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Laboratorio di informatica, Appunti di Fondamenti di informatica

componenti del computer, nascita del primo computer e storia della nascita di internet

Tipologia: Appunti

2019/2020

Caricato il 23/06/2026

jessica-zavagna
jessica-zavagna 🇮🇹

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INFORMATICA
La parola informatica deriva da due termini: INFORmazione e
autoMATICA→informazione automatica→ si occupa dello sviluppo e della ricerca
nell’automatizzazione dell’informazione
è un campo della cibernetica, scienza che studia la formazione, la trasmissione,
l’apprendimento e l’elaborazione delle informazioni
ricerca automatizzata dell'informazione→ dati elaborati per darmi risposte
Informazione = serie di dati trasmessi e gestiti dall’uomo alle macchine
Passaggi decisivi che hanno segnato la storia dell’informatica:
Leonardo da Vinci: progetta una macchina per il calcolo meccanico
Blaise Pascal→Pascalina:progetta una macchina calcolatrice meccanica
Carles Babbage (1834): progetta una macchina programmabile→strumento
meccanico che pone le basi teoriche di quello che sarà il computer
Computer collegato alla comunicazione→da Boole partono le prime idee di computer
elettronici, Meucci (telefono) e Marconi (radio)→1900: computer diventano più reali
Turing: teorema della macchina di Turing→base della conoscenza dei computer
moderni
Evoluzione uomo sempre nel periodo bellico→più investimenti nella conoscenza
Primo computer(USA)→primo sistema che sfrutta studi teorici soprattutto della
macchina di Turing
Neumann nel 1944 teorizza la struttura dei computer moderni: una unità di ingresso,
una unità di elaborazione dati e un elemento di output→successivamente migliorati
dalle memorie (RAM, ROM e di massa)
computer personale (PC): possibile grazie al transistor→micro elemento trasportatore
di elettricità (riesce a trasmettere la corrente attraverso un resistore) che sostituisce
la valvola termoionica conduttrice di elettricità permettendo la riduzione delle
dimensioni dei circuiti elettrici
’56: disco rigido
’58: microchip
’60: Norad→uno dei più potenti centri di calcolo elettronico al mondo: è il sistema di
difesa missilistico computerizzato usato durante la guerra fredda
durante questo periodo nascerà anche la prima rete informatica nazionale
COMPUTER: una macchina concepita per l’elaborazione elettronica, automatica e
programmabile dei dati:
automatica = ad un certo evento la macchina risponde in modo preciso,
seguendo uno svolgimento prescritto, senza l’intervento dell’uomo, e quindi in
maniera automatica.
elettronica e programmabile→con programmi diversi fa cose diverse
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INFORMATICA

La parola informatica deriva da due termini: INFORmazione e autoMATICA→informazione automatica→ si occupa dello sviluppo e della ricerca nell’automatizzazione dell’informazione ↓ è un campo della cibernetica, scienza che studia la formazione, la trasmissione, l’apprendimento e l’elaborazione delle informazioni ↓ ricerca automatizzata dell'informazione→ dati elaborati per darmi risposte Informazione = serie di dati trasmessi e gestiti dall’uomo alle macchine Passaggi decisivi che hanno segnato la storia dell’informatica:  Leonardo da Vinci: progetta una macchina per il calcolo meccanico  Blaise Pascal→Pascalina:progetta una macchina calcolatrice meccanica  Carles Babbage (1834): progetta una macchina programmabile→strumento meccanico che pone le basi teoriche di quello che sarà il computer  … Computer collegato alla comunicazione→da Boole partono le prime idee di computer elettronici, Meucci (telefono) e Marconi (radio)→1900: computer diventano più reali Turing: teorema della macchina di Turing→base della conoscenza dei computer moderni Evoluzione uomo sempre nel periodo bellico→più investimenti nella conoscenza Primo computer(USA)→primo sistema che sfrutta studi teorici soprattutto della macchina di Turing ↓ Neumann nel 1944 teorizza la struttura dei computer moderni: una unità di ingresso, una unità di elaborazione dati e un elemento di output→successivamente migliorati dalle memorie (RAM, ROM e di massa) ↓ computer personale (PC): possibile grazie al transistor→micro elemento trasportatore di elettricità (riesce a trasmettere la corrente attraverso un resistore) che sostituisce la valvola termoionica conduttrice di elettricità permettendo la riduzione delle dimensioni dei circuiti elettrici ’56: disco rigido ’58: microchip ’60: Norad→uno dei più potenti centri di calcolo elettronico al mondo: è il sistema di difesa missilistico computerizzato usato durante la guerra fredda ↓ durante questo periodo nascerà anche la prima rete informatica nazionale COMPUTER : una macchina concepita per l’elaborazione elettronica, automatica e programmabile dei dati:  automatica = ad un certo evento la macchina risponde in modo preciso, seguendo uno svolgimento prescritto, senza l’intervento dell’uomo, e quindi in maniera automatica.  elettronica e programmabile→con programmi diversi fa cose diverse

Tra i vari computer cambia il software→duttile BIT E BYTE Il computer è una macchina programmabile che opera mediante la memorizzazione, l’elaborazione e la trasmissione di informazioni sotto forma di impulsi elettrici. Le informazioni devono essere rappresentate con una specifica modalità basata sull’utilizzo di un solo elemento: il bit I bit sono quindi utilizzati per parlare con la macchina che capisce solo acceso-spento ↓ Il bit è l’elemento minimo di comunicazione tra uomo-macchina ma è un linguaggio sterile perché permette di definire due possibili valori, in alternativa l’uno all’altro→valori: zero e uno ↓ tutto ciò che viene gestito all’interno di un computer viene rappresentato mediante una sequenza di bit. Nei calcolatori si utilizza un sistema a base 2 incentrato sull’utilizzo dei bit e quindi nella memoria di un calcolatore possiamo trovare solamente due simboli: 0 (zero) e 1 (uno)→sistema di numerazione binario ↓ con un bit possiamo quindi definire due possibili stati: es. vero o falso; bianco o nero; caldo o freddo ma non è possibile rappresentare tutte le informazioni mediante un solo bit→sono necessarie delle sequenze di bit→codifica binaria di tanti bit = byte Byte: raggruppamento di 8 bit ed è in grado di rappresentare 256 valori→in concreto un byte può rappresentare una lettera dell’alfabeto, un segno di punteggiatura, un numero o un carattere speciale Multipli del byte:  210 byte = 1024 byte = 1 Kilobyte = 1 KB  220 byte = 1024 Kbyte = 1 Megabyte = 1 MB (un milione di byte)  230 byte = 1024 Mbyte = 1 Gigabyte = 1 GB (un miliardo di byte)  240 byte = 1024 Gbyte = 1 Terabyte = 1 TB (mille miliardi di byte) Il byte è stato usato come unità di misura della quantità di dati memorizzati sul computer e della capacità di immagazzinamento dei dispositivi di memorizzazione: Simbolo In BIT In BYTE In potenza di 2 1 BIT 1 1/8 2^1 = 2 stadi 1 BYTE 8 1 2^8 = 256 1 KB 8.192 1.024 2^ 1 MB 8.388.608 1.048.576 2^ 1 GB 8.589.934. 8.796.093.302.

1.073.741.824 2^

Hardware:parte fisica Software:parte eterea (il mezzo con cui elaboro i dati)→es. programmi: è un file che contiene le

elementi che si possono vedere dall’esterno: porta video, porte jack per l’audio, connettori mouse e tastiera, porte USB,… ↓ diversi elementi possono essere inseriti e tolti→ma tutto si aggiorna con estrema velocità quindi non sempre possono essere inseriti (es. micro processore e in parte anche le memorie) ↓ oggi il processo è più lento perché le tecnologie si sono sviluppate su altri campi (es. smartphone) ↓ N.B su tutti i dispositivi c’è una scheda madre = scheda di base→tra i dispositivi cambiano le schede madre  chip: circuito composto da più componenti elettronici, integrati mediante processi di miniaturizzazione in un unico involucro di dimensioni ridotte→circuito integrato in cui ci sono migliaia di transistor ↓ nascita del PC→permette miniaturizzazione degli elementi  microprocessore\CPU (cervello del computer)→chip integrato (in silicio) sulla scheda madre che dirige e controlla ogni attività del computer grazie ai milioni di transistor presenti su di lui ↓ microprocessore svolge due funzioni: governa tutte le operazioni richieste dalle applicazioni e dal sistema operativo + esegue tutti i calcoli poiché al suo interno è presenta la ALU (unità logica aritmetica Primo microprocessore creato nel 1971 da Intel chiamato Intel 4004 (crea micro processori solo per computer) ↓ Legge di Moore (cofondatore di Intel): ogni 18 mesi ci sarà un micro processore che andrà il doppio di quello di un anno e mezzo prima ↓ evoluzione fa si che ci sia il rischio che un computer diventi vecchio in un momento ↓ Ipotesi di Moore non si è realizzata ma si quella dei 24 mesi→Moore aveva leggermente torto: sua previsione valeva per i 4 mesi, non 18 La realizzazione di un circuito integrato di dimensione di pochi millimetri, è stato il contributo fondamentale per la miniaturizzazione dei calcolatori, il miglioramento delle loro prestazioni e, di conseguenza, l’entrata dei PC nella vita quotidiana. Evoluzione continua ma noi non la vediamo perché ci bastano device che hanno una potenza inferiore →es. google ha bisogno di microprocessori più veloci per catalogare: servono computer sempre più potenti e performanti Microprocessore:

  1. diviso in 2 parti: unità di controllo(UC) e l’unità logico-aritmetica ↓ ↓ ha il compito di controllare le esegue le operazioni logico informazioni e i comandi che aritmetiche (base degli

vengono inseriti nel computer algoritmi che ci permettono e di tradurli in un linguaggio di far fare qualcosa alla macchina) comprensibile agli altri passate dall’unità centrale componenti del computer ↓ responsabile dello “stoccaggio” delle informazioni e dei comandi nella RAM e del loro trasferimento dalla RAM alla ALU e viceversa ↓ traduce gli input umani in un linguaggio meccanico ossia della macchina

  1. non ha una sua memoria: è pura capacità di calcolo, non salverà mai i dati La scheda madre ha un compito preciso: scambio e trasporto dei dati ↓ grazie ai bus  BUS(sistema nervoso della scheda madre) ↓ il microprocessore e gli altri componenti elettronici della scheda madre comunicano tra loro attraverso impulsi elettrici che viaggiano su piste di rame tracciate sulla scheda madre: i BUS BUS centrale: mette in comunicazione la CPU con la RAM e si chiama system bus(bus di sistema)→a esso sono connessi tutti i bus che collegano la CPU con altri dispositivi di ingresso e di uscita ossia tutti quei componenti che possono ricevere o inviare informazioni (hard disk, tastiera, monitor, ecc.). BUS di sistema:è definito da un valore che ne misura l’ampiezza cioè il numero di bit di informazioni che possono essere trasferite contemporaneamente  RAM(memoria ad acceso casuale):è la memoria principale del computer ed è un dispositivo in cui vengono caricati dati e programmi nel momento in cui devono essere elaborati→posso accedere a qualsiasi dato delle memoria senza metterli in maniera sequenziale→tavolo di lavoro del micro processore che caricherà i dati fino a che questa non sarà satura (dopo di che i dati verranno messi nella memoria di massa) ↓ 1.maggiore è la RAM tanto meno la CPU dovrà rivolgersi alle memorie di massa 2.maggiore è la RAM più il nostro computer lavorerà veloce Dati della RAM rimangono nel dispositivo solamente fino a quando il dispositivo rimarrà acceso→RAM è volatile ↓ i dati rimangono nella memoria di massa Il processore sfrutta la velocità della RAM per elaborare i dati e le informazioni nei tempi più rapidi→la RAM infatti è molto più veloce di qualsiasi altro supporto Nei computer classici c’è la possibilità di aumentare la RAM→ c’è sempre la possibilità di comprare una memoria RAM aggiuntiva (costo contenuto)

’83: nasce Apple Lisa (figlia mai riconosciuta da Jobs): costo esorbitante dovuto ai componenti del computer→mai messo in produzione ↓ ma per la prima volta in un computer a casa compare l’interfaccia grafica: il mouse ↓ non ho bisogno di un linguaggio specifico ↓ IL COMPUTER PUO’ ESSERE UTILIZZATO DA TUTTI ’84: Apple Macintosh: utilizza il software di Lisa Oggi solamente il 10% dei computer è Apple→motivo: Jobs non rende compatibile il suo software con gli altri computer ↓ vuoi Apple, compra Apple Windows renderà il suo software (uguale a Apple) compatibile con tutti i computer, qualsiasi sia Apple perderà sul mercato→Jobs verrà mandato via ma la Apple cadrà ancora di più→viene richiamato ↓ Apple risorge con il primo Iphod (2001) e inventa la musica online con Itunes a 0.99cent ↓ gente invogliata a comprare 2007: nascita dell’Iphone e successivamente dell’ Ipad →dinamiche commerciali entrano nelle dinamiche della società Millennium bug Caratteristica del BIOS: mantenere data e ora aggiornati sul dispositivo grazie ad una batteria sulla scheda madre che mantiene data e ora e alcune informazioni di base della ROM Anni 80-90 (in uso i vecchi BIOS):data era memorizzata data su 6 cifre (25.10.90) ma si creò un problema→la data dopo il 31.12.99 sarebbe stata 01.01.00 ma questo per le macchine stava a significare che era il 1 gennaio del 1900 e non del 2000→le aziende rischiano di andare in tilt così, un anno prima si iniziò a parlare del “millennium bug” perché si pensava potesse verificarsi una catastrofe ma il BIOS poteva essere aggiornato→la data passò dall’essere di 6 cifre ad 8 cifre (25.10.2019) COMPONENTI DEL PC  Memorie di massa (o memorie permanenti)→la RAM è temporanea per cui dati e programmi per non essere perduti devono essere salvati su memorie permanenti, le memorie di massa: 1.Hard disk (disco rigido): uno dei pochi elementi del computer che sfrutta elementi di tipo meccanico oltre che elettronici→è alloggiato su un lettore

(drive) ed è costituito da una serie di piattelli impilati l’uno sull’altro che ruotano a velocità elevate. Su ogni faccia dei piattello vi è una testina magnetica, fissata su un supporto che le fa muovere tutte insieme, che legge i dati→rischi di usura della struttura meccanica quindi rischio di perdita delle prestazione e di conseguenza dei dati I dati non vengono incisi (come nei giradischi) perché il disco è magnetico→come ogni magnete i piattelli hanno un polo positivo e uno negativo, qui entra in gioco il codice binario che legge tra 0 e 1→+ e – ↓ la lettura e la scrittura nei piattelli viene effettuata senza toccare la superficie→grazie al magnetismo e alla elevata velocità,i magneti creano grazie alla rotazione un cuscino di aria Più vecchio tra le memorie di massa Le informazioni sono memorizzate sul disco rigido “per cilindri”: prima è riempita una determinata traccia e poi, dal momento che la testina sono posizionate sullo stesso cilindro, tutte le restanti tracce di quel cilindro→finché un cilindro non è stato riempito completamente, la testina non si può spostare su un’altra traccia e quindi su un altro cilindro→criterio semplifica le operazioni di lettura e scrittura, perché le informazioni correlate si trovano sullo stesso cilindro e su cilindri successivi→memoria sequenziale che porta alla creazione nel disco di “buchi” dovuti alla cancellazione e scrittura continua dei dati per cui la testina deve saltare da una parte all’altra per leggerli→problema: frammentazione dei dati→costringe la testina a saltare Memoria RAM: accesso a qualsiasi punto e qualsiasi velocità→diverso per l’hard disk in cui la velocità cambia a seconda di dove si trovano i dati Il disco rigido è dotata di un dispositivo di controllo, chiamato controller, che si occupa di posizionare la testina dei dischi in modo che possa “rintracciare” le informazioni richieste ↓ FAT (file allocation table): schedario che consente al controller di organizzare i dati sul disco→nel caso in cui il settore su cui è registrata la FAT venga danneggiato, il controller perde tutti i riferimenti ai file registrati sul disco, che diventa così inutilizzabile. La superficie dei dischi è ricoperta da particelle magnetizzate che formano delle tracce concentriche suddivise in settori ogni disco ha lo stesso numero di tracce e una serie di tracce corrispondenti è chiamato cilindro ↓ per ritrovare le informazioni il controller ha bisogno di conoscere il numero di traccia, il settore d’inizio e la lista degli altri settori contenenti le informazioni desiderate→quando la CPU richiede la lettura di una determinata traccia in un determinato settore il controller posiziona la testina e inizia a recuperare i dati, fino a riempire la memoria disponibile ↓ il controller, a sua volta, si occuperà di passarli alla CPU e quindi alla RAM, o alla memoria di lavoro del PC ↓ la velocità di rotazione dei dischi indica il numero di volte che un dato passa sotto la testina di lettura in un minuto→se le testine toccassero la superficie del disco possono

Sul CD-ROM le informazioni digitali (i bit) sono codificate come incisioni (pit) sulla superficie del disco→un sottile raggio laser legge le scanalature presenti sulla superficie come un alternarsi di 0 e 1, a seconda della direzione del riflesso di luce. I CD-ROM costituiscono un supporto di memorizzazione molto affidabile e di elevate capacità che permette di distribuire grandi quantità di informazioni→anche i CD sono delicati: graffi e polvere possono ostacolare la lettura delle informazioni fino a comprometterne l’integrità DVD-ROM DVD (Digital Versatile Disk): supporto che ha una capacità molto maggiore di immagazzinare dati ↓ il DVD deve la sua comparsa all’esigenza di riprodurre su un supporto digitale interi film→Blu-ray ↓ il Blu-ray Disc è il supporto ottico proposto dalla Sony (inizi 2002) come evoluzione del DVD per la televisione ad alta definizione→utilizzo di un laser a luce blu che riesce a contenere fino a 54 GB di dati SCHEDA VIDEO Dispositivo responsabile delle immagini che appaiono sul monitor→scheda video oggi è un vero e proprio computer nel computer, dotato di processore, memoria RAM e ROM, in grado di visualizzare filmati e animazioni sempre più “reali” per definizione delle immagini, e per la qualità del colore. All’interno della scheda video troviamo diversi componenti elettronici che ne determinano prestazioni nell'elaborazione grafica ed in generale nella potenza di calcolo:  processore grafico (graphic processing unit, GPU): equivalente della CPU in un computer→è un circuito elettronico realizzato appositamente per monitorare e manipolare il funzionamento della memoria e accelerare la costruzione delle immagini da visualizzare tramite lo schermo  BIOS video: ogni scheda grafica è dotata di una piccola memoria ROM dove è installato un software (firmware) e viene utilizzata solamente all'avvio del computer (fase di bootstrap)→nelle prime fasi dopo l'accensione del dispositivo, la GPU della scheda video legge e esegue le informazioni presenti in questa memoria, così da poter iniziare a elaborare le immagini da inviare alla periferica d'output video  memoria video: la scheda video ha la sua memoria di lavoro che “media” tra le informazioni in arrivo dalle altre componenti hardware e quelle in uscita verso lo schermo ↓ dato che la GPU e gli altri elementi della scheda video devono accedere contemporaneamente alla RAM, vengono impiegate memorie molto veloci o a porta multipla come la VRAM (Video RAM)  RAMDAC: necessari per convertire in formato analogico i dati in uscita in formato digitale della GPU Uscite video: a seconda della tipologia di scheda video, questa potrebbe avere una o più uscite video grazie alla quale collegare il computer ad un monitor, ad un televisore o anche ad un proiettore:  Video Graphic Array (VGA): utilizzato soprattutto per collegare il computer con monitor a tubo catodico e altre periferiche video analogiche.

 Digital Visual Interface (DVI): permette di aggirare alcuni dei problemi più noti dell'uscita VGA (come la distorsione dell'immagine) facendo corrispondere ad ogni pixel della scheda grafica un pixel sullo schermo.  High Definition Multimedia Interface (HDMI): permette di trasferire il segnale audio e video non compresso a dispositivi compatibili con questo standard Turing: da molti considerato come il padre dell’informatica→teorizza la macchina di Touring e decripta la macchina Enigma SOFTWARE : computer non può fare a meno dell’hardware e del software Software: è un programma informatico in grado di eseguire una sequenza logica di comandi in un computer o in un qualsiasi macchina e dispositivo elettronico programmabile→è sviluppato utilizzando degli appositi linguaggi informatici detti linguaggi di programmazione ↓ insieme logico di comandi Il linguaggio della macchina consiste nella traduzione dei comandi in impulsi elettrici, che poi gireranno attraverso tutti gli elementi dell’hardware Termine software ha origine durante la seconda guerra mondiale ma non viene utilizzato per la prima volta da Turing Così come l’hardware è visto come il corpo umano, il software può essere visto come mente umana→nell’idea di Turing l’ipotesi di pensare a delle macchine che pensassero autonomamente era già nella sua testa La costruzione di un programma è associata alla necessità di risolvere uno o più problemi, questo perché si vuole automatizzare una serie di operazioni che sarebbero estremamente fastidiose da farsi manualmente, oppure perché cerchiamo di risolvere un determinato problema simulandolo→è necessario definire un algoritmo adatto, e scriverlo in un linguaggio di programmazione convertibile in un codice comprensibile al calcolatore ↓ step 1:costruzione dei passaggi step2: traduzione di questi passaggi in un modo che il nostro calcolatore riesca a leggerli→uso un algoritmo(concetto di algoritmo arriva prima dell’informatica) ↓ algoritmo: insieme finito, non ambiguo, di istruzioni che servono per eseguire un calcolo o per risolvere un problema→originariamente la parola era legata alle operazioni algebriche decimali che si potevano svolgere, ma con il trascorrere del tempo e con l'aumento di interesse verso le macchine calcolatrici il termine si è evoluto per accogliere anche le procedure per la risoluzione di problemi ↓ l'algoritmo è un procedimento che permette di calcolare un risultato e/o risolvere un problema, eseguendo una serie di ordini e condizioni impostate a priori→in informatica è un semplice procedimento che permette la risoluzione di specifici problemi mediante l’applicazione di una sequenza finita di precise istruzioni che devono essere interpretate ed eseguite fino alla loro conclusione seguendo un ordine ben preciso metafora: ricette-algoritmi:  deve esistere qualcuno (cuoco) che esegua la ricetta

pensare ad una soluzione affinché l’utente possa utilizzare macchine diverse ma con uguale software ↓ è necessario fornire un meccanismo per astrarre dall’organizzazione fisica della macchina→nei moderni sistemi di elaborazione l’obiettivo viene raggiunto grazie alle “macchine virtuali” (realizzate al di sopra della macchina hardware reale)→macchina si dice virtuale in quanto non esiste fisicamente ↓ si può fare in modo che macchine fisicamente differenti siano usabili in modo simile costruendo al di sopra delle diverse macchine fisiche la stessa macchina virtuale realizzata mediante il software di base ↓ la macchina virtuale si preoccupa della traduzione di ogni comando impartito dall’utente nella sequenza di comandi che realizzano la stessa funzione e sono riconosciuti dalla macchina fisica sottostante→le istruzioni per una azione sono molte ma le operazioni che la macchina fa per farci vedere ciò che noi vogliamo saranno ipoteticamente una 20ina (eseguite ad una velocità straordinaria) e noi non le vediamo Per realizzare la macchina virtuale è necessario un software di base→4 software per tutti i computer del mondo e il passaggio tra l’uno e l’altro è molto semplice Informatica anni ’80. interfaccia testuale→accendo la macchina e rimane tutto nero con un cursore lampeggiante che aspetta il mio comando, era quindi necessario però conoscere i comandi corretti altrimenti non si faceva nulla→diverso da oggi ma il problema non fu facile da superare infatti l’informatica è rimasta di nicchia ↓ logica dell’interfaccia pensata su base algoritmica ↓ Introduzione delle interfacce grafiche segnano un cambiamento→non c’è più bisogno di una alfabetizzazione informatica adeguata→chiunque può usare il computer Open source: sistemi liberi e gratuiti (es. linux→software gratuito) ↓ mondo osteggiato da tutte le case produttive + non posso installare l’office (es. word) Software di base permette all’utente di:

 interagire con l’elaboratore in modo semplice (funzioni di traduzione tra

linguaggi diversi)  gestire le risorse fisiche: inserire chiavetta USB, aggiungere memoria RAM ↓ serie di azioni gestite dal sistema operativo→sistema operativo mi permette di controllare che tutti gli elementi ci siano e funzionino correttamente

Il sistema operativo fa parte del software di base ed è un insieme di programmi che

forniscono all’utente:  intermediazione nell’utilizzo della macchina hardware  visione astratta dell’ hardware (macchina virtuale, macchina astratta)

 un ambiente per l’esecuzione del software applicativo→costruzione del

software di una APP è diversa perché si basa su un software di base diverso→il sistema operativo comprende delle specifiche a seconda che io voglia installare un software o un hardware Componenti OS (sistema operativo):

  1. nucleo (kernel): controlla la CPU (programmi…)→insieme di comandi che interagiscono con il micro processore
  2. gestore della memoria: allocazione della memoria ai programmi in esecuzione→ gestisce la RAM
  3. gestore dei dispositivi di I/O: garantisce l’accesso ai dispositivi di I/O maschera i dettagli di basso livello e gli eventuali conflitti→ riconosce i dispositivi di input e li fa funzionare + non vediamo se ci sono dei problemi \ conflitti
  4. file system: archiviazione e reperimento dei dati sulla memoria di massa→ connessione con l’hard disk
  5. gestore della rete: interfaccia con risorse collegate via rete comunicazione con processi su altri calcolatori→gestione della connessione legata ad internet
  6. interprete comandi:interfaccia diretta, semplice ed intuitiva con gli utenti gestione della connessione legata ad internet Gli utenti non devono vedere tutto ciò che la macchina fa sotto la nostra visione generica→struttura a cipolla: dal punto di vista strutturale il sistema operativo è formato da un insieme di livelli Funzioni principali del sistema operativo:  avvio del computer  gestione del processore e dei programmi in esecuzione (detti processi)  gestione della memoria principale  gestione della memoria virtuale  gestione della memoria secondaria  gestione dei dispositivi di input/output  interazione con l’utente ↓ la RAM nel momento in cui sono finite le operazioni di caricamento è occupata per una buona percentuale dal sistema operativo mentre il resto della parte aspetta di essere occupata da quello che faremo→memoria per circa 1\3 è occupata da sistema operativo Mentre avvio del computer questo può essere attaccato da dei virus:  malicious software  computer virus: programma che può riprodursi attaccando il suo codice ad un altro programma, al settore di avvio di un disco o ad un documento con macro e, in generale, generare effetti collaterali dannosi  worm (verme): programma che si diffonde tra gli elaboratori autoreplicandosi mediante la rete (soprattutto e-mail)  trojan horse (cavallo di troia): programma distruttivo nascosto all’interno di un programma applicativo o di un gioco  hacker (o cracker): individuo che aggira le protezioni di un sistema informatico per compiere accessi non autorizzati  spyware: programma che raccoglie, senza autorizzazione, informazioni sull’utente e le sue abitudini (applicazioni eseguite, siti web visitati …)  adware (advertising-supported software): programma che propone pubblicità ↓ adware disonesto: installato senza autorizzazione  crimeware: programmi per il furto d’identità  hoax (bufala): messaggio e-mail che annuncia l’imminente arrivo di messaggi e-mail infettati da pericolosissimi virus inesistenti ↓ primi 3 legati al vecchio concetto di virus

INTERNET

Web diverso da internet (anche se nel parlare comune vengono confusi) ↓  web:programma usato per le ricerche (crome,…)  internet:connessione universale per collegarsi al web Nascita della rete e del web distanti tra loro, anche a livello temporale Rivoluzione digitale: in pochissimi anni, la rete da esoterico strumento di lavoro per pochi informatici è divenuta un mezzo di comunicazione di massa, che coinvolge quotidianamente decine e decine di milioni di persone ↓ Come gran parte delle innovazioni tecnologiche nel settore delle telecomunicazioni e dell’informatica, anche le origini di Internet si collocano nel terreno della ricerca militare→contesto in cui si colloca: Guerra Fredda e della contesa tecnologica che ne derivò tra Stati Uniti e Unione Sovietica→agli anni ’50 fino a parte degli anni ’70: periodo della guerra fredda→con la sconfitta del nazi fascismo l’Europa si divise in due: blocco sovietico e zona occidentale dell’Europa dove erano presenti li alleati (USA + Inghilterra) ↓ evento simbolico di questa contesa fu la messa in orbita del primo satellite artificiale

da parte dei sovietici, lo Sputnik, nel 1957→sputnik: primo satellite artificiale creato

dai sovietici nel ’57 e visto dagli USA come qualcosa che ci osserva e ci può bombardare (USA indietro con la tecnologia aerospaziale)→vittoria URSS su USA ↓ USA risponde che andrà sulla luna→con lo sputnik il congresso americano nel 1958 stanziò un finanziamento per creare una agenzia, l’ARPA (Advanced Research Projects Agency), basata su conoscenze scientifiche per contrastare questo presunto predominio in campo aerospaziale dell’URSS ↓ successivamente nascerà la NASA per focalizzare le ricerche degli scienziati nel mondo dell’informatica Sede dell’ARPA fu stabilita nell’edificio del Pentagono a Washington + fa riferimento diretto al governo americano ma non ha un reparto militare infatti a capo dell’agenzia si trovano degli scienziati L’ARPA indirizzò le sue attività nella ricerca aerospaziale, ma pochi mesi dopo tutti i programmi spaziali vennero trasferiti (insieme ai finanziamenti) alla NASA→dirigenti dell’ARPA dovettero trovare una nuova area di sviluppo che fu individuata nella neonata scienza dei calcolatori ↓ ruolo fondamentale fu svolto da J.C.R. Licklider(capo dell’ARPA)→Lick (così lo chiamavano i suoi amici) passò a occuparsi di computer nei laboratori del MIT di Boston ma a differenza di tanti altri ricercatori in questo campo, il suo interesse si rivolse subito al problema delle interfacce uomo/computer e al ruolo che le macchine di calcolo avrebbero potuto avere per lo sviluppo delle facoltà cognitive e comunicative dell’uomo→appena giunto all’ARPA, iniziò a creare una rete di collegamenti tra i maggiori centri di ricerca universitari nel settore informatico,

raccogliendo un gruppo di collaboratori che battezzò ‘Intergalactic Computer Network’ Parallelamente, nella West Coast, in un altro dei centri legati alla ricerca militare, la Rand Corporation, viene assunto un giovane ingegnere che aveva lavorato nel settore delle valvole per computer: Paul Baran→fu inserito nella divisione informatica, dove si mise a lavorare su un problema che da qualche tempo veniva studiato dai tecnici della Rand: come riuscire a garantire che il sistema di comando e controllo strategico dell’esercito rimanesse se non intatto almeno operativo in caso di attacco nucleare→le reti di comunicazione tradizionali su cui si basava l’intero apparato di controllo militare erano estremamente vulnerabili. ↓ Baran giunse a due conclusioni:

  1. una rete sicura doveva avere una configurazione decentralizzata e ridondante, in modo che esistessero più percorsi possibili lungo i quali far viaggiare un messaggio da un punto a un altro
  2. il sistema di telecomunicazioni dovesse basarsi sulle nuove macchine di calcolo digitale, in grado di applicare sistemi di correzione degli errori e scelta dei canali di comunicazione. ↓ Baran aveva elaborato un modello in cui ciascun nodo fosse collegato ad almeno altri quattro nodi, e nessun nodo avesse la funzione di concentratore, al contrario di quanto avveniva per la rete telefonica→in questo modo ogni nodo poteva continuare a lavorare, ricevendo, elaborando e trasmettendo informazioni, anche nel caso in cui alcuni fra i nodi vicini fossero stati danneggiati ↓ assenza di un nodo centrale eliminava inoltre ogni possibile obiettivo strategico, la cui distruzione avrebbe compromesso il funzionamento dell’intera rete Inoltre Baran ebbe anche un’altra intuizione geniale: piuttosto che inviare un messaggio da un nodo all’altro come un unico blocco di bit, era meglio dividerlo in parti separate, che potessero viaggiare attraverso vari percorsi verso la destinazione, dove sarebbero stati ricomposti Bob Taylor fece una ottima impressione su Licklider, stabilendo con lui una relazione di amicizia e di stima reciproca→per queste ragioni il successore di Lick all’Ufficio Tecniche di Elaborazione dell’Informazione (IPTO) dell’ARPA, lo chiamò come suo collaboratore nel 1965 ↓ Taylor si rese conto in prima persona di quanto assurda fosse l’incomunicabilità reciproca che quelle possenti e costose macchine dimostravano→un finanziamento volto a consentire la comunicazione e lo scambio di risorse tra i computer dei vari laboratori universitari finanziati dall’agenzia fu approvato e Taylor: iniziò così la storia di Arpanet, la rete dell’ARPA. Per molti mesi il problema di progettare una rete abbastanza affidabile e veloce da permettere l’elaborazione interattiva a distanza rimase insoluto finché alla fine del 1967 Larry Roberts (che aveva sostituito Taylor) partecipò a una conferenza alla quale intervenne un collaboratore di Donald Davies, che illustrò il principio della commutazione di pacchetto facendo riferimento ai lavori precedenti di Baran→soluzione: la rete dell’ARPA sarebbe stata una rete a commutazione di pacchetto in tempo reale ↓ piuttosto che collegare direttamente i vari grandi computer, ogni nodo sarebbe stato gestito da un computer specializzato dedicato alla gestione del traffico (chiamato

ARPA che mise insieme i computer dell’università per creare la rete perché la società lavora con scienziati dell’università I computer di quegli anni non erano tutti uguali per questo era necessario farli comunicare e anziché riprogrammarli si optò per aggiungere un semi computer INP IPERTESTI Dalla nascita delle e-mail non successe quasi niente→anche se in questo periodo la rete si diffuse in forma globale e c’è una diffusione del computer→evoluzione generica dell’uso del computer Nascita del World Wide Web (WWW) è un percorso all’interno dell’ipertesto ↓ Ipertesti: 1945: Bush (direttore dell’ufficio ricerca e sviluppo del governo americano) scrisse un articolo: “as we may think”→”la mente umana opera per associazione. A partire da un soggetto salta immediatamente al successivo che è suggerito dall’associazione di pensieri, in accordo ad una qualche ragnatela intricata di cammini realizzata per mezzo delle cellule del cervello. La selezione per associazione, piuttosto che per indicizzazione, può ugualmente essere meccanizzata. Non si può sperare di uguagliare la velocità e la flessibilità con cui la mente umana segue un cammino associativo, ma dovrebbe essere possibile battere la mente quanto a permanenza e chiarezza dei componenti recuperati dalla memoria”→l’articolo pone le basi dell’ipertesto anche se Bush non usa mai la parola “ipertesto” perché pensava ad altro, ossia che fosse possibile creare una macchina che ragioni come la mente umana per associazione di idee (identificate come il meccanismo di funzionamento del cervello)→riteneva che fosse possibile battere per permanenza e chiarezza la mente umana perché la mente umana è super veloce ma, non si ricorda tutto e in questo caso la macchina potrebbe ricordare di più e meglio Crea un progetto per una macchina che si comporti come lui ha ipotizzato→chiamata MEMEX (sorta di scrivania meccanizzata): stesse caratteristiche che descritto nell’articolo ↓ importante che ci fossero due schermi + come doveva funzionare: un rullino di microfilm Bush fu riconosciuto come il primo pensatore dell’idea di un ipertesto informatico anche se non usò la parola ipertesto 1962-68: Douglas C. Engelbart, dello Stanford Research Institute, progetta e realizza il primo sistema ipertestuale funzionante: Augment (in funzione fino al ’75)→Augment si chiamava così perché per Engelbart era uno strumento di human augmentation + è basato sull’idea di una comunità di utenti che comunicano e condividono risorse ↓ fine anni ’60: Engelbart iniziò a lavorare sul concetto di personal computing, utilizzando costose workstation IBM per realizzare un sistema di video-conferenza, editing di testi gerarchici (outline processor) ed ipertestuali e di supporto per il lavoro cooperativo dotato di interfaccia a finestre, mouse e altri meccanismi rivoluzionari di input ed output Engelbart non definisce la parola ipertesto informatico ma è un sistema che può aiutare a utilizzare al meglio questi nuovi sistemi di comunicazione

Definita per la prima volta la parola “ipertesto” da Nelson→non è un informatico ma un umanista che si occupa di queste cose→frequenta delle scuole che gli permettono di ipotizzare un sistema che possa sfruttare il mondo dell’informatica legandolo al mondo della letteratura: 1960 progetto Xanadu(mai realizzato)→ obiettivo: creare una rete di computer con una semplice interfaccia utente ↓ uno schedario informatico che conserva e consegna il grande corpo della letteratura umana in tutte le sue versioni storiche e con tutte le sue interconnessioni disordinate, riconoscendone la paternità, la proprietà, la citazione e il collegamento→come il WEB, ma molto meglio: nessun link sarebbe mai spezzato, nessun documento perso e i diritti d’autore e la proprietà sarebbero scrupolosamente conservati ↓ in questo luogo, gli utenti sarebbero in grado di segnare e annotare tutti i documenti, vedere e comparare versioni di documenti fianco a fianco, seguire i collegamenti ipertestuali visibili da entrambe le estremità (link a due vie) e riutilizzare pezzi di contenuto e rimanere in contatto con i loro documenti di origine→ci sarebbero diversi modi per visualizzare tutto questo sullo schermo del computer, ma la vista canonica sarebbe a strisce parallele fianco a fianco con connessioni a vista solo immaginarie Nelson aveva ipotizzato un nuovo modo di pensare la letteratura→interazione tra l’autore e chi leggeva il libro, per cui nell’idea di Nelson c’era la possibilità di modificare i testi→realizzazione pratica si scontrò con la realizzazione del progetto + problema del copyright Xanadu: nome proviene dalla famosa poesia di Samuel T. Coleridge, “Kubla Khan”→ Nelson, citando il poeta, vuole richiamare nella mente degli ascoltatori un ordinato vortice strutturale che deve alludere all’evoluzione e allo sviluppo della virtualità e complessità del progetto XANADU ↓

Nelson elaborando quello che chiama collegamento profuso intende organizzare e

rendere fruibili le interconnessioni culturali che permeano il pensiero e il sapere→problema stava sempre nella struttura per la gestione di queste masse di informazioni in continua crescita e con una instabilità culturale costante. Nelson è convinto che gli strumenti tradizionali al tempo disponibili, non fossero adatti allo scopo che si prefiggeva→il mondo informatico del computer poteva essere una soluzione Nelson introduce anche i termini hypermedia e docuverse (l’universo di informazione interrelata ipertestualmente)→ da qui il termine "ipertesto" coniato da Nelson: "con ipertesto intendo scrittura non sequenziale, testo che si dirama e consente al lettore di scegliere; qualcosa che si fruisce al meglio davanti ad uno schermo interattivo. Così come è comunemente inteso, un ipertesto è una serie di brani di testo tra cui sono definiti legami che consentono al lettore differenti cammini" L'idea di Xanadu era quella di una rete letteraria mondiale, una libreria planetaria che permettesse a tutti di accedere alle opere di tutti, cosicché fosse sconfitta definitivamente l'ignoranza che era causa fondamentale delle incomprensioni WORLD WIDE WEB Inventore world wide web: Tim Berners-Lee: trascorse sei mesi al CERN come consulente nel campo dell'ingegneria del software. Lì realizzò, per uso privato, il primo software chiamato Enquire e mai