UD1

L’informatica e la struttura di unelaboratore

Ud 1: Concetti introduttivi

Concetti generali Informazione e trasmissione Struttura generale di un elaboratore Hardware e software Struttura di un elaboratore La tastiera Il monitor

Concetti Generali 1.1 Informatica: Elaborazione automatica dell ’informazione

(Informazione + elaborazione automatica) Oggi un computer non è più visto come uno strumento in grado di

risolvere un problema specifico (solo programmazione oElaborazione), ma piuttosto è un elemento in grado di comunicare,rendendo ininfluenti le distanze geografiche nei rapporti tra lepersone, le aziende, ecc...

Quindi, Oggi il computer serve per la: programmazione (scrittura dei programmi) elaborazione (esecuzione dei programmi), ma è anche usato per comunicare, rendendo ininfluenti le

distanze geografiche nei rapporti tra le persone, le aziende, ec c...

Informazione Tutto ciò che possiede un significato per l ’uomo e

che viene comunicato o conservato in vista di unautilità pratica.

Le informazioni si presentano in varie forme: Caratteri Numeri Immagini Luce suoni Ecc…

Trasmissione delleinformazioni

Affinchè 2 entità possano comunicare è necessario cheriescano a capirsi (esempio 2 persone che parlano linguediverse).

Allora occorre che siano stabiliti e rispettati: Il CODICE della trasmissione, cioè le regole secondo

cui viene TRADOTTO il messaggio prima dell ’invio (es.alfabeto comune e le parole in italiano)

La TECNICA di trasmissione (es. telefono) Il PROTOCOLLO della trasmissione, cioè le Regole

per uno scambio corretto delle informazioni (es. regolegrammaticali per creare frasi che abbiano un sensocompiuto in Italiano)

Esempio Giochiamo a carte: a poker

Il codice sono il tipo di carte (francesi) Il protocollo sono le regole del poker La tecnica: visualizzazione delle carte Se decido di giocare a Texas Holdem => modifico il protocollo

regole

Esempio 2 Giochiamo a carte: a briscola

Il codice è diverso (carte napoletane o siciliane) Il protocollo sono le regole della briscola Se decido di giocare a scopa => modifico il protocollo

regole

Trasmissione delle informazioni(2) I caratteri e i simboli che compongono il

Messaggio e che vengono trasformati perviaggiare sul mezzo trasmissivo sono dettiSEGNALI

I Segnali possono essere: DIGITALI: se associati a cifre binarie (0,1) ANALOGICI: se sono rappresentati da

grandezze che variano con continuit à neltempo

Trasmissione delle informazioni(3)

0110011001110011

Comunicazione Digitale

Comunicazione Analogica

Hardware, software, tecnologiadell’informazione ICT: Information and communication

technology (tecnologie della comunicazione edell’informazione).

L’Informatica si divide in 2 rami principali: L’Informatica teorica: studio per la risoluzione

di problemi e realizzazione di algoritmi L’Informatica applicata : si occupa dello

sviluppo: dell’Hardware (dispositivi fisici ed elettronici) e del Software (insieme dei programmi per

l’elaborazione dei dati)

Struttura generale di un sistema dielaborazione

Un computer deve: Poter eseguire operazioni Aritmetico/logiche Poter trattare anche Caratteri e non solo numeri

(codifica ASCII, UNICODE, ecc… Saper elaborare una grande quantit à di dati e con

elevata velocità Saper acquisire dati dall ’esterno (input) e produrre

risultati (output)

INPUT OUTPUT

Struttura generale di un sistema dielaborazione

Si chiama anche Sistema di Elaborazioneperché costituito da varie Risorseclassificabili in: Hardware Software

L’Hardware e il Software (1)HardwareIl termine hardware (ferraglia) indica tutte le componentifisiche ed elettroniche di un computer , che possono esseretoccate con mano.

Esempi tipici di hardware sono:• lo schermo,• la tastiera,• il mouse,• la stampante,• il case (Tower o Desktop)• e tutti i dispositivi

• elettronici (scheda madre, processore, RAM,schedevideo, schede audio, schede modem /fax)• ed elettromeccanici (floppy disk, hard disk, CDROM).

Software

Con il termine software vengono identificati i programmi e laDocumentazione

I programmi sono una sequenza di operazioni elementari,dette istruzioni, che rispettano la sintassi di un datolinguaggio di programmazione, e permettono ad un computerdi funzionare come fornitore di servizi per l ’utente.

Tra i programmi più diffusi ci sono:

• i Programmi di Base : Sistemi Operativi , i Compilatoriper linguaggi di programmazione

• i Programmi Applicativi : gli elaboratori di testo, iprogrammi per la grafica, i video giochi, ecc …

L’Hardware e il Software (2)

Le parti di un ComputerLa configurazione di base di un computer si presentasuddivisa in tre parti fondamentali:

Vediamo cosa sono…

· lo schermo, o monitor o video o terminale (OUTPUT);

· la coppia tastiera e mouse (INPUT)

· il case (in italiano scatola), che è il computer vero eproprio.

Visione complessiva

Unità centrale

CPU(CU –ALU)

Mem.Centr(RAM–ROM)

Perferiche

OUTPUT

Perferiche

INPUT

Memorie

di MASSA

Modello di Von Neumann. Modello di funzionamento diun pc

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Concetti di base

Che cos'è un pixel? un pixel è il più piccolo componente discreto di una

immagine sullo schermo normalmente un punto con colore

Che cos'è la risoluzione video? la risoluzione è il numero di pixel (o punti) per

pollice dpi (dots per inch)

Risoluzione

Esempio i mosaici

Più piccoli sono i tasselli maggiore è la qualitàl’immagine

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Concetti di baseSchermi

I due più importanti standard sono: CRT (cathode-ray tube / tubo a raggi catodici)

LCD (liquid crystal display / schermo a cristalliliquidi)

TFT: è un LCD standard di alta qualità

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Concetti di base

La risoluzione video - Un esempio 800 x 600 1024 x 768 1600 x 1400 proporzione 4 : 3

0 800

0

600

MONITORCARATTERISTICHE

• Hercules768 x 348 Pixel - 2 colori

• CGA (Color Graphic Adapter)320 x 200 Pixel - 16 colori

• EGA (Enhanced Graphic Adapter)640 x 350 Pixel - 16 colori

• VGA (Video Graphic Adapter)1024 x 768 Pixel - 256 colori

• SVGA (Super VGA)1280 x 1024 Pixel 16 milioni di colori

Standardgrafici

• Pollici: unità di misura delladimensione dello schermo

• Pixel: il più piccolo elemento cheviene visualizzato sullo schermo

• Risoluzione: numero di pixel chepossono essere visualizzaticontemporaneamente

• Dot pitch: distanza fra due pixel• Refresh: (si misura in Hz) indica

il numero di volte che l ’immaginesullo schermo viene rinfrescata inun secondo

Riassunto: Schermo o Monitor (OUTPUT)

Il prezzo dello schermo è proporzionale alla qualità e alla dimensione.

OSSERVAZIONE: Prezzi più alti per gli schermi piatti basati sulla tecnologia deicristalli liquidi (LCD). Questi schermi sono stati introdotti pe r i computer portatili(laptop) ma hanno ormai soppiantato i CRT anche per normali PC.

Lo schermo di un computer è assimilabile ad un normale televisore (tubo a raggicatodici oppure LCD a cristalli liquidi).

Il monitor è caratterizzato dalla DIMENSIONE, dalla QUALITA’ e dal PREZZO.

La dimensione di uno schermo si misura in pollici (da 14 ad oltre 24): diagonaledello schermo stesso;

la qualità dipende del monitor dipende da 2 fattori:

• dalla risoluzione, misurata in pixel (per es.: 800X600, 1024x768,1280x1024, ecc…)

• dalla frequenza di scansione , misurata in Hertz (per es.: 70 Hz): maggioreè la risoluzione e la frequenza di scansione dello schermo, maggi ore è lasua qualità.

La tastiera (INPUT)È costituita da un insieme di tasti la cui pressione provoca l ’invio disegnali interpretati dal computer come caratteri o come comandi.

TIPI DI TASTIERA:

• Diverse in base alla lingua: su quella italiana ci sono tasti c henon sono presenti su quella americana e viceversa, ecc…

• tastiere sempre più ergonomiche (facilitano il lavoroprolungato)

• e in alcuni casi possono associare tasti particolari a funzionicomplesse (es. la connessione in Internet).

La tastiera (INPUT) La Tastiera: costituita da tasti; quando questi vengono battuti come

conseguenza macroscopica si ha un ritorno nel video.In una tastiera tradizionale si hanno 4 zone:1 - tastierino numerico (sulla destra)2 - tasti dattilografici (zona sinistra e centrale)3 - tasti direzionali di movimento (fra la zona 1 e 2)4 - tasti funzione posti in alto

Tastierino numericoTastiera alfanumerica

Tasti funzioneEsc Tasti speciali

La tastiera Tastiera alfanumerica: caratteri, numeri, simboli

di punteggiatura Shift: assieme a un carattere => Maiuscolo.

Stampa anche il simbolo superiore nei tasti con2 simboli

Caps Lock: rende maiuscoli tutti i caratterialfabetici (accende la lucetta)

Tab (tabulatore): permette di spostare il cursoreverso destra a distanza fisse o impostatedall’utente (arresti di tabulazione)

La tastiera Backspace (tasto di ritorno): cancella i caratteri

a sinistra del cursore Esc: consente di uscire da un men ù, da una

finestra, senza conferma Ctrl (control): in combinazione con altri tasti

attiva particolari comandi a secondadell’applicazione (ad esempio Ctrl+C, Ctrl+V)

Alt (alternate): in combinazione con altri tastiper svariate azioni

Alt Gr (Alt grafico): abilita la scrittura dei simboliposti a destra nel tasto (ad esempio @@)

La tastiera Invio (return): ritorno a capo, confermare

comando. Stamp (print screen): memorizza un’area della

videata negli appunti (la finestra attiva con Alt) Canc (Del): cancella a destra del cursore Ins: consente Scrittura a inserimento o la

sovrscrittura. Home: sposta il cursore a inizio riga ( +Ctrl

a inizio documento) Fine: sposta il cursore all ’ultimo carattere

della riga o della pagina (+ Ctrl)

esercitazione

01_Esercitazione fine Ud1.doc

UD 2: il case

Il case Processore Memoria centrale Memorie di massa Prestazioni di un computer

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Concetti di base

LettoreDVD

Lettore emasterizzatoreCD

DriveFloppy disk

Pulsante diaccensione

Pulsante direset

AlimentazionePC e Monitor

Porte Ps/2

Porte USB

Porte seriali

Porta parallela

Uscite Video

Porta joystick

Uscite schedaaudio(microfono,casse,cuffie)

Scheda di rete

davanti dietro

A prima vista...

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Concetti di base

Componenti hardware Motherboard Processori

CPU (central processing unit) Chipsets (altri processori, e.g. video chip)

Memorie centrale RAM (random access memory) o interna di massa o esterna (hard disk, CD, etc.)

Bus per veicolare le informazioni tra le diversecomponenti

Porte di comunicazione di input/output Dispositivi di ingresso, e.g. tastiera, mouse,

scanner, etc. Dispositivi di uscita, e.g. schermo e stampante

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Concetti di base

ComputerMotherboard

Hardware architettura principale

Unità di controllo

Unità arimeticologica

CPU

Memoria centraleRAM

Unità I/O(ingresso/uscita)

data busindirizzo buscontrol bus

e.g.: Intel Pentium Core 2 Duo

e.g.: 256 MB-2 GB RAM

e.g.: 160-1000 GB hard disk

e.g.: HP desktop PC

Porte

Dispositivi

La mainboardIl case è la scatola metallica che contiene la scheda madre ( main-board) sulla quale sonomontate le principali componenti di un computer (CPU, Memorie, e cc… vedremo dopo)

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La SCHEDA MADRE

La motherboard e' il componente base di un PC.Si tratta di un circuito stampato dove sopra sono montati:1. CPU: Microprocessore2. Memoria ROM Di sola lettura (BIOS)3. Memoria RAM Di lettura/scrittura (memoria volatile)4. Circuiti delle periferiche di controllo: Tastiera, mouse5. Circuiti delle periferiche esterne: Stampante, joystick!?6. Controllore dei dischi7. Canale di comunicazione tra dispositivi PCIDi tipo PCI (Peripheral Component Interface)

Esercitazione

Cosa contiene il Case? Cos’è la scheda la madre? Cosa c’è montato nella scheda madre? Com’è collegata la CPU con le memorie e le

periferiche? Come si collegano le periferiche con il case?

Le fondamentali unità dell’informazione memorizzata

L’unità di informazione di base è chiamata Bit (binary dig it, initaliano cifra binaria = 0/1). Qualunque tipo di informazionememorizzata e/o elaborata in un computer viene rappresentatatramite una sequenza di Bit.

Esempio: le lettere dell’alfabeto per la lingua italiana, i bit per il computer

Una sequenza di otto Bit viene identificata con il termine Byte=> 1 byte = 8 bit

Multipli del Byte sono il:

•· 1 KiloByte (KB) =1.024 Byte;

•· 1 MegaByte (MB) = 1.024 KiloByte = 1.048.576 Byte;

•· 1 GigaByte (GB) = 1.024 MegaByte = 1.073.741.824 Byte.

•· 1 Terabyte (TB) = 1024 GigaByte = 1.099.511.627.776 Byte.

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Concetti di base - memoriaChe cosa sono bit, byte, KB, MB, GB?

1 bit = la più piccola unità di memoria, o "1" o "0" 1 byte = un gruppo di 8 bit (e.g. 01001001) 1 KB (kilobyte) = 1.024 bytes (circa mille di byte) 1 MB (megabyte) = 1.048.576 bytes (circa un milione di byte) 1 GB (gigabyte) = 1.073.741.824 bytes (circa un miliardo di

byte) 1 TB (terabyte) = 1.099.511.627.776 bytes (circa mille miliardi

di byte)Esempi

un file di testo: 20 - 2000 KB un file di musica (MP3): 3 - 6 MB un file video: 500 KB - 1.5 GB un CD: 640 MB la memoria centrale degli attuali PC: 256 MB - 1 GB l'hard disk degli attuali PC: 160 GB – 1 TB

Il processore (CPU)

È composto di due unità:

• l’ unità di controllo che sovrintende le operazioni da farsi

• l’ unità aritmetico-logica (ALU- Arithmetic Logical Unit) che ha invece lafunzione di effettuare calcoli, operazioni logiche e confronti r ichiesti dall’unità dicontrollo.

La CPU (Central Processing Unit) o, in italiano l’unità centrale dielaborazione del computer, è il vero cervello di un calcolatore elettronico. Èdetta anche Microprocessore.

Il suo compito è di elaborare ed eseguire tutte le operazioni che svolge uncomputer.

Le sue dimensioni sono veramente ridotte (poche decine di centim etri quadrati)ed è corredato da una piccola ventola per evitarne il surriscaldamen to.

Le istruzione che deve eseguire la CPU le preleva dalla memoria RAM

LA CPU: PARAMETRI il parametro fondamentale per giudicare le prestazioni di un

microprocessore e’ la sua velocita’ di calcolo che viene misuratain mips (milioni di istruzioni al secondo).

la velocita’ di calcolo è proporzionale alla frequenza del clock dellacpu

l’unità di misura della frequenza (inverso di un tempo) è Hz equantifica il numero di operazioni elementari in un secondo(multipli: MHz o GHz)

i microprocessori dell ’ultima generazione hanno raggiunto unafrequenza dell’ordine del giga hertz (3 ghz), ovvero miliardi di tickdel clock in un secondo.

I microprocessori di ultima generazione hanno 2 o 4 core cioècome se fossero più processori in uno.

LA CPU: PARAMETRI ALTRI PARAMETRI DELLA CPU SONO:

DIMENSIONE DEI REGISTRI (32, 64 BIT)

DIMENSIONE DELLA CACHE DI PRIMO LIVELLO OVVERODENTRO IL PROCESSORE STESSO (32 O 64 KB)

NELLA SCHEDA MADRE ESISTE UNA CACHE DI SECONDOLIVELLO (L2) DI DIMENSIONI MAGGIORI (256, 512 KB)

ARCHITETTURA: CISC (COMPLEX INSTRUCTION SET COMPUTER).

HANNO UN SET DI ISTRUZIONI MOLTO COMPLETO RISC (REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTER).

RIESCONO A SVOLGERE POCHE OPERAZIONI, MA INMANIERA MOLTO VELOCE. LE ISTRUZIONI PI ÙCOMPLESSE SI OTTENGONO DALLA COMPOSIZIONE DIISTRUZIONI SEMPLICI

1) Tipo di processorePer tipo di processore si intende la marca e modello di processore installato

• Intel: 8086, 80286, 80386, 80486, PENTIUM I (MMX), PENTIUM II, III e IV.

• OGGI: Intel Pentium 4 D925, 3.2 GHz Intel Pentium Core 2 Duo – Quad Core3 GHz

•AMD: K5, K6, Duron, Athlon

•Cyrix: 5x86, 6x86

A partire dai PENTIUM I 200 si è adottata la tecnologia MMX nel cui set di istruzioni necompaiono alcune dedicate alla elaborazione di informazioni multimediali . (per grafica3D, suoni e video)

È stata inserita la memoria CACHECACHE (sul chip del processore o sulla zoccolo della stessascheda) => incremento della velocità di accesso ai dati (PRESTAZIONI) e aumento delcosto del processore.

La INTEL ha commercializzato il CELERON (senza Cache) con prezzi e prestazioniridotte rispetto ai PENTIUM.

l’Athlon (AMD) è più veloce del Pentium III perchè usa meglio la memoria cache!!

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Concetti di base - velocitàLa velocità di CPU

grazie al segnale di clock è possibile sincronizzaretutte le funzioni del processore. Il valore dellafrequenza delle oscillazioni del clock determina lavelocità di elaborazione.

Che cosa sono Hz, MHz, GHz? 1 Hz (Hertz) = una oscillazione al secondo 1 MHz (mega Hertz) = un milione di Hz 1 GHz (giga Hertz) = un miliardo di Hz

Esempio Una CPU single core ha circa: 3 -3.7 GHz . Una CPU

dual core degli attuali PC unisce 2 o 4 processoriindipendenti montati su un unico package con clocksotto i 3 GHz

Esercitazione

Qual è il parametro che misura le prestazionidi una CPU?

Qual’è l’Unità di misura di velocità di unaCPU?

Cos’è la memoria cache? Come si misura lo spazio di memoria?

La Memoria

Con il termine memoria si intende generalmente la memoriacentrale di un elaboratore dove risiedono i dati ed iprogrammi del calcolatore

La memoria di un calcolatore è raffigurabile ad un enormecasellario, ove ciascuna casella contiene un ’informazione eove ciascuna casella è referenziabile mediante la suaposizione nel casellario, ovvero mediante il suo indirizzo.

Una casella di memoria, detta in genere “cella”, è la piùpiccola unità indirizzabile ed è costituita da un insieme di bit(unit digit).

Il contenuto di una cella viene normalmente detto byte.

Memoria CentraleLa CPU è in grado di leggere e scrivere esclusivamente dallamemoria centrale che ha quindi il compito di contenere iprogrammi ed i dati che la CPU deve elaborare.

•RAM (Random access memory): usata in lettura e scritturapermette al S.O. di accedere direttamente ai dati . E’ di tipovolatile.

•ROM (Read only memory): usata solo in lettura serve acontenere il BIOS.

La capacità di memoria si misura in Byte (8 BIT) e suoimultipli:KB (1 kilobye = 1024 byte); MB (1 megabyte = 1024 KB);GB (1 gigabyte = 1024 MB); TB (1 terabyte = 1024 GB).

La memoria RAMLa Random Access Memory (Memoria ad Accesso Casuale) è unamemoria di lavoro

Fisicamente sono dei chip (Schede SIMM e DIMM) montate sullascheda madre

La sua denominazione deriva dal fatto che può essere immaginatacome un nido di api in cui il contenuto delle celle può essereletto/scritto in maniera casuale.

è il dispositivo in cui risiedono i dati e i programmi elaborati dalprocessore. La CPU ha bisogno della RAM per “RICORDARSI”dei dati e delle istruzioni che deve elaborare

Tempo di AccessoIl tempo di accesso (lettura o scrittura) di una cella della RAM è espresso innanosecondi (nsec = 10 -9 secondi, MILIARDESIMI di Secondo)

La ROM-BIOS

La ROM CONTIENE il FIRMWARE:

1. Il Programma per l ’avvio (Bootstrap) che permette il caricamento del SistemaOperativo in memoria RAM.

• Esso viene cercato nel lettore di floppy disk, nell ’hard disk oppure nell ’unitàCD-ROM (ordine di boot).

• La sequenza nella quale viene eseguita la ricerca può essere dec isadall’utente. Una sequenza tipica è: floppy disk, CD-ROM, hard disk.

2. Il programma di autodiagnostica che effettua un test delle parti del computer eun test delle periferiche;

3. Il Setup BIOS (Basic Input Output System ) che gestisce le periferiche e la loroconfigurazione

La Read Only Memory (ROM) è una memoria (anch’essa CENTRALE) che vienescritta una volta sola dal costruttore del computer ed è di sola di sola lettura (adifferenza della RAM).

Esercitazione

Cos’è la memoria? Quanti tipi di memoria conosciamo? Cos’è la RAM e cosa è l’acronimo RAM? Cos’è la ROM e cosa contiene?

L’organizzazione logica dei datiFile (in italiano: archivio)

Un file è un’informazione strutturata che è stata salvata su di un dispositivodi memoria e alla quale è stata assegnato un nome.

Quando per esempio si salva un documento realizzato con un progr amma dielaborazione di testi (lettera, relazione, ecc.), dando ad esso un nome, si creaun file. Quando si installano programmi su di un computer, quest i vengonosalvati sull’hard disk come file.

Directory

Analogamente a quello che succede per i documenti cartacei, anch e i filepossono essere raccolti in cartelle (directory) a cui è possibile assegnareun nome identificativo. Le directory si possono inoltre immaginare comedelle tabelle che forniscono informazioni su dove risiedono i fi le.

Cartelle e struttura dei fileCartelle e struttura dei file

• risorse del computer = schedario;

• unità (A,B,C,D) = cassetti;

• insiemi di documenti = cartella;

• documenti interni ad altri documenti = sottocartelle;

• documento = file.

Analogie con lo schedario

Record e CampiRECORD

In molti casi la struttura interna di un file è del tutto libera, in altri casi sono strutturati ablocchi (record) di lunghezza fissa o variabile. Un record è un insieme di informazioni traloro collegate che si riferiscono al medesimo oggetto o entit à.

Esempio: un record di uno Studente:

nome fabio

cognome cantaro

residenza viale …..

ecc…

CAMPI

A loro volta i record sono costituiti dai campi di dati. Per ese mpio i campi di un recordutilizzato per descrivere una persona sono: Nome, Cognome, Resid enza, Luogo di nascita,ecc…

La struttura a directory

Le cartelle sono ulteriormente raggruppate in cartelle seguendo successivicriteri di affinità stabiliti dall’utente.

L’organizzazione dei documenti e dei programmi all ’interno del computer puòessere descritta da un albero

I documenti vengono raccolti in cartelle (directory) sulla base di un criterio diomogeneità.

Il principio è esattamente analogo a quello di un qualsiasi sistema diarchiviazione (cataloghi, schedari d ’ufficio ecc.). Questo tipo di strutturafacilita il ritrovamento di dati e programmi nell ’hard disk

La memoria di massaScopo: consentire la memorizzazione di informazioni a lungo termine,anche a seguito dello spegnimento del computer ed esisteranno finchènoi non le cancelleremo.

memorizzati in modo permanente i File e il software di uncomputer, i quali, al momento del loro utilizzo, saranno copiatinella RAM per essere eseguiti.

Le memorie di massa utilizzano componenti non totalmenteelettronici (ad esempio dispositivi elettromeccanici) cherallentano notevolmente i tempi di accesso.

Più CAPACITA’ ma MENO VELOCITA’ rispetto alla RAM

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Concetti di baseMemorie di massa

Floppy drive Hard disk (HD) CD DVD ZIP drive USB pen

IDE Drive (es. hard disk)

ControllerPCscheda madre

Ci sono diversi standard:(1) IDE (Integrated Drive Electronics )

(es. Ultra DMA o Ultra ATA)(2) SCSI (Small Computer System Interface)(3) SATA (Serial ATA)

cavo di collegamento (piattina)

IDE channel

disco

testino dilettura/scrittura

La memoria di massaTipi di memorie di massa :

• i dischi rigidi (hard disk):

• i floppy disk :

• i Zip Disk:

• i CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory)VANTAGGI : grande capacità di memorizzazione (circa 650 MB) e sono rimovibili.SVANTAGGIO: possono essere scritti una volta soltanto mediante i masterizzatori.

Questo difetto sta comunque scomparendo grazie ai CD -ROM riscrivibili, il cui costo èormai accessibile;

• le cartucce magnetiche: sono, come i floppy disk, memorie magnetiche rimovibili maa differenza di questi ultimi hanno una maggiore capacit à di memoria (alcuni GB) e uncosto per MB minore rispetto alle altre memorie di massa. Il lor o scopo principale èquello di creare delle copie di sicurezza ( BACKUP) dell’intero software di uncomputer o di una banca dati.

Hard disk (disco rigido)Il disco rigido è una memoria di massa.

Si usa per memorizzare:

• i programmi e i file usati dall ’utente,

• il Sistema Operativo

CARATTERISTICHE:

• Capacità: centinaia di GB.

• Ne esistono Interni ed Esterni al Case

• tempo di accesso dell ’ordine dei millisecondi (msec = 10 -3 secondi).

• memoria virtuale: l’hard disk viene visto dai programmi in esecuzionecome una enorme RAM

• Non è volatile

• Si può leggere e scrivere => è sia di Input che di Output (I/O )

Hard Disk Ha componenti meccanici Un disco ricoperto di sostanza magnetica che gira a velocit à

vertiginosa Una testina di lettura

che “galleggia” su diun cuscinetto di aria

Diviso in settori(cluster)

Adopera Controller eBuffer

Rotazione da 5400RPM a 10000 RPM

Dimensione oltre100 GB

IDE, SCSI o SATA

Le Unità a DISCO magneticoPila di dischi magnetici che ruotano attorno ad un assecomune. La capacità rappresenta la quantità di informazionememorizzabile.

Le informazioni sono memorizzate in:

•TRACCE concentriche suddivise inSETTORI separati da GAP.

• ogni settore ha la stessadimensione (normalmente 512 byte)

• Le informazioni sono raggruppati in Blocchi

• Durante il funzionamento il disco si mantiene sempre inmovimento a velocità costante

Esercitazione

Cos’è la memoria di massa? Elencare alcuni esempi di memoria di massa. Elencare alcuni standard. L’HD è di input o di output? Dimensione tipica e velocità di accesso un

HD?

Drive o lettore di floppy diskE’ il dispositivo per operare in lettura e in scrittura (I/O) sui floppy disk chesono supporti magnetici aventi capacit à di circa 1,5 Mbyte. Un computer puòavere anche più di un drive per floppy.

•Rispetto al Disco Fisso, un dischetto floppy ha una bassa capaci tà (giga byte)contro 1,5 Mbyte ed è molto più lento nella lettura/scrittura.• i Floppy disk sono esterni e vanno inseriti nel drive

•capacità di 1,44 MB.

• Utilizzati per piccoli prg o documenti dell ’utente.

• punto di forza: essere rimovibili e facilmente trasportabili, a nche se di capacitàridotte.

• Punto di debolezza: ridotte capacit à (ormai soppiantato dalle Pen Drive) efragilità (soffrono il calore e la presenza di campi magnetici)

• è possibile proteggerli da accidentali cancellazioni tramite una linguetta presentenella faccia posteriore del floppy stesso

• Formattazione: operazione per renderli leggibili per un certo S istema Operativo.

Altri Dischi magnetici rimovibili Floppy disk, può contenere al massimo 1.44 MB Iomega ZIP fino a 250 MB Iomega Jaz fino a 2 GB Tempo di accesso superiore rispetto all ’hard disk

Pro: economicità - diffusione

Contro: bassa capacità - deteriorabilità

Drive o lettore di CD-ROM

In base alla velocità di lettura ci sono lettori CD-ROM a 4X,8X,16X,24X,32X.

Attulamente i più diffusi sono i 52X, dove X=150 KBps(KiloByteper secondo) ma sono già in produzione lettori ancorapiù veloci.

Sono i dispositivi in cui vengono inseriti i CD -ROM.

Permette solo la lettura, non è possibile scrivere sul CD.

Similmente, anche per la scrittura ci sono iMASTERIZZATORI che utilizzano particolari dischi CD chepossono essere scritti una (gold) o pi ù volte (silver).

CD Rom Tipo di lettura: ottica

Tipo di accesso: sequenziale

Capacità: 650Mb CD – 470Gb DVD

Pro: diffusione - economicità

• E’ un disco di plastica inciso da un laser;• ha una sola traccia a forma di spirale, la lettura dei dati avv iene

in modo sequenziale;• esistono anche supporti scrivibili (CD -R) mediante

appositi apparecchi detti masterizzatori o CD-Writer;• esistono anche CD riscrivibili pi ù volte (CD-RW).

DVD-ROM Esternamente del tutto simili ai CD Nato per contenere Film Possono contenere diversi GB di dati (4.7GB al

momento, ma fino a 17GB in futuro)

Adesso anche “masterizzabili”

Nastri Tipo di lettura: magnetica

Tipo di accesso: sequenziale

Capacità: 150 Gb e oltre

Pro: capacità - economicità

Contro: deteriorabilità

Evoluzioni future: Capienza maggiore

è un nastro di plastica con un sottile strato di ferrite in super ficieavvolto in due bobine che ne permettono lo scorrimento

sono contenuti in un involucro di plastica e alluminio utilizzati per l’archiviazione dei dati di grandi quantit à di dati lentezza nella lettura dei datiAncora oggi la maniera più affidabile per il back-up

Gerarchie di memoria ( in funzione della velocità)

Esercitazione

Quali memorie di massa sono magnetiche equali a laser?

Differenza tra CDROM e DVD? Differenza tra Floppy, Iomega ZIP e nastri? Per scrivere un CD o un DVD cosa mi serve? Ordine di velocità delle memorie.

Le prestazioni di un computer (1)

Fattori influiscono sulla prestazione di un computerFattori influiscono sulla prestazione di un computer

In linea generale tre fattori pesano sulla prestazione di un PC:

1) tipo di processore ( IL PARAMETRO FONDAMENTALE PERGIUDICARE LE PRESTAZIONI DI UN MICROPROCESSORE E ’ LA SUAVELOCITA’ DI CALCOLO CHE VIENE MISURATA IN MIPS (MILIONI DIISTRUZIONI AL SECONDO).);

2) frequenza di clock;

3) capacità e tempo di accesso della RAM .

4) Il numero di applicazioni eseguite contemporaneamente(Multitasking)

Le prestazioni di un computer(2)2) La frequenza di clock

La F. di clockLa F. di clock èè un altro fattore che gioca nelle prestazioni:un altro fattore che gioca nelle prestazioni:

maggiore è la frequenza di clock => maggiore è la velocitàdel processore nell’eseguire le operazioni elementari.

Misura della Frequenza di clock:Misura della Frequenza di clock:

si misura in MegaHertz (1 MHz = 10 6 Hz) che significa ilnumero di operazioni elementari eseguite in un secondo.

Frequenza di clock dei nuovi processori: dai 100 MHz ad oltre1000 MHz (1 GHz) cioè possono eseguire sino ad un miliardo dioperazioni in un secondo.

L’alimentatoreÈ il componente che tramite un cavo è collegato ad una presa dicorrente elettrica.

Ha il ruolo di fornire l’energia elettrica (alimentare) necessariaal funzionamento del computer.

VERIFICA SCRITTA

02_Dopo_Ud1-Ud2-Ud3.doc

UD 3: porte e periferiche

Porte Periferiche di input Periferiche di output Periferiche di input/ouput

73

Concetti di base

Porta seriale una linea di comunicazione dati che trasmette un

singolo bit per volta su un unico filo di trasmissione

0, 1, 1, 0, 1, ...Unità 1 Unità 2

0, 1, 1, 0, 1, ...

Unità 1 Unità 2

1, 0, 1, 0, 0, ...0, 0, 1, 1, 1, ...

Porta parallela• una linea di comunicazione dati che trasmette piùbit per volta su tanti fili di trasmissione quanti sono ibit trasmessi contemporaneamente

74

Concetti di baseL'unità per la velocità di comunicazione è il bps

Kbps (Kbits/sec): kilo bits per secondo Mbps (Mbits/sec): mega bits per secondo 1 Kbps = 1000 bits per secondo 1 Mbps = 1 milione bits per secondo

Inoltre: KB/s: kilo bytes per secondo MB/s: mega bytes per secondo

75

Concetti di baseLe porte di un PC

Porta Utilizzo Velocità

Seriale RS 232COM1, COM2, ..., COM4

Modem, mouse, PC-PC 115 Kbits/sec

ParallelaLPT1, LPT2, LPT3

Stampante 800 Kbits/sec

PS/2(seriale)

Tastiera, mouse 256 Kbits/sec

USB(Universal Serial Bus)

Tastiera, mouse,periferiche di nuova

generazione12 Mbits/s

USB 2.0 Periferiche di nuovagenerazione

480 MBits/s

Firewire (IEEE 1394)(high-speed serial bus)

Periferiche di nuovagenerazione

800 Mbits/s

76

Concetti di baseLe porte di un PC (rete)

seriale RS-232 (COM ports, 115 Kbps) Telefono / Modem (56.6 Kbps) USB (12 Mbps) USB 2.0 (480 Mbps) Ethernet - 10BaseT; twisted pair (10 Mbps) Ethernet - 100BaseT (100 Mbps) Ethernet - 1000BaseT (1000 Mbps) radiotrasmissione (wireless); es. Bluetooth (2 Mbps) irDA; infrarossi (4-100 Mbps)

77

Concetti di base

Le porte di un PC (grafico e schermo) VGA (video graphics array): porta standard per lo

schermo; e una porta di video analogico SVGA (super VGA) lo standard moderno AGP (accelerated graphics port): 2133 MB/s

la porta tra la scheda madre e la scheda grafica PCI Express 16x : 8 GB/s di bandwidth

schedagrafica

AGP VGA

es. ATI Rage 3D

Scheda videoÈ una scheda che viene inserita in uno slot sulla schedamadre.

Serve per eseguire i calcoli necessari per “DISEGNARE”sullo schermo del computer.

Maggiore è la qualità della scheda video, maggiore è laqualità dell’immagine che visualizziamo sullo schermosia in termini di colore che di risoluzione (DPI numerodi PIXEL per pollice)

Le schede video contengono processori dedicati adeseguire sofisticati calcoli necessari per lavisualizzazione 3D. Contengono anche banchi dimemoria (più memoria => più velocità di pervisualizzare immagini complesse)

Scheda video

Scheda audio

Come la scheda video, questa scheda viene infilata su di slot dellascheda madre

E’ collegata a casse acustiche. Elabora i segnali provenienti dall aCPU e invia il suono o la musica generata alle casse acustiche.

Quindi è da considerarsi un dispositivo di Output, anche se lapresenza di linee di ingresso (per collegare microfono o linee d iun hi-fi) lo rendono anche un dispositivo di Input => I/O

Scheda di rete

E’ una scheda Hardware che può essere inserita in uno slot dellascheda madre proprio come le schede audio e video

Interna (su BUS PCI) o integrata sulla scheda madre

Serve per connettere il proprio PC ad altri PC all ’interno di unarete locale.

Scheda SCSI

Di seguito viene riportata una breve descrizione di alcuneapparecchiature esterne che possono essere facilmente collegate adun computer.

Lo standard SCSI (pronuncia " scasi"): è un protocollo dicomunicazione tra il computer e i dispositivi di I/O.

Una scheda SCSI è quindi necessaria per gestire in modoottimale alcuni tipi di dispositivi come hard disk, masterizzato rie scanner che supportino tale standard.

Nei normali PC viene usato lo standard IDE che è un altro protocollodi comunicazione tra il computer e i dispositivi di I/O.

Scheda di rete

drive floppy

drive cd rom emasterizzatore

scheda audio

disco fisso

cavi schermati per laconnessione dei dischi

scheda video

scheda madre

RAM

CPUventola di

raffreddamento

componenti essenziali

periferiche interne

Modem (I/O)Il modem (abbreviazione di modulatore-demodulatore) è undispositivo utilizzato per collegare i computer alla rete telefo nica

In pratica il modem trasforma i segnali telefonici in segnaliinterpretabili dal computer e viceversa.

Infatti il PC manipola segnali digitali, mentre la linea telefon ica èadatta per segnali analogici (voce) => in mezzo ci sta il modem

Uso più comune: connettersi a Internet dalla propria abitazione

Interno od esterno

Stampante (Output)La stampante consente di stampare su carta delle informazioniprovenienti dal computer (testi, immagini, liste o grafici).

Tra quelle a Getto d’Inchiostro ci sono quelle a colori e quelle chepermettono di stampare su materiali diversi dalla carta come luc idio cartoncini.

Tipi di stampante

• ad AGHI (a impatto)

• a GETTO d’INCHIOSTRO

• al LASER

86

Concetti di base...E che cos'è l'unità di risoluzione per stampante?

anche pixel (o punti) per pollice dpi (dots per inch) risoluzioni tipiche: 300 dpi oppure 600 dpi

Altre caratteristiche importanti per schermi e stampanti dimensione (es. A4 per stampante; 1024x768 per

schermo) colori (es. scale di grigio per stampante; Milioni di colori

per schermo)

Le stampanti ad AghiStampanti a contatto (ad Aghi)

• i caratteri stampati sono ottenuti premendo una testina(con degli aghi) sulla carta che stampa dei puntiniravvicinati a formare il carattere.

• tra la testina e la carta è interposto un nastro colorato

• la carta era a moduli continui con fori laterali

• La velocità di stampa viene misurata in numero di caratteristampati al minuto e il formato di stampa viene espresso incolonne (in genere 80 o 126).

CARATTERISTICHE

• Le stampanti a contatto hanno una bassa qualità di stampa,

• sono molto rumorose e sono utilizzate in ambiti dove necessita unagrande quantità di stampati di bassa qualità (solo testo o semplici grafici)

• anticamente basso costo oggi costose (solo per commercialisti)

Le stampanti senza impatto (Laser ea Getto di inchiostro)

• l’immagine viene riprodotta su carta senza alcun contatto di partimeccaniche come aghi o dischi rotanti.

• Le tecniche utilizzate sono principalmente basate sull ’elettrostaticae la fotostatica. Queste stampanti garantiscono una maggiorequalità di stampa rispetto alla categoria precedentementeanalizzata, anche se i loro costi di gestione sono più elevati.

• La velocità di stampa viene misurata in numero di pagine alminuto (ppm) e la qualità in dpi (dot per inch = punti per pollice).

• I formati di stampa dipendono dal formato della carta (A3, A4,ecc.).

Stampanti Getto di inchiostro1) le stampanti a getto d’inchiostro (ink jet printers)

• I caratteri sulla carta vengono formati spruzzando da una testin ainchiostro quando e dove necessario.

• Sono veloci e silenziose e permettono di raggiungere un buonrapporto qualità prezzo. C’è anche la possibilità di avere stampe acolori di qualità fotografica, utilizzando una carta speciale;

• L’inchiostro (Liquido) è contenuto in apposite Cartucce sostituibili(montate nella testina)

• le stampanti laser (laser printer) sono cosi chiamate perchél’immagine viene:

• prima ricostruita in memoria

• Poi ricostruita elettrostaticamente da un raggio laser su unTamburo a cui adersice il Rullo rivestito di inchiostro in polvere(toner)

• Quindi l’inchiostro viene fatto aderire a caldo sulla carta

STAMPANTI LASER (1)

STAMPANTI LASER (2)

CARATTERISTICHE

• sono ancora più veloci e silenziose di quelle a getto d’inchiostro

• producono stampe di qualità elevata (oltre 1000 dpi)

• costi elevati di gestione (toner costo circa 80 €)

• Usate normalmente in UFFICIO

• L’inchiostro è contenuto in cartucce chiamate TONER

La scheda di reteDispositivo di input/output

Ha la funzione di collegare il personal computer allarete locale

Interna (su BUS PCI) o integrata sulla scheda madre

I computer portatili

I computer portatili sono caratterizzati dal fatto che sonoleggeri e di poco ingombro e possono essere utilizzati senzauna presa di corrente. Negli ultimi anni i computer portatilihanno raggiunto standard di qualit à per schermi, potenza dicalcolo e capacità di connessione paragonabili ai normali

PC. Il principale problema di tali computer è il loro costoelevato. Un secondo problema dei computer portatili è ladifficoltà di effettuare la manutenzione e il miglioramento(upgrade) visto l’alto grado di integrazione dellecomponenti.

Il problema della compatibilit à

Esiste un problema di compatibilit à tra le varie parti componenti uncomputer realizzate da differenti case costruttrici

=> Occorrerebbero Gli STANDARD

In effetti non c’è un totale standardizzazione, es. i processori dellaIntel e AMD che sfruttano tecnologie diverse

RISCHIO OPPOSTO

La Microsoft ha quasi monopolizzato il mercato deiSistemi operativi (WINDOWS). Con l ’integrazione di IE ilgarante Americano ha diviso tale societ à

L’impatto ambientale e il risparmioenergetico

Da diverso tempo nella progettazione di componenti percomputer si tiene conto anche delle ripercussioni dirette eindirette che il loro uso ha sull ’ambiente.

Vengono cosi realizzati circuiti a basso consumo di corrente ( èpossibile far spegnere automaticamente gli schermi o metterel’intero computer in stato di attesa dopo qualche minuto diinattività) con relativo risparmio energetico.

Dal punto di vista dei materiali si stampano sempre menomanuali cartacei sul funzionamento dei programmi trasferendoil loro contenuto nei programmi stessi

si realizzano cartucce di inchiostro o toner ricaricabili.

Dispositivi di Input

Puntamento Mouse Trackball Touchpad Tavoletta grafica

Multimediali Microfono Video camera

Scanner

Oltre alla Tastiera ci sono molti altri dispositivi (periferiche ) diinput:

TelecameraDigitale

Tavoletta grafica Penna Ottica

Scanner

PeriferichePeriferiche di INPUTdi INPUT

Il mouse (topo) (INPUT)

• mouse ottici:la sfera è sostituita da un led (diodo ad emissione di luce). Il mouse scivolasu una speciale tavoletta riflettente. La luce emessa dal led, r iflettendosisulla tavoletta, viene raccolta da un sensore che determina la p osizione delpuntatore sul video.

il mouse è un dispositivo di puntamento: muovendolo si fa muovere un punta tore sulloschermo e cliccando i vari oggetti grafici sullo schermo possiam o interagire col PC

Ci sono 2 TIPI di mouse:

• mouse a sfera rotante:una sfera è a contatto con un apposito tappetino ( mouse-pad). Almovimento del mouse, la sfera ruotando trasmette a due sensori l einformazioni per determinare la posizione del puntatore sullo schermo

Trackball Ha le stesse funzionalità del mouse Una sfera viene adoperata per muovere il puntatore Adoperato per esigenza di spazio o ergonomicità:

Computer portatili Sale di controllo Console centri di elaborazioni

Touchpad Costituita da una superficie rettangolare sensibile alla

pressione

Spesso adoperato nei computer portatili

Tavoletta grafica Puntamento simile al touchpad, su di una superficie

maggiore e di miglior precisione

Si adopera una “penna” (stilo)

Maggiormente adoperato: Grafica CAD/CAM

Scanner (input)È un dispositivo molto simile ad una fotocopiatrice

Esso acquisisce un documento o una immagine e il risultatoè di ottenere un’immagine digitale che può essere elaboratasuccessivamente con un qualsiasi programma di grafica oinserita in un documento testuale.

Un’applicazione molto utile dello scanner è ilriconoscimento testi . Può capitare di avere una granquantità di dati su carta e di avere la necessit à di rielaborarlial computer; attraverso l ’uso combinato dello scanner e diprogrammi conosciuti con il nome di OCR (OpticalCharacter Recognition), si può trasformare l ’immagine deltesto in un documento digitale.

Scanner Permette di trasformare il contenuto di fogli o

fotografie in formati digitali trattabili elettronicamente(OCR)

Funzionamento simile ad una fotocopiatrice

UPS (gruppo di continuità) Gli UPS (Uninterruptible Power Supplies )

garantiscono una tensione di alimentazioneaffidabile, esente da disturbi di rete

Sono dotati di batteria: quando va via lacorrente => per qualche minuto ci permette dialimentare il PC => abbiamo il tempo disalvare e spgnere

Altre periferiche di Output Oltre ai monitor e alle stampanti Casse Acustiche PLOTTER:

grosse stampanti per tracciare disegni Usato da Ingegneri e tipografie

Esercitazione:Cosa ci è rimasto? Cosa sono le Porte e a cosa servono? Differenza tra porte Seriali, Parallele e USB? Cos’è e come funziona il modem? Quali tipi di stampante conosciamo? Differenze tra stampanti ad Aghi, Getto

d’inchiostro e Laser!!! Cos’è lo scanner? A cosa serve?

Fare la verifica intermedia: 02_Dopo_Ud1-Ud2-Ud3.doc

UD 4: Classi di computer

Varie tipologie di computer

Classi di Computer• Personal Computer (PC): ad uso personale. In ufficio collegati in rete. Per laDimensione chiamati DESKTOP

• Portatili (Laptop o notebook):2-3 KG.

• Micro e Mini computer: elaboratori Multi-Utente (più utenti accedono tramiteterminali stupidi)

• Workstation: Stazione di lavoro ad uso personale e collegate in rete. Piùpotente di un PC.

• Mainframe:Simili ai MINI computer ma molto pi ù potenti. Consentono di gestiremoltissimi utenti (che accedono tramite terminali). Usati in ban che e grosse aziende

• Supercalcolatori: Utilizzati per pesanti elaborazioni scientifiche. Costoelevatissimo

•Elaboratori paralleli: hanno più processori che svolgono diversi compiti

parallelamente. Usati in ambienti scientifici

• CONSIDERAZIONE: Micro, Mini calc. Ormai in disuso. Mainframe solo in

banche e grosse aziende. Si stanno diffondendo PC in RETE.

Multitasking

Capacità di un elaboratore di servire più lavori(task), dando a ciascuno l ’impressione diutilizzare la macchina reale e mettendo invece adisposizione solo il servizio di una macchinavirtuale. Il multitasking simula quindi la presenzadi più elaboratori all’interno di uno stessosistema.

Multiutenza

Modalità in base alla quale più utenti collegatipossono contemporaneamente contendersil’uso delle risorse del sistema.

TerminaliPosti di lavoro privi di capacit à di calcoloautonoma; si differenziano dai PC che,connessi in un sistema complesso tipico dellearchitetture più recenti, diventano a loro voltaterminali “intelligenti” di un elaboratorecentrale.

SupercalcolatoriElaboratori molto potenti, progettati perraggiungere altissime velocit à. Sono dispositividotati di più unità centrali e si basano suparticolari architetture parallele; vengonoutilizzati per specifici problemi, come nel settoredelle previsioni del tempo o in campo militare.

MainframeQuesti sistemi vengono utilizzati dalle grandiaziende, soprattutto quelle che si estendonosul territorio, come le banche o le imprese diassicurazioni, che hanno la necessit à diconservare grosse moli di dati in un ’unicasede, consentendo nel contempo a tutte leproprie filiali di accedere agli archivi centrali.

Sono in grado di supportare migliaia di postidi lavoro e capaci di memorizzare milioni dibyte.

Nella maggior parte dei casi, utilizzano lelinee di comunicazione (reti) e sono collegatianche a terminali remoti

MinicomputerSono in grado di eseguire sia il multitaskingche la multiprogrammazione e capaci disupportare numerosi posti di lavoro.

Sono impiegati nelle aziende di piccole emedie dimensioni.

Personal ComputerElaboratore originariamente dedicato ad un soloutente; grazie all ’evoluzione dei sistemi operativi(DOS, OS/2, Windows, Macintosh, etc.) sono ingrado di effettuare diversi livelli di multitasking.

In passato, i processi eseguiti in contemporaneaerano in ogni caso lanciati da un unico utente.

Desktop/Tower Laptop/Notebook PalmTop

PDA( Palmare o Personal Digital Assistant)

Computer di dimensioni ridotte dotati di risorselimitate e di un sistema operativo apposito, ingrado di connettersi ad altri computer

Hanno funzione di PIM (Personal InformationManagement) fornendo funzioni come agenda,lista task, calcolatrice, sveglia/allarme

Integrazione con telefonia mobile

Network ComputerComputer con risorse limitate che necessita diun collegamento alla rete Internet per poterfunzionare.

Tentativo di creare computer semplici edeconomici adatti ad un modello di business Payper use

U.D. 5 : il software

Sistemi operativi Software applicativi Esempi in commercio

Il Software (1)Con il termine software vengono identificati i programmi e la Documentazione

TIPI DI SOFTWARE:TIPI DI SOFTWARE:

•Programmi di Base : Sistemi Operativi, i Compilatori per linguaggi di programmazio ne

•Programmi Applicativi : elaboratori di testo, programmi per la grafica, videogiochi, e cc…

Il SISTEMA OPERATIVO

E’ essenziale per il funzionamento del PC:

• Comprende dei PROGRAMMI che permettono all ’utente dicomunicare con la macchina.

• Gestisce l’Hardware e i programmi che intendono utilizzarlo

S.O.Il Sistema operativo si occupa di gestire:- l’unità centrale- la distribuzione della memoria fra pi ù programmi- le unità di input/output- le operazioni di lettura e scrittura sulle memorie di massaEs. di S.O. Ms-Dos, Windows, Linux, Unix ,Aix, OS2 ecc…I primi S.O., di tipo testuale, erano in grado di eseguire unprogramma alla volta(programma utente).

Un s.o. si dice testuale quando l ’attivazione di un programma èsubordinata alla digitazione da parte dell ’utente di un comandomnemonico ben preciso.

Il Software (2)Funzioni principale del Sistema Operativo:

• Programmi Inizializzazione del del sistema (controlli sullo sta to del sistema)

• Prg di Interprete dei comandi: programma che interpreta i coman di dell’utente.- In ambiente grafico (GUI: Graphichs User Interface) click del mouse,- In ambiente a SHELL (DOS, Linux) l’utente digita i comandi.

• Prg per il Controllo delle periferiche

• Prg di utilità: formattazione dischi, gestione dei files, ecc…

• Prg di diagnosi: Identificazione e segnalazione di errori (es. uso improprio dellamemoria di sistema da parte di qualche applicativo)

OSS: la GUI: esempio WINDOWS.

Vantaggi: facilità d’uso, anche per inesperti

Il Software (3)Il SOFTWARE APPLICATIVO

Comprende diversi programmi per soddisfare le esigenze di una va sta utenza.

Tipi di applicativi più usati:

• WORD PROCESSOR: prg per videoscrittura ed elaborazione testi

• DATABASE: prg di raccolta dati per la gestione degli archivi

• SPREED-SHEET: prg “Fogli Elettronici” per la gestione di calcoli, grafici, analisidei dati, ecc…

• PRESENTAZIONE (Power point: quello che stiamo usando)

•Applicazioni MULTIMEDIALI (video e suoni)

• prg di tipo DIDATTICO EDUCATIVO

• prg di COMUNICAZIONE (navigazione, email, ecc…)\

Produzione del Software

1) Analisi: studio del mondo reale

2) Progettazione: costruzione schema senza entrare nei dettagli

3) Programmazione (implementazione): si stila il programma, siimplementano i dettagli

4) Testing: verifica programmata del corretto funzionamento delsoftware

UD 6: Comunicazione tracomputer

Reti informatiche Topologie di rete Internet La posta elettronica

Reti Informatiche Gli elaboratori elettronici possono essere collegati fra

loro per comunicare e condividere risorse (reteinformatica)

Per poter comunicare tutti i nodi parte della retedevono concordare (ed adoperare) sulle “regole” daseguire: PROTOCOLLI

La comunicazione avviene adoperando: Cavo coassiale Doppino telefonico Fibra ottica Onde radio a bassa frequenza Microonde “terrestri” Microonde satelittari Wireless LAN (802.11, Bluetooth) Mobile Computing

Le RETI Informatiche (1)Si intende un insieme di macchine collegate e comunicanti tra lo ro

LAN (Local Area Network)

• Se i PC in rete sono dislocati in una stanza o in un edificio s i parla di LAN.

• Permettono di CONDIVIDERE elaboratori, risorse e dati.

VantaggiVantaggi: Risparmio di risorse, Maggiore sicurezza (replica dei dati), facilità dicomunicazione tra gli utenti in rete (lavoro di grupp o) , maggiorepotenza di calcolo

……….

Topologie di rete

Si riferiscono alla forma fisica del collegamento: Multipunto or Bus Punto-Punto Stella Anello Mesh (Reticolare)

Multipunto or bus Multipunto o Bus – tutti i dispositivi sono collegati ad un

mezzo condiviso (bus)

Punto-Punto La topologia più semplice, consiste in un collegamento

diretto fra due computer

Stella Gli elaboratori sono connessi a “stella” ad un dispositivo

centrale (concentratore)

Anello Di solito i dati viaggiano in una sola direzione

Mesh (Reticolo) Questa architettura ha molti nodi connessi con diversi

collegamenti

Le RETI Informatiche (2)WAN (Wide Area Network)

• Permettono di collegare Elaboratori e LAN dislocate in varie cit tà, regioni, nazioni ocontinenti.

• INTERNET ne è un esempio (Anticamente ARPANET)

……

Rete Telefonica e ComputerPer collegare computer a grandi distanze occorre ricorrere ainfrastrutture già esistenti => RETE TELEFONICA

Per fare ciò possiamo utilizzare:

• linea COMMUTATA (PSDN o ISDN)

• linea DEDICATA1) PSDN (Public Switched Data Network)

È la normale linea telefonica ANALOGICA che utilizziamo tramite m odem: Unesempio d’uso è la connessione ad internet tramite Modem

2) ISDN (Integrated Service Digital Network)

• E’ una rete DIGITALE che offre contemporaneamente pi ù servizi: (ad esempio, iltelefono, la trasmissione dati, l'accesso a videoteche in rete, il teleacquisto, lavideoconferenza, ecc…)

• Offre 2 linee a 64 KB/s: una per il telefono e l ’altra ad es. per collegarsi ad internet

3) ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line): Linea ad alta velocità; sichiama così perché utilizza velocità asimmetriche (downlink da 1,5-20 Mbps,in Uplink da 640 Kbps a 2 Mbps). Occorre un Modem ADSL

Via SatelliteOltre che i cavi si possono utilizzare i satelliti per collegare reti e pc

Possibili usi:

1) Scheda nel PC per ricezione ad alta velocit à

2) I Satelliti come DORSALI

Dorsali

Allo scopo di permettere a grosse quantit à di dati di percorrere facilmentelunghi tratti (ad esempio la traversata oceanica), sono inoltre statipredisposti dei tratti di rete speciali, detti dorsali (o backbones), checollegano tra loro punti molto distanti con un mezzo fisico (che può essereun cavo, ma anche un ponte via satellite!) capace di trasportarevelocemente grandi quantità di dati

La Posta Elettronica (email)Sono messaggi elettronici che possiamo inviare dal nostro PC ad undestinatario anch’esso nella rete

Cosa serve?

1) Essere collegati ad internet (tramite Modem o da rete locale)

2) Avere un indirizzo di posta elettronica (sia Mittente che destin atario)Occorre registrarsi presso un sito che offre spazio di posta (no rmalmente chi cioffre l’accesso ad internet). Saremo cosi titolari di un nostro indirizz o di email,unico in internet: ad esempio nel sito TISCALINET ho registrato il mio.Possiamo avere più indirizzi di email: fcantaro@tiscali.it

3) Avere un programma (non è essenziale) per la gestione delle EmailDal sito TISCALINET, inserendo USER ID (identificativo: FCANTARO ) ePASSWORD, posso controllare chi mi ha scritto e posso inviare email.Se uso un programma sul mio PC (es. OUTLOOK) occorre configurarl o.Vedremo meglio nel modulo 7

Caratteristiche della e-mail- Trasferimento dei messaggi inviati in tempi brevissimi,indipendentemente dalla distanza.

- Costo praticamente nullo

- Possibilità di allegare e trasmettere oltre ai messaggi anchedocumenti, immagini, suoni programmi.

- I messaggi ricevuti vengono memorizzati nella casella di postaelettronica avendo la possibilit à di leggerle sia attraversoprogrammi tipo outlook o anche attraverso il browser ( WebMail)da qualsiasi punto nel mondo

- Invio dello stesso messaggio a piú utenti contemporaneamente

Svantaggi:- pericolo trasmissione virus- possibilità che terzi intercettino i messaggi trasmessi

INTERNETE’ un insieme di Calcolatori e LAN eterogenee collegate in rete: d aqui “RETE DELLE RETI”

Originariamente era ARPANET, nata in casi di emergenza nelperiodo della guerra fredda

USI di INTERNET

Sono innumerevoli: posta elettronica, Comunit à virtuali (chat, newsgroup, mailinglist), Aste on line, Scaricare Software e Dispense, telelavoro, Siti personali eaziendali, Corsi di formazione online, Commercio Elettronico, Se rvizi Pubblici (es.pagare tasse, bollette, iscriversi all ’Università), ecc…

Vantaggi Economici

Qualche esempio: se dovessi mandare 100 lettere per posta (qui E MAIL)? Perparlare con 20 persone in Asia quanto mi costerebbe (qui CHAT)? Se dovessi farepubblicità ad un mio prodotto? Se volessi aprire un negozio quanto spender ei se nonavessi la casa e i mobili (qui e-commerce)? Ecc…

InternetDefinita la rete delle reti permette di collegare tra loro reti ditipo diverso sparse nel mondo.Evoluzione:• introduzione della posta elettronica• introduzione del concetto di ipertesto e pagine web• definizione del protocollo TCP/IP: stabilisce le regole per latrasmissione dei dati nella retePagine web:Si tratta di documenti che possono contenere testo, immagini,suoni, filmati collegati tra loro attraverso i Link;La struttura di pagine collegate fra loro secondo uno schemanon sequenziale viene denominato www (World Wide Web).Le pagine web possono essere visualizzate attraverso unsoftware chiamato browser (Internet Explorer, Firefox, Opera,Mosaic)

...internetUsi principali di Internet- posta elettronica

- Navigazione (protocollo HTTP) : possibilità di consultaredocumenti ipertestuali attraverso i link presenti in uno di essi

- ricerca di informazioni attraverso i motori di ricerca: unmotore di ricerca é un programma che cerca nella retedocumenti a partire da delle parole usate come chiavi

- trasferimento di file (protocollo FTP)

- NewsGrop, forum e chat

- E-commerce: un utente può acquistare attraverso il suobrowser, pagando con carta di credito e scegliendo attraversodelle vetrine virtuali.

Internet, Intranet ed Extranet Internet rete di reti interconnesse

Intranet rete aziendale (o comunque privata) chefornisce servizi “Internet” per i nodi connessi

Extranet servizi “Internet” forniti dalla rete Intranetaccessibili (previa autenticazione ed autorizzazione) daaltri nodi di Internet non nella Intranet

Esercitazione (45 min – 1h)

03_Verifica_dopo_ud4-Ud5_Ud61.doc

UD 7: il computer e la casa,sicurezza e legalità

Possibili usi del pc Sicurezza Virus Computer ed ergonomia copyright

Il Computer e la casaPossibili usi domestici:

• Video Scrittura

• Gestione Familiare

• hobbies e passatempo (io ci compongo musica)

• lavoro a domicilio

• internet e posta elettronica: Molte cose che spiego qui le ho t rovate in rete

• biglietti da visita

• preparazione del lavoro che serve in ufficio: ad esempio questa dispensa l’hofatta a casa

• Giochi per bambini e programmi istruttivi

• imparare l’inglese

•Commercio elettronico

• e molto altro…

Il computer nel lavoroTipiche applicazioni

• in ufficio: - Video scrittura (anziché la macchina da scrivere)- Fogli elettronici: indispensabili ai ragionieri- Database: es. archivi comunali o banche, inventari di magazzini

• pubblicità su internet

• uso didattico: presentazione, esempi di FISICA con applicazioni multimediali,ecc…

• In Industria: controllo dei processi industriali (es. FIAT, con trollo dei Robot), nonchéle cose su elencate

UOMO vs COMPUTER

Il Computer è uno strumento e come tale aiuta l ’uomo, non lo sostituisce. Il computernon sa decidere, non ha emozioni, è stupido, però è veloce e preciso.

L’uomo sa progettare, comporre musica, inventare, creare. L ’uomo si serve delComputer per facilitare i propri compiti e per avere l ’immensa memoria e velocità delPC.

Il computer nella vita quotidianaLo usiamo e incontriamo ovunque:

• In biblioteca

• al supermercato

• dal meccanico

• in uffici pubblici e privati

• dal medico

• le SMART CARD: ormai sono ovunque. Bancomat, Skill Card, cartedi credito, ecc… Contengono un piccolo chip e memoria, cosiverranno inseriti ad esempio i nostri dati personali e le materi e chesupererete ad esempio per l’ECDL.

• ecc…

IT (information Technology) e società

1) Società dell’informazione

2) Computer e ergonomia: Corretta posizione di schermo, tastierae sedia, illuminazione ambientale adeguata, pausa dopo 1 or a

• COMPUTER E SALUTE: collegamento sicuro dei cavi, Non cidev’essere sovraccarico, quanto detto nel punto 2).

Sicurezza dei dati

• Copie di backup in memoria di massa removibile

• problemi di privacy e uso delle password

• e se manca l’energia elettrica? Cosa succede ai nostri dati?

MALWARE

Virus Worm (vermi) Trojan horse Backdoor Spyware Dialer Hijacker Rootkit Rabbit

Uso dei Malware

(in particolare trojan e worm) utilizzati perinviare grandi quantità di email pubblicitarienon richieste (spam)

per rubare dati personali , in particolare: numeri di carte di credito, che potrebbero essere

rimasti salvati nella cache dei browser, indirizzi email; quest'ultimi vengono solitamente

venduti agli spammer.

I Virus• Non sono altro che dei PROGRAMMI

• Cosi come i Virus normali, essi contagiano il nostro PC: Da qua lche Floppyinfettato, da internet tramite email o scaricando files da internet, da CD, ecc..

Come difendersi

• Usare gli ANTIVIRUS

• Periodicamente BACKUP dei dati importanti

• utilizzare meno possibili floppy o CD di provenienza sconosciut a

•Scaricare files solo da Siti “Sicuri”, anche se la sicurezza assoluta non esiste

Che danni provoca? Dipende dal virus

• Alcuni sono Virus innocui => solo paura

• Alcuni alterano solo qualche tipo di file

• Altri possono cancellare l’intero Hard Disk => perdita di tutti i nostri dati

Quindi i Virus

• programmi che se eseguiti si diffondono (copia) in altriprogrammi provocando delle vere e proprie “epidemie”.

• possono provocare danni notevoli, alterando la strutturaed il contenuto di file, cambiando il contenuto del BIOS,danneggiando fisicamente l ’hardware.

• programmi antivirus: Sfruttando la caratteristica che lasequenza di istruzioni (impronta virale) che i virusinnestano nella parte di programma infetto è sempre lastessa si riesce a riconoscerli e contrastarli attraverso

I Virus

• Si diffondono attraverso:

• scambio di programmi (.exe, .com, .ovr, .ovl,.sys,.doc,.xls) ,

• email

• scaricando files da internet

• Come difendersi

• ANTIVIRUS

• Periodicamente BACKUP dei dati importanti

• utilizzare meno possibili floppy o CD di provenienza sconosciut a

•Non eseguire programmi che non si conoscono

• Scaricare files solo da Siti “Sicuri”, anche se la sicurezza assoluta nonesiste

• Proteggere in scrittura dischetti con eseguibili o file di sist ema

• Non utilizzare server come postazione di lavoro

Virus e Macro Nuova categoria di virus che sfruttano le numerose

falle dei programmi Microsoft Adoperano il complesso linguaggio per scrivere Macro Non “colpiscono” più solo gli eseguibili, ma anche

documenti Si trasmettono attraverso il programma di posta

elettronica OutlookPrecauzioni Aggiornare l’antivirus Usare PDF e RTF quando possibile NON usare Microsoft Outlook

Vermi (Worms)

hanno come scopo primario il blocco dellarete attraverso un anomalo uso delle risorse

non hanno bisogno di infettare altri file perdiffondersi

Tentano di replicarsi sfruttando per lo pi ùInternet e le reti informatiche

Cavalli di Troia

software “normali” possono contenereistruzioni dannose (invio di files, apertura dibackdoors)

vengono eseguite all'insaputadell'utilizzatore

Non possiedono funzioni di auto -replicazione =>per diffondersi devono essere consapevolmenteinviati alla vittima

Backdoor

letteralmente "porta sul retro". programmi che consentono un accesso non

autorizzato al sistema su cui sono inesecuzione

diffondono in abbinamento ad un trojan o adun worm

Spyware

software usati per raccogliere informazionidal sistema => trasmetterle ad undestinatario interessato

informazioni carpite: abitudini di navigazione password chiavi crittografiche di un utente

Dialer

rischio per Dial-Up modificando il numero telefonico chiamato

=> connessione predefinita con uno atariffazione speciale

Rabbit

programmi che esauriscono le risorse delcomputer

creano copie di sé stessi (in memoria o sudisco) a grande velocità

Copyright• Il software è “un’opera dell’ingegno” ed è tutelato dalla legge sulDIRITTO D’AUTORE (come la musica) => non va copiato per scopidi lucro: si rischia la galera

• Anche se compro un Software non posso installarlo ovunque: sicomprano le LICENSE D’USO

• Anche scaricando dalla rete, molti software occorre successivam entecomprarli

3 tipi di software:

• FREEWARE: completamente gratuito

• SHAREWARE: gratuito per un periodo di prova

• Da comprare, eheheh

Computer ed ErgonomiaIl Decreto Legislatvo della Legge 626/1994 si occupa della protezionedei lavoratori contro i rischi da lavori ai videoterminali.

Il lavoro al computer, e lo stare seduti per molte ore davanti a l monitor,fa si che i dischi intervertebrali siano sottoposti ad una compr essione paria 2 volte superiore rispetto alla posizione eretta.

Accorgimenti per migliorare le cose:- utilizzare una sedia con giusto sostegno dorsale e regolabile i n altezza- assumere una posizione con schiena eretta- alternare lo stare seduti ad un po ’ di movimento- regolare l'altezza della sedia in maniera che la coscia formi c on lagamba un angolo retto.- inclinare il sedile della sedia leggermente in avanti- regolare l'altezza del monitor in maniera tale che la parte alt a siaallineata con gli occhi

..ergonomiaPer ridurre l'affaticamento della vista

- regolare luminosità e contrasto dello schermo- illuminare l'ambiente con lampade antiriflesso ed usare piani epareti antiriflesso- evitare l'illuminazione diretta del monitor- impostare i parametri della scheda video in maniera da evitaresfocature e sfarfallii- utilizzare monitor e risoluzioni adeguate all' attivitá che sisvolge

Per evitare stress per mani polsi e braccia utilizzare dispositi vidi input ergonomici

Computer e SaluteGli elaboratori elettronici devono rispettare delle normeconcernenti la sicurezza. Si devono comunque osservare delleprecauzione a garanzia della salute di chi utilizza lo strumento :

- pulizia e manutenzione: deve essere fatta regolarmente e conprodotti detergenti fatti appositamente- In caso di incendio non utilizzare acqua per lo spegnimento- Evitare cambi repentini di temperatura per non far formaredella condensa- installare il p.c. in maniera che i cavi di alimentazione arriv inoai dispositivi comodamente- evitare di installarlo vicino a fonti di calore o fontielettromagnetiche- evitare, se non esperti, la rimozioni di coperchi e comunquefarlo a alimentazione scollegata, proteggendosi da eventualicariche elettrostatiche

Sicurezza dei dati- Backup

- Protezione

- Perdita di dati

BackupTutti i dispositivi di un p.c. possono essere soggetti a guasti.Questo, come anche la cancellazione accidentale di file, causaperdita di dati. E’ buona norma pertanto fare periodicamentedelle copie dei dati; tale operazione prende il nome di Backup.

In genere tali copie vengono effettuate su supporti rimovibiliche poi si archiviano in luoghi sicuri.

L’operazione di ripristino di dati da copie di backup prende ilnome di Restore.

…sicurezzaProtezionePer evitare che persone non autorizzate possano accedere adinformazioni riservate e memorizzate su p.c., è possibileutilizzare un Ideintificato Utente (username) e una parola diaccesso denominata password.

Perdita di datiQuando si lavora al computer, l ’interruzione di energia elettricaprovoca la perdita di tutti i dati presenti in memoria centrale(RAM). Per proteggersi da questi inconveniente, ed anche daeventuali sovratensioni, si può utilizzare uno strumentochiamato gruppo di continuità che si connette direttamentealla rete elettrica e ad esso si connette il p.c. In caso diinterruzione garantisce quei minuti necessari ad effettuare ilsalvataggio dei dati e spegnere in maniera normale il p.c.

CopyrightLa pirateria oltre che per i prodotti musicaliesiste anche per il software.

Infatti tutte le software house tutelano il lorodiritto a impedire la copiatura dei loroprogrammi. Esiste per altro una normativaeuropea che, considerando software comeopera dell’ingegno, riconosce il diritto d ’autorea chi lo sviluppa.

Software e diritti di autore Il software è tutelato dalle leggi sul diritto

di autore e sul copyright NON è possibile riprodurre e

distribuire il Software senza ilconsenso dell’autore

Politiche di licensing:1. A pagamento (commerciale)2. Freeware, libera distribuzione ma i proprietari

mantengono comuqneu i diritti.3. Shareware, a prova per un periodo limitato di

tempo dopodichè occorre pagare la licenzad’uso.

4. Copyleft/Open Source (GPL, BSD, etc…)

LICENZE D'USOIl software utilizzato sui calcolatori può essere classificato a nche il base al

tipo di licenza d'uso: Software commerciale : software sviluppato da un'azienda allo scopo

di guadagnare dal suo uso. Ad esempio gran parte software Micros oft(Windows , MS Office, VisualStudio, ecc) e' commerciale.

Freeware e Shareware : Software distribuito senza codice sorgente eche può essere ridistribuito (tipicamente via Internet). Il Freeware non prevede costi nell'utilizzo . La licenza Freeware viene molto

utilizzata dalle aziende come manovra per vendere software comme rciale(versione “Professional”) propagandato mediante la distribuzione Freewaredi una versione con caratteristiche limitate (spesso denominata “Light”). Adesempio Acrobat e' software commerciale, mentre “Acrobat Reader”(permette solo la lettura di documenti PDF) e' Freeware

Lo Shareware impone un costo per il suo uso dopo un periodo di prova.. Open Source: sotto questo nome si intendono diversi tipi di licenze che

hanno però il comune obiettivo di diffondere liberamente lo scam bio diidee e informazioni e vengono quindi utilizzate prevalentemente negliambiti scientifici per software senza fini di lucro. Le regole p rincipalisono: il software deve essere libero, deve includere il codice sorgent e(Open Source) e deve essere modificabile e ridistribuibile .

PrivacyLa tutela dei dati personali e la relativa legge sulla privacy (n.675 del 31 Dicembre 1996) coinvolge il mondo di internet ed ingenerale della ICT per la grande mole di informazioni che neglianni i database e le banche dati hanno raccolto.

La suddetta legge ha introdotto il principio secondo cuil’utilizzazione di dati personali può avvenire esclusivamentecon il consenso della persona fisica e/o giuridici interessata, esempre dopo aver specificato lo scopo ed il metodo con cui idati verranno trattati.

Test Finale (1h)

04_Verifica_fine_modulo_1.doc