Informatica
a.a. 2010/2011
Prof.Giovanni Arduini
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Informazione
Il termine informazione viene oggi utilizzato in modo
ampio in contesti diversi per indicare elementi
talvolta molto diversi fra loro
In generale si può dire che l’informazione è tutto
ciò che possiede un significato per l’uomo, e che
viene conservato o comunicato in vista di una
utilità pratica immediata o futura
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L’osservazione del mondo reale ci consente di
ottenere gli elementi che utilizziamo per esprimere
un’opinione, oppure per caratterizzare un
fenomeno, oppure per risolvere un problema.
A questi elementi diamo il nome di dati
Il trattamento dei dati per ottenere le
informazioni viene indicato con il termine
elaborazione
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L’uomo opera con elaborazioni di tipo manuale o
mentale, il computer produce elaborazioni
automatiche utilizzando dispositivi elettronici
Informazione + automatica
=
Informatica
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L’informatica si basa sull’utilizzazione della matematica
secondo il sistema binario
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L’hardware (il materiale duro, la ferraglia) è
la struttura fisica dell’elaboratore
Il software (materiale morbido) è l’insieme di
istruzioni che fanno funzionare il computer.
Le istruzioni sono contenute in programmi.
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I vari tipi di computer
Supercomputer: le macchine più potenti al mondo
Mainframe: grandi computer
Workstation: computer di medie dimensioni
Microcomputer: i piccoli computer (personal computer)
Microcontroller: i computer più piccoli
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L’elaboratore
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Dal punto di vista dell’hardware, la struttura
essenziale di un elaboratore comprende
¾ l’unità centrale di elaborazione (CPU, acronimo di
Central Processing Unit, cioè unità centrale di
elaborazione);
¾ La memoria centrale
¾ I dispositivi di input
¾ I dispositivi di output
¾ Le unità di memoria di massa
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LA MEMORIA
RAM (Random Access Memory)
ROM (Read Only Memory)
Insieme formano la Memoria centrale.
¾ dimensioni relativamente limitate
¾ accesso estremamente rapido
RAM è volatile (perde il suo contenuto quando si spegne il calcolatore)
ed è usata per memorizzare dati e programmi.
ROM è persistente ( mantiene il suo contenuto quando si spegne il
calcolatore) ma il suo contenuto è fisso e immutabile. È usata per
memorizzare programmi di sistema.
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LA MEMORIA
Memoria di massa
¾ memorizza grandi quantità di informazioni.
¾ persistente (le informazioni non si perdono
spegnendo la macchina).
¾ accesso molto meno rapido della memoria
centrale (msec. contro nsec. - differenza 10 6 ).
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LA MEMORIA
Memoria di massa - supporti
¾Hard disk 80GB e oltre
¾Floppy disk 3,5” 1,44MB
¾Floppy LS Iomega Zip 100-250MB
Supporti
magnetici
¾Nastri 20-5000MB
¾CD-ROM 640-700MB
¾DVD fino a 8 GB
Supporti ottici
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LA MEMORIA
Unità di misura
¾1 B = 1 Byte = 8 bit
¾1 KB = 1 Kilobyte = 2 10 = 1.024 (≅ mille) Byte
¾1 MB = 1 Megabyte = 2 20 = 1.048.576 (≅ un milione) Byte
¾1 GB = 1 Gigabyte = 2 30 = 1.073.741.824 (≅ un miliardo) Byte
¾ 1 TB = 1 Terabyte = 2 40 = 1.099.511.627.776 (≅ mille miliardi) Byte
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DISPOSITIVI DI INPUT
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DISPOSITIVI DI OUTPUT
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DISPOSITIVI DI INPUT/OUTPUT
Memorie di massa
Modem
Touchscreen
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Il Sistema Operativo
Una definizione esemplificativa del sistema operativo
può essere la seguente:
“il sistema operativo è una sorta di strato che si pone
sopra la macchina fisica e permette di fare richieste
ad una macchina virtuale ma che l’utente crede vera,
inoltre il compito del sistema operativo, oltre a quello
di controllare l’esecuzione degli altri programmi,
consiste nell’impedire alle applicazioni di eseguire dei
comandi che potrebbero rivelarsi dannosi”
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Il Sistema Operativo
Senza Sistema Operativo (SO) un computer è solo un
“macchinario inutile”. Il SO rende possibile la gestione,
l'elaborazione e l'immagazzinamento dell'INFORMAZIONE.
•L’hw fornisce potenza di calcolo, il SO la rende disponibile agli
utenti, gestendo l’hw in modo efficiente.
• Il SO controlla l’esecuzione di tutti gli altri programmi.
• Il SO è l’intermediario tra l’utente/i e la macchina.
Il SO è il software che gestisce le risorse (hardware e software)
della macchina.
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Struttura del Sistema Operativo
Il SO permette alle applicazioni di astrarre dal dettaglio
hardware e di operare in termini di richieste di servizi al SO
stesso.
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Funzioni del Sistema Operativo
La descrizione precisa di cosa faccia parte o meno del SO non
è universalmente definita
• Gestione dei Processi (multitasking)
• Gestione della memoria (scheduler)
• Gestione dei files (file system)
• Gestione degli utenti (multiutenza)
• Gestione dell’ I/O (stampanti, video, tastiera, ...)
• Gestione servizi di Rete
• Protezione del sistema
• Interprete di comandi
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Classificazione dei sistemi operativi
In base al numero di utenti:
• Mono-utente ( mono-user): un solo utente alla volta può
utilizzare il sistema
• Multi-utente (multi-user): più utenti
contemporaneamente possono interagire con la macchina.
Nel caso di più utenti contemporanei, il S.O. deve fornire a ciascuno
l'astrazione di un sistema “dedicato”.
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Classificazione dei sistemi operativi
In base al numero di programmi in esecuzione:
• Mono-programmato ( mono-task): si può eseguire un
solo programma per volta.
• Multi-programmato ( multi-task): il S.O. è in grado di
portare avanti contemporaneamente l'esecuzione di più
programmi (pur usando una sola CPU).
Nel caso di multi-programmazione il S.O. deve gestire la suddivisione del
tempo dell’unità di elaborazione (CPU) fra i vari programmi.
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Classificazione dei sistemi operativi
Esempi:
· MS-DOS: monoutente, monoprogrammato
· Windows95, OS/2: monoutente, multiprogrammato
· Windows NT, XP: multiutente, multiprogrammato
· UNIX: multiutente, multiprogrammato
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Evoluzione del sistema operativo Windows
Fino all'introduzione di Windows 98, i sistemi operativi a
interfaccia grafica della Microsoft erano applicazioni
(cioé programmi) vere e proprie che si appoggiavano a
MS-DOS. Così Windows 1, 2, 3 e 95 andavano
"lanciati" dalla finestra del DOS che si apriva
all'accensione.
Da Windows 98 in poi il sistema divenne totalmente
autonomo. Si avviava direttamente dopo l'accensione e
il DOS, nelle ultimissime versioni, è praticamente
sparito.
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I Files
• Un file è una collezione di dati con un nome.
• Un file è una sequenza di byte terminata da un carattere di
EOF (End Of File)
• Il file system è l’insieme dei files, della loro organizzazione in
directory e dei metodi di gestione e di accesso.
• I files risiedono nella memoria secondaria (dischi)
• Esistono comandi per creare, distruggere, aprire, chiudere,
leggere, scrivere files
• In un sistema multiutente è necessario proteggere i files ci
possono essere più livelli di protezione per diverse tipologie di
utenti
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Programmi applicativi
Risolvono problemi specifici degli utenti:
• word processor: elaborazione di testi
• fogli elettronici: gestione di tabelle, calcoli e grafici
• database: gestione di archivi
• Scritti in linguaggi di programmazione di alto livello
• Risentono in misura ridotta delle caratteristiche della architettura
dell’ambiente sottostante ( portabilità).
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Sviluppo di un Programma
Affinché un programma scritto in un qualsiasi linguaggio
di programmazione sia comprensibile (e quindi eseguibile)
da un calcolatore, occorre tradurlo dal linguaggio
originario al linguaggio macchina
• Questa operazione viene normalmente svolta da speciali
programmi, detti traduttori.
I traduttori convertono il testo dei programmi scritti in un
particolare linguaggio di programmazione (programmi
sorgenti) nella corrispondente rappresentazione in
linguaggio macchina (programmi eseguibili).
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Traduzione
Per essere eseguito dal processore, un programma
deve essere tradotto in una serie di istruzioni eseguibili
(linguaggio macchina)
• Compilazione: la traduzione da linguaggio ad alto
livello a linguaggio macchina viene effettuata da un
apposito programma preesistente (il compilatore)
• Interpretazione: il programma nel linguaggio ad alto
livello viene letto una (o poche) istruzione alla volta e
vengono eseguiti le corrispondenti istruzioni in
linguaggio macchina. Questa operazione viene
effettuata da un programma chiamato interprete
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Quindi:
• nel caso del compilatore, lo schema sopra viene percorso
una volta sola prima dell'esecuzione
• nel caso dell’interprete, lo schema sopra viene
attraversato tante volte quante sono le istruzioni che
compongono il programma;
ad ogni attivazione dell'interprete su una particolare
istruzione segue l'esecuzione dell'istruzione stessa.
L'esecuzione di un programma compilato è più veloce
dell'esecuzione di un programma mediante interprete.
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Il sistema operativo
Windows
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La barra delle applicazioni
La barra delle applicazioni costituisce la base del desktop di
Windows 98. Percorrendo lungo il fondo lo schermo in tutta la sua
larghezza, la barra delle applicazioni è divisa in tre sezioni:
il pulsante di Start con il relativo menu a tendina, all’estrema
sinistra; pulsanti per gli strumenti e le finestre aperte, nella parte
centrale; e, all’estrema destra, l’area delle icone che mostrano lo
stato attuale dei componenti del computer e dei programmi e
processi che operano in sottofondo.
Pulsante di start
Pulsanti per aprire
finestre
Area di stato
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Le finestre di Windows
• La finestra di ogni cartella contiene elementi standard che
rendono immediato visualizzare le informazioni desiderate
Barra del titolo
Barra dei menù
Pulsanti di minimizzazione,
ridimensionamento e chiusura
Barre di scorrimento
inferiore e laterale
Barra di stato
Pulsanti di scorrimento
inferiore e laterale
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I pulsanti di minimizzazione,
ingrandimento e chiusura
Minimizza
Ingrandisce a
tutto schermo
Chiude
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22
45
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