INFORMATICA DI BASE

INFORMATICA DI BASE
STRUTTURA DEL PC
CENNI STORICI
L’informatica è la scienza dell’informazione
automatica, cioè la raccolta, il trattamento e
l’elaborazione delle informazioni senza
intervento diretto e continuo da parte
dell’uomo. Essa si evolve grazie ai
calcolatori i quali operano con istruzioni
impartite dall’uomo.
CENNI STORICI
Il calcolatore è una macchina che esegue
istruzioni, compie calcoli. Esso, quindi, elabora
informazioni. La sua storia è vecchia quasi quanto
l’uomo. La tavoletta dei giurati ateniesi (350 a.c.),
l’abaco cinese (II secolo d.C.) sono esempi di
macchine da calcolo manuale. L’addizionatrice di
Pascal (1642), la calcolatrice di Leibniz (1673) e
la macchina calcolatrice di Babbage a schede
perforate (1834) sono esempi di costruzioni di
macchine, ovviamente meccaniche, elaborate ai
fini del calcolo.
CENNI STORICI
Con la nascita dell’algebra di Boole (1847)
inizia una nuova era per i calcolatori, ma la
svolta si ha con la progettazione della prima
valvola termoionica (Fleming 1904), che
pone l’inizio del passaggio dal calcolatore
meccanico a quello elettronico che noi oggi
chiamiamo computer.
CENNI STORICI
La storia ufficiale del computer inizia nel 1946
con l’ENIAC, primo calcolatore elettronico a
valvole (17.468 valvole). Nel 1947 nasce il
transistor nei laboratori Bell, dando inizio
all’era del computer a transistor. Nel 1956 nasce
il TRADIC che, con i suoi 800 transistor, fu il
primo computer senza valvole. Da questa data
comincia la corsa della tecnologia informatica
moderna con le seguenti tappe fondamentali:
CENNI STORICI

1965: primo minicomputer;
 1971: primo microprocessore (è costituito da
circuiti miniaturizzati, ricavati in strati di silicio
detti “wafer”, contenenti fino a
milioni di
transistor);
 1974: primo microcomputer, detto personal
computer (PC);
 anni
80: il boom della tecnologia dei
microprocessori sancisce l’ascesa del PC, che
diventa sempre più rapida fino ai nostri giorni.
IL BIT
Il computer elabora tramite circuiti elettrici
dove si possono avere 2 stati possibili:
PRESENZA o ASSENZA di tensione elettrica.
A questi due stati si associano le due cifre della
numerazione binaria ( 0,1) dette BIT. Il
computer, quindi, elabora in linguaggio binario
nel suo interno. Il mondo esterno invece
comunica con sistema decimale, con l’aiuto di
molti caratteri letterali, di punteggiatura, di
controllo ecc..
IL BYTE
Per poter trasmettere con il computer l’uomo
ha creato il codice ASCII, nel quale si associa
una combinazione di 8 bit con un carattere di
uso comune. Ci sono 256 combinazioni diverse
possibili in questi 8 bit detti BYTE. Una
pressione di un tasto della tastiera fa partire un
byte verso l’unità di elaborazione del computer.
Per unità di misura per la quantificazione delle
informazioni è stato, quindi, preso il BYTE
UNITÀ DI MISURA
Tutte le memorie che contengono dati sono
misurate in multipli del byte: K (chilo) pari a
1024 byte, M (mega) 1024x1024 byte, G (giga)
1024x1024x1024. Da notare che non hanno lo
stesso valore di potenze di 10 ma bensì di
potenze di 2, quindi al posto di 103, 106, 109, ci
sono le potenze più vicine 210, 220, 230. In
realtà, si può per semplicità anche
considerare grossolanamente:
K=1.000, M=1.000.000, G=1.000.000.000
SCHEMA GENERALE
Lo schema generale di un computer, per quanto
riguarda il flusso di dati da elaborare, è il
seguente:
INPUT
MEMORIE
C.P.U.
OUTPUT
C.P.U.
La C.P.U. (Central Processing unit) è l’unità centrale di
elaborazione dati, il cuore di ogni computer, formato da
un microprocessore contenente milioni di transistor
predisposti per ogni tipo di calcolo. Caratteristiche sono
il numero di bit usati per rappresentare i dati e la
frequenza di clock, misurata in MHz, che è il ritmo che
regola tutte le operazioni elementari svolte. La sigla del
microprocessore, insieme alla sua frequenza rendono
l’idea della potenza di elaborazione. Per i PC, dall’8088
a 8 bit con 5 MHz, contenente 29000 transistors,
all’attuale Pentium 4 a 64 bit con oltre 2 GHz, con
miliardi di transistors. L’andamento dell’evoluzione
delle CPU è il seguente:
C.P.U.
anno e modello
frequenza (MHz)
dati (bit)
1979 8088
5
8
1982 80286
8-16
8
1985 80386
fino a 40
16
1989 80486
fino a 133
32
1993 Pentium (586)
fino a 266
32
Pentium MMX (686)
fino a 300
32-64
Pentium II, Amd K6-2
Fino a 500
32-64
Pentium 3, Amd duron/athlon
Fino a 1000
32-64
Pentium 4, Amd athlon/duron
Fino a 2500
32-64
MEMORIE
MEMORIE DI MASSA
 ROM
 CACHE
 RAM.

MEMORIE DI MASSA
Sono i contenitori su cui si leggono e
scrivono i dati in modo permanente e sono
costituite da dispositivi interni ed esterni
quali:
 HARDDISK (DISCO FISSO)  interno
 FLOPPY
 esterno
 CD, DVD  esterno
le cui capacità si misurano in Mbyte e Gbyte.
ROM
La ROM (Read Only Memory) è una memoria
a sola lettura, si trova sulla scheda madre.
Possono essere rimosse solo da personale
competente. Hanno memorizzato le istruzioni di
avvio del PC (setup di avvio). Parte di esse
(Flash, Eprom) possono essere aggiornate con
appositi programmi e possono mantenere i dati
anche in assenza di alimentazione di rete grazie
ad una batteria tampone di circa 3,6 volts
esistente sulla scheda madre.
CACHE
Le memorie cache sono di aiuto al
processore. Esistono due tipi: una interna alla
CPU ( cache di primo livello o L1) e una
esterna (di secondo livello o L2). Sono in
generale
memorie
di
parcheggio
momentaneo dei dati che transitano da o
verso la CPU, quindi servono a velocizzare
l’elaborazione.
RAM
La RAM è la lavagna del PC, in essa si
svolgono le elaborazioni della CPU. Rende,
se estesa, più agevole l’operato dei
programmi, in quanto può contenerne
contemporaneamente un numero maggiore
(multitasking). La elevata velocità di lettura
e scrittura favorisce poi la velocità di
elaborazione. Per la RAM si parla quindi di
quantità (almeno 128 Mbyte) e di qualità
(tempo di acceso in nanosecondi ns o in
MHz).
MONITOR
È la periferica di output per eccellenza, ne
esistono di diversi tipi e si caratterizzano
principalmente per la grandezza in pollici
dello schermo (standard attuale 15”) e la
risoluzione massima (numero di pixel
orizzontali X verticali; standard è 1024 X
768). Il pixel è una piccola porzione di area
su cui collide il fascio elettronico per
illuminare lo schermo. Più pixel vi sono
migliore è la qualità dello schermo.
STAMPANTI
La
stampante
è
una
periferica
indispensabile, ne esistono tre tipi:

AGHI (80 o 136 colonne)
 GETTO D’INCHIOSTRO
 LASER
MODEM
È un dispositivo che interfaccia il PC con il
mondo esterno tramite cavo telefonico. Può
essere interno o esterno. Il suo collegamento
con la linea telefonica è in parallelo al
telefono, si differenzia a secondo della
velocità massima di trasmissione misurata in
bps (Bit Per Secondo). Attualmente lo
standard è 56 Kbps per gli analogici. I modem
digitali sono detti ISDN (64,128 Kbps).
Esistono anche i tipi ADSL (640 Kbps).
INTERFACCIAMENTO
(com1,com2)  modem
 PARALLELE (LPT1)  stampante
 PS2  tastiera e mouse
 USB  quasi tutte le periferiche
 SERIALI

VGA  monitor