Scarica Introduzione ai Computer e ai Sistemi Operativi e più Dispense in PDF di Elementi di Informatica solo su Docsity!
Informa�ca = Infor mazione + Auto ma�ca I grandi sistemi informatici sfruttano la presenza di elaboratori molto potenti che "prestano" le proprie capacità a dispositivi privi di autonomia operativa. Questi elaboratori hanno potenzialità maggiori rispetto ai microcomputer, perché sono dotati di più "cervelli" che eseguono operazioni ben precise e che cooperano per adempiere in modo più veloce alle funzioni richieste. La definizione di computer paralleli deriva da questo tipo di cooperazione, detta appunto in parallelo. Affinché uno o più utenti possano sfruttare appieno e contemporaneamente un computer di tali capacità operative è necessario che ognuno di questi disponga di un'interfaccia, vale a dire di una serie di dispositivi - tipicamente mouse, tastiera e monitor - che permettano l'interazione fra l'utente e il computer centrale. L'interfaccia verso un computer parallelo è chiamata terminale.
Nonostante vi siano state innumerevoli evoluzioni tecnologiche nell'hardware, alla base del funzionamento di un computer è sempre presente l'architettura della macchina di von Neumann, risalente agli anni Quaranta. Il funzionamento di tale macchina è basato sull'interazione di quattro parti: •un dispositivo di ingresso per inserire i dati; •un elaboratore per eseguire le operazioni; •una memoria per immagazzinare dati e programmi; •un dispositivo di uscita per visualizzare, in varie forme, il risultato dell'elaborazione
I primi computer erano apparecchiature gigantesche, ma delicate e dai costi astronomici. L'ENIAC, il primo calcolatore elettronico iniziò a lavorare nel 1946. Il primo vero calcolatore elettronico fu però il Mark I della Manchester University. In Italia il primo calcolatore fu installato al Politecnico di Milano nel 1954. Nel 1955 un calcolatore Mark I fece invece la sua comparsa a Roma, nella sede del CNR. Funzionavano a valvole e utilizzavano schede perforate per l'inserimento dei dati. Questi computer erano soprattutto dei calcolatori e le loro dimensioni mastodontiche sarebbero oggi del tutto impensabili.
Il 1956 è l'anno dell'introduzione del primo hard-disk: è costituito da una pila di dischi fissi dell'altezza di un metro, dove ogni disco ha un diametro che supera i 60 cm. Il 1977 è l'anno di nascita del primo Apple , un computer che ha un impatto enorme sul mercato. Nel 1981 vede la luce il PC IBM , il primo personal computer. Negli anni '80 la concorrenza fra migliaia di produttori porta all'affermazione di PC meno raffinati ma più facili da produrre, i cosiddetti " IBM compatibili ", copie migliorate del PC della IBM. Da questi discendono i PC odierni.
Spesso il termine PC è usato in contrapposizione con i computer Apple Macintosh. Ques� u�lizzano un microprocessore Motorola e un sistema opera�vo proprietario. Sono apprezza� per l'interfaccia molto intui�va ed u�lizza� con frequenza nel se�ore grafico ed editoriale.
Caratteristiche del computer
- Velocità
- Precisione
- Elaborazione su vasta scala
Hardware e software
- L’Hardware sono tutte le componenti fisiche dell’elaboratore
- Il Software è rappresentato dai “programmi”, ossia dalle istruzioni impartite alla macchina sotto forma di codice scritto
- Il computer senza i programmi è una macchina morta
Tipi di computer:
- In base al contenitore: desktop, minitower e middletower, tower, laptop
- In base alla capacità: minicomputer, computer da tavolo, mainframe.
SOFTWARE:
Ma che cos’è un programma?
- È un insieme di istruzioni
- È una procedura, o meglio un algoritmo, che, eseguito dalla macchina, le permette di portare a termine le operazioni che le abbiamo richiesto
- Per essere comprensibile il programma deve dare istruzioni o fare dichiarazioni usando un linguaggio che la macchina possa capire
Software:
- SW di base (il sistema operativo)
- SW applicativi
Software e sistemi operativi: l’insieme dei programmi che consentono al PC di compiere le sue funzioni è il software (sistema operativo, programmi applicativi, dati).
Il sistema operativo: le funzioni principali di un sistema operativo sono:
- Interpreta i comandi dell’utente inviati tramite le periferiche;
- Permette l’accensione e lo spegnimento della macchina;
- Avvia i software applicativi;
- Consente la memorizzazione dei dati;
- Gestisce le varie componenti hardware.
Principali sistemi operativi: Windows 95 Windows 98 Windows Millennium Edition Windows XP Windows NT e 2000 Mac Operating System Linux
Unix
Office automation:
- elaborazione testi (fogli elettronici)
- indirizzari ed elenchi (agende di riunioni)
- blocchi per appunti (gestione clienti)
- posta elettronica (presentazioni)
Programmi in uso nell’industria:
- Computer Aided Design
- Computer Aided Manifacturing
- Executive Information System
- Commercio elettronico
Sicurezza delle informazioni:
- Computer ed archivi in posti sicuri
- Controllo degli accessi
Compiti di un sistema operativo:
- Governare e controllare le operazioni e l’uso dell’intero PC (CPU, memoria, dischi, I/O)
- Costruisce il raccordo tra l’hardware e i programmi applicativi dell’utente (driver)
- Gestione errori, memorizzazione e connessioni
- Utility: copy, diskcopy, format, backup.
Gestire i processi: Dal punto di vista dell'utente, l'esecuzione di un programma equivale alla selezione di un'icona sul desktop, ma occorre rendersi conto che "sotto" l'interfaccia grafica è necessario che il sistema operativo crei le condizioni perché le applicazioni possano essere eseguite
Sistemi monotask (come MS-DOS): in grado di eseguire un solo programma per volta. Multitasking: quando il sistema operativo è in grado di gestire il funzionamento contemporaneo di più applicazioni sullo stesso PC.
DESKTOP:
Area di lavoro sullo schermo di un computer che simula il piano di una scrivania attraverso icone e menu. La metafora della scrivania rende più intuitivo l’uso del computer. Esso permette all'utente di
spostare oggetti, quali file e applicazioni, inserire file in cartelle (in realtà sono directory che
possono essere aperte, chiuse, o anche buttate nel cestino) e di avviare o interrompere operazioni,
come se stesse effettivamente lavorando a una scrivania.
Le interfacce grafiche, hanno il vantaggio di facilitare enormemente il lavoro dell’utente, permettendogli di svolgere immediatamente varie attività pur non possedendo competenze specifiche.
Windows: “Sistema operativo”, ovvero un insieme di programmi, che viene attivato all’accensione del calcolatore e che gestisce il computer in modo da renderne l’uso semplice, efficace, efficiente e sicuro.
- Multitasking: eseguire simultaneamente più programmi;
- Interfaccia GUI e gestione dello schermo a finestre (Windows), ognuna dedicata allo scambio di informazioni con un certo programma applicativo.
Windows è un sistema operativo autonomo con interfaccia GUI. Con il vecchio sistema operativo DOS della Microsoft qualunque operazione veniva effettuata digitando un comando su una riga di fianco al prompt. Windows rappresenta una vera piattaforma multimediale, perché consente di gestire, oltre che semplice testo scritto, anche immagini, animazioni, video e suono.
LE ICONE:
le icone consentono di operare sul computer in modo immediato, senza dover ricorrere ai comandi da tastiera, sono, quindi, elementi basilari dell’interfaccia grafica (GUI). Vengono rappresentate da piccole immagini che visualizzano sullo schermo oggetti (file, programmi, cartelle o altre risorse di Windows) manipolabile dall’utente attraverso il mouse o altri dispositivi di puntamento. Le icone sono concepite come metafore mnemonico-visive; ad esempio, un’icona con la forma di un cestino per i rifiuti rappresenta la cartella che raccoglie i documenti o i file eliminati. Le icone presenti in Windows rappresentano quindi:
- Cartelle (directory): contenitori di altre icone secondo una struttura gerarchica
- Programmi: rappresentano le applicazioni installate e che è possibile lanciare in esecuzione
- File di dati: archivi creati dai programmi
- Device: rappresentano i dispositivi di sistema (dischi, stampanti, etc…)
- Collegamenti: per collegamento si intende un file di piccole dimensioni che fa riferimento ad un altro file presente nel sistema. Riconosciamo l’icona collegamento dalla presenza di una piccola freccia nell’angolo inferiore sinistro dell’immagine.
Finestre: Porzione delimitata dello schermo all'interno della quale, nelle interfacce utente di tipo grafico, vengono visualizzati documenti e informazioni che l'utente può consultare e manipolare. Nei programmi organizzati a finestre (windows), lo schermo può essere suddiviso in numerosi spazi di lavoro di questo tipo (cioè lo schermo può contenere diverse finestre accostate o sovrapposte), ciascuno dei quali può contenere un proprio menù o un diverso documento, oppure permettere la visione contemporanea di due versioni dello stesso file. L'utente può modificare a piacere le dimensioni di ogni finestra "trascinandone" i bordi per mezzo di un dispositivo di puntamento, quale il mouse. Un ambiente a finestre è un sistema operativo che offre all'utente la possibilità di lavorare contemporaneamente su diversi fronti.
Spegnimento: per spegnere un computer è necessario seguire la procedura di chiusura. Durante l’uso del computer vengono creati sulla memoria centrale, o sul disco rigido, alcuni file temporanei. La procedura di chiusura garantisce che tali file vengano rimossi correttamente. Il computer utilizza solo dati binari ed esegue calcoli ed elaborazioni complesse, sempre seguendo questa logica. Ogni PC, quindi, per il tipo di rappresentazione delle informazioni utilizzato, è un sistema DIGITALE al contrario del mondo che ci circonda che è in gran parte ANALOGICO. Se si desidera che un computer, che “comprende” solo il sistema binario, colloqui con l’uomo, è necessario effettuare le seguenti operazioni:
- conversione delle informazioni dalla modalità analogica alla modalità digitale per comunicare dati al computer;
- conversione delle informazioni dal formato digitale al formato analogico per utilizzare i dati elaborati e restituiti dal computer. Naturalmente questo tipo di conversione non è effettuata dall’uomo ma dal computer stesso con il quale si comunica attraverso appositi linguaggi di programmazione e SOFTWARE applicativi.
La rappresentazione digitale dell’informazione:
- codifica è una rappresentazione dell’informazione
- un codice estremamente preciso è quello che usa i numeri naturali
- una codifica si dice digitale quando si usano solo due cifre, 0 e 1
- digit (inglese)= cifra; numerique (francese)= digitale
il codice binario:
- Il sistema binario è un sistema di numerazione che invece di utilizzare, come nel sistema decimale, 10 cifre (dallo 0 al 9), ne utilizza soltanto due
- Compone le cifre che nel sistema decimale seguono l’1 combinando fra loro in maniera ordinata un numero via via maggiore di 0 e 1
Numeri
Decimali
Numeri Binari
Dal codice binario alla multimedialità:
- NUMERI: un’operazione matematica traduce dalla numerazione in base 2 a quella in base 10
- TESTI: esiste un sistema di conversione basato su tavole di codifica
- IMMAGINI e SUONI: vengono scomposti e ad ogni valore viene assegnato un corrispondente numero binario.
LA RIVOLUZIONE DIGITALE: perché la codifica digitale è così importante?
- Computer come mezzo per elaborare dati e non solo rappresentarli
- Utilizzo di un unico linguaggio per rappresentare informazioni di tipo diverso (integrazione dei codici)
Codifica suoni: per codificare i suoni è necessario convertire i segnali provenienti da qualunque sorgente sonora (che sono analogici) in segnali digitali, cioè operare la conversione analogica-digitale.
Codifica testi: il codice ASCII:
- È una tabella che associa un numero a ogni segno usato nell’alfabeto latino, ai principali segni di interpunzione e ad alcuni caratteri speciali.
- il codice decimale va da 0 a 127, quello binario da 0 a 1111111 (7 bit)
- oltre al codice ASCII standard o stretto, esistono anche vari codici “estesi” a 256 caratteri ( bit)
- il più importante dei codici estesi si chiama “ISO Latin 1”, ma non è veramente universale
- attualmente si sta lavorando alla costruzione di un nuovo codice UNICODE, una codifica a 16 bit che permette di codificare fino a 65.536 caratteri
Codifica di immagini: la trasformazione di un’immagine in sequenza di caratteri binari è un po’ più complessa. Occorre operare la c.d. digitalizzazione dell’immagine che consiste nello scomporre l’immagine in tante piccole aree definite dalla griglia di campionamento.
Campionamento: parole chiave:
- La dimensione della griglia definisce la risoluzione con cui tale operazione viene eseguita
- I quadratini della griglia sono detti pixel , ovvero picture elements
- L'unità di misura viene chiamata DPI = Dot Per Inch
Le immagini digitali:
- Il file è una descrizione numerica dell’immagine
- Le immagini digitali possono essere: bitmap/raster, vettoriali/sintetiche
La risoluzione:
- Quantità di punti che compongono effettivamente l'immagine .Si misura in pixel (es. 640 x
- Densità dei punti nella visualizzazione o stampa. Si misura in dpi (dot per inch, punti per pollice) (es. 72 dpi, 300 dpi etc)
- Questi due valori influenzano la dimensione del file
La profondità di colore:
- Si tratta del numero massimo di colori utilizzabili nell’immagine
- 8 bit (256 colori) 16 bit (65mila colori) 24 bit (milioni di colori)
- La palette (tavolozza)
I formati di compressione:
- È il formato di salvataggio/codifica del file
- Formati LOSSLESS e LOSSY
- Formato non compresso: BMP (bitmap)
- Formati compressi: GIF, JPEG, PNG, TIFF
- Formati “proprietari”: PSD, AI, DWG,etc...
La scansione:
- Le immagini vengono acquisite tramite SCANNER
- Le strategie e le tecniche di scansione cambiano a seconda:
- Della tipologia di materiale da digitalizzare (bianco e nero, greyscale, colore)
- Dell’utilizzo che si farà dell’immagine (conservativo, di analisi, di trasmissione etc)
Il primo scanner:
- Era uno scanner meccanico “a tamburo”
- Tracciava le variazioni di intensità sulla superficie delle fotografie
Archiviazione delle immagini:
- Oltre agli archivi testuali e ai cataloghi, esistono banche dati di IMMAGINI, molto importanti per la storia dell’arte
- On line e Off line
- Riproducibilità dell’opera d’arte
- Affidabilità dell’immagine
