11/03/2017
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Fondamenti di informatica 4
Federica Baroni
Università degli Studi di Bergamo
Dipartimento di Scienze umane e sociali a.a.2016/2017
Obiettivi del corso
Consapevolezza
Conoscenze
Abilità
Competenze
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Memorie di Massa e Sistemi Informativi: Memorizzazione, Software, Internet e Comunicazione, Dispense di Elementi di Informatica
Una panoramica dettagliata di memorie di massa, dispositivi di memorizzazione, sistemi operativi, software, internet e comunicazione. Il testo include informazioni sui tipi di dispositivi di memorizzazione come dischi rigidi e nastri magnetici, la gestione di file, servizi internet, posta elettronica, ftp, newsgroups e forum. Viene inoltre discusso il concetto di ipertesto e pagine web.
Tipologia: Dispense
2018/2019
1 / 74
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Fondamenti di informatica 4
Federica Baroni Università degli Studi di Bergamo Dipartimento di Scienze umane e sociali a.a.2016/
Obiettivi del corso
Consapevolezza
Conoscenze Abilità Competenze Perché anche noi?
Testo di riferimento
M. Lazzari et al., Informatica umanistica, McGraw-Hill, 2014 (II edizione) Capitoli 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 11 www.ateneonline.it/lazzari2e Nessuna distinzione frequentanti/non frequentanti I materiali e la frequenza al corso integrano il libro di testo
Piattaforma Connect
Info http://dinamico2.unibg.it/cazzaniga/teaching.html Slide sull'utilizzo della piattaforma Accesso alla piattaforma per gli studenti di Fondamenti di Informatica 3 (25143)
Terminologia: «Informatica»
«Informatique» (anni ‘60): Information + automatique [francese] Disciplina tecnico-scientifica che si occupa di macchine in grado di elaborare automaticamente l’informazione
- Riduzione dei tempi e della fatica
- Maggior affidabilità
- Elaborazioni, anche difficili, che richiedono competenze
«Informazione»
- Quantitativa (numerica) «calcolatore» «computer» [inglese] Informatica o «Tecnologia dell’informazione» «Information Technology» (IT) IT + telecomunicazioni (trasmissione dell’info a distanza) «Information & Communication Technology» (ICT, TIC) Elaborare «elaboratore» Comunicare
Conoscenza: regole Informazione: dato + proprietà = significato Dato: insieme di simboli su supporto fisico Simbolo In relazione con…
Esempio
- Simbolo: «3», «7»
- Dato: 37 come numero, insieme di simboli scritto su carta
- Informazione: 37 + proprietà fisica (temperatura corporea)
- Conoscenza: regole (febbre e suo trattamento)
Nei calcolatori?
- Codifica dell’informazione in bit (da «binary digit» = cifra binaria)
- Alfabeto di due simboli: 0 e 1 notazione binaria
- Un bit può assumere due configurazioni possibili: 0 e 1
- Valori rappresentabili in dispositivi bistabili
- Tutte le informazioni sono rappresentate da sequenze di bit
Dispositivi bistabili (es.)
- foro in una scheda
- polarizzazione magnetica
- carica elettrica
- passaggio di corrente
- passaggio di luce
Contare in base 2
2 bit: 4 (2^2 ) sequenze possibili: 00, 01, 10, 11 3 bit: 8 (2^3 ) sequenze possibili: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 ... 8 bit: 256 (2^8 ) sequenze possibili n bit: 2n^ sequenze possibili 8 bit = 1 byte
Quante informazioni?
- 1 bit: 0 1 2 info
- 2 bit 00 01 10 11 4 info
- 3 bit 000 001 010 011 100 101 110 111 8 info
- n bit 2 n^ info
Linguaggi di programmazione:
Linguaggi formali progettati per descrivere algoritmi in modo da poter essere eseguiti da un moderno calcolatore
- Sintassi semplice
- Semantica limitata
- Assenza di ambiguità Es. Basic, Pascal, C, C++, Java..
Sistemi per l’elaborazione: storia
- Dita (10), falangi (12)
- abaco (rappresentazione numerica posizionale): 2000 a.c.
- regolo calcolatore (strumento di calcolo analogico): XVII – XX sec
- Pascalina (calcolatrice meccanica): 1642
- macchina analitica (primo calcolatore programmabile): 1812
- Dalla meccanica a disp elettrici: II Guerra Mondiale
- Colossus (primo calcolatore tot. elettronico): 1943-44 [Inghilterra]
- ENIAC: 1943-1945 [USA]
- EDVAC
Regolo calcolatore
Pascalina
Personal Computer
Legge di Moore (1965)
Miniaturizzazione
Tecnologia Tecnologia Valvole 1945 - 1955 Transistor 1955 - 1965 Circuiti integrati (microchip) 1965 - 1980 Microprocessori 1980 - Anni ‘
- Grandi centri di calcolo
- Macchine costose
- Specialisti Anni ‘ - Informatica centralizzata - Un elaboratore per molti utenti Anni ‘ - Elaboratore monoutente per tutti - Interfaccia grafica facilitata 1984 Anni ’90 – Oggi - Computer = rete - Internet - Web - Web 2. - Multimedia - Cloud
- Velocità
- Dimensioni (portabilità/mobilità)
- Affidabilità
Calcolatore
- Macchina fisica: hardware (ferraglia)
- Macchina virtuale: software (istruzioni)
- Sistema di diffusione di informazioni: Web
- Comunicatore bidirezionale: Web 2. [Lazzari, 2012 ]
Macchina di Von Neumann
Input Memoria Output CPU Possibile collo di bottiglia di von Neumann: CPU > bus se elaborazioni semplici su grande massa di dati Operazioni su istruzioni (codifica in binario) Insieme di istruzioni = linguaggio macchina Calcolatori compatibili se CPU con lo stesso l.m.
HW/SW
- «Componente dura» (hw) ferraglia
- «Componente morbida» (sw) Alan Turing (istruzioni per configurare Enigma su carta solubile) istruzioni (+ dati)
Struttura del calcolatore
Unità centrale case ventola alimentatore scheda madre
Scheda madre
Ciclo del processore
Lettura dalla
memoria
Decodifica
Esecuzione
Scrittura
- Memorizza l’istruzione nel registro IR ( Instruction Register )
- Il PC ( Program Counter ) garantisce l’ordine di esecuzione - Quale operazione eseguire - Su quali dati ALU ( Arithmetic Logic Unit )
2. Memoria centrale (RAM)
- Random Access Memory
- Centrale vs. «memorie secondarie» o «di massa»
- Interagisce con la CPU per leggere e scrivere istruzioni e dati (in binario)
- Insieme di unità elementari di memorizzazione (celle), ciascuna identificata da un indirizzo numerico (in binario)
- Circuiti integrati
- Volatilità, rapido accesso
- Accesso diretto ( random access ) ROM: Read Only Memory «Memoria di sola lettura» Contiene istruzioni di inizializzazione all’avvio + funzioni di diagnosi
Memorie: tipi di accesso
- Sequenziale: per leggere una cella bisogna leggere quelle che la precedono (es. nastri magnetici)
- Diretto: accesso immediato, dato un indirizzo di cella (RAM)
- Misto: diretto + sequenziale (dischi magnetici)
- Associativo (memorie cache): accesso guidato dal contenuto ricercato su più celle
3. Memorie di massa (o secondarie)
- Dispositivi per la memorizzazione
- Memoria persistente
- Maggior capacità, minor costo, tempi di accesso più lunghi
- Rimovibili o fisse
- Contenuto più prezioso del supporto backup!