità per applicazioni critiche, sono multiutente e servono migliaia di utenti.
  • Thread: flussi di esecuzione. Alcuni core gestiscono due thread tramite tecniche come Hyper-Threading o SMT.
  • Cache: memorie interne molto veloci, suddivise in livelli L1, L2 e L3.
  • TDP: calore massimo generato, utile per dimensionare il raffreddamento.
  • IPC: numero di istruzioni eseguite per ciclo di clock.
  1. RISC e CISC CISC Architettura con molte istruzioni complesse, capaci di eseguire operazioni elaborate con un singolo comando. Tipica dei processori x86. RISC Architettura che utilizza poche istruzioni semplici, rapide e regolari. Migliora l’efficienza ed è molto diffusa in dispositivi mobili. L’Interrupt = è un evento che interrompe il normale funzionamento della CPU
  2. Evoluzione delle CPU e parallelismo L’aumento delle prestazioni è stato ottenuto tramite:
  • incremento iniziale della frequenza, oggi limitato dal calore generato;
  • pipelining, che divide l’istruzione in fasi eseguite in parallelo;
  • architetture superscalari, con più pipeline;
  • processori multicore, con più unità di elaborazione all’interno della stessa CPU.
  1. Bus e Motherboard Bus Permette a periferiche e componenti del sistema di dialogare
  • Bus dati: trasporta i dati.
  • Bus indirizzi: indica le celle di memoria da leggere o scrivere.
  • Bus di controllo: trasporta segnali di comando. Motherboard Scheda elettronica principale che collega tutti i componenti del computer e contiene i bus e le interfacce di comunicazione.
  1. Memorie RAM Memoria principale volatile utilizzata durante l’esecuzione dei programmi, molto veloce. ROM Memoria non volatile che contiene il firmware essenziale per l’avvio del sistema. Gerarchia delle memorie: registri, cache, RAM, SSD o HDD. La gerarchia esiste per ottenere un compromesso tra velocità e capacità. Bios—>
  2. Memorie di massa HDD Disco magnetico con componenti meccaniche. Offre grandi capacità e costi bassi, ma tempi di accesso lenti. SSD Memoria allo stato solido senza parti meccaniche. Molto più veloce dell’HDD, ma più costosa e soggetta a degrado nel tempo. DISCHI MAGNETICI RIMUOVIBILI economici e buona diffusione ma bassa capacità e deteriorabili CD ROM, DVD, BLUE RAY memorie ottiche incise da un laser, la lettura dei dati è sequenziale
  3. Dispositivi di Input e Output Dispositivi di input : tastiera, mouse, scanner, touchpad, tavoletta grafica. Dispositivi di output : monitor, stampante, plotter.
  4. Monitor Composto principalmente dal display che può essere CRT a raggi catodici, o LCD a cristalli liquidi. Caratteristiche principali
  • Definizione: numero totale di pixel visualizzabili.
  • Dimensione: diagonale dello schermo.
  • DPI: “dots per inch”, numero di pixel per pollice lineare
  • Dot pitch: distanza fra pixel, più è piccola più l’immagine è precisa.
  • Refresh rate: numero di aggiornamenti dell’immagine per secondo.
  1. Parla del multithreading. Il multithreading permette a un singolo programma di essere suddiviso in più thread che funzionano in parallelo. I thread condividono memoria e risorse ma svolgono compiti differenti, migliorando la reattività del software.
  2. Parla della differenza tra multitasking e multithreading. Il multitasking riguarda l’esecuzione di più programmi indipendenti; il multithreading riguarda più flussi di esecuzione all’interno dello stesso programma. Nel multitasking ogni programma ha memoria dedicata, mentre nel multithreading la memoria è condivisa.
  3. Parla della CPU e del ciclo di esecuzione delle istruzioni. La CPU è l’unità centrale che esegue programmi tramite il ciclo fetch, decode, execute. Preleva l’istruzione dalla memoria, la interpreta e la esegue tramite le sue unità interne come ALU e registri.
  4. Parla delle architetture RISC e CISC. Le CPU CISC utilizzano molte istruzioni complesse, mentre le CPU RISC usano poche istruzioni semplici. Le architetture RISC consentono maggiore efficienza e parallelismo, mentre le CISC sono più versatili ma complesse.
  5. Parla della RAM e confrontala con la cache. La RAM è una memoria veloce e volatile usata per i programmi in esecuzione. La cache è una memoria ancora più veloce integrata nella CPU, utilizzata per memorizzare dati molto usati. La cache riduce i tempi di attesa della CPU, mentre la RAM ha maggiore capacità.
  6. Parla della differenza tra HDD e SSD. Un HDD è basato su piatti magnetici ed è più lento ma economico. Un SSD è basato su memoria allo stato solido ed è molto più veloce ma più costoso e con possibile degrado nel tempo.
  7. Parla dell’architettura di Von Neumann. L’architettura di Von Neumann prevede un’unica memoria per dati e istruzioni e una CPU che esegue istruzioni in sequenza. È la base dei computer moderni grazie alla sua semplicità.
  8. Parla dei registri PC e IR. Il Program Counter contiene l’indirizzo della prossima istruzione da eseguire, mentre l’Instruction Register contiene l’istruzione attualmente in esecuzione. Sono fondamentali per il corretto funzionamento del ciclo delle istruzioni.
  9. Parla delle tipologie di monitor e confronta IPS, TN e VA. I monitor IPS offrono colori accurati e ampi angoli di visione, i pannelli TN privilegiano la velocità ma sacrificano la qualità dei colori, mentre i pannelli VA offrono ottimo contrasto e rappresentano una via di mezzo.