Informatica di base
Lezione 2
Lucio Bianchi
19 marzo 2011
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Sommario
Indice
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Rappresentare l'informazione
1.1 Informazione
Denizione di informazione
Che cos'è l'informazione?
• L'informazione è un messaggio contenuto in ogni forma di comunicazione.
• L'informazione è la riduzione di incertezza conseguente alla ricezione di
un messaggio.
• Se un supporto può contenere 10 congurazioni diverse allora la probabilità che ne contenga una in particolare è 1 su 10.
• Se un supporto può contenere 2 congurazioni diverse allora la probabilità
che ne contenga una in particolare è 1 su 2.
Misura dell'informazione
Unica misura possibile (in termini matematici)
Probabilità che il supporto contenga una specica congurazione tra tutte quelle
possibili.
• Risultato di un referendum abrogativo: si, no
• Segnale su un semaforo (caso più semplice): rosso, giallo, verde
• Risultato di una partita di calcio: 1, 2, X
• Estrazione del lotto: 1, . . . , 90
Unità elementare dell'informazione
Alternativa (la più piccola incertezza possibile)
• Si / No
• Bianco / Nero
• 0/1
Bit = Binary Digit (trad. cifra binaria )
• Permette al massimo due congurazioni diverse.
• È l'unità utilizzata dal computer e da tutti i dispositivi connessi.
Unità elementare dell'informazione
Esempi di supporti
Hard-disk: due diversi stati di polarizzazione di una sostanza magnetica
Memoria principale: due stati di carica elettrica di una sostanza
Connessioni (cavi): passaggio o non passaggio di corrente in un cavo conduttore
CD: riessione o non riessione di un raggio luminoso
1.2 Misurare l'informazione
Rappresentare più di due opzioni
• Il bit può al massimo rappresentare due opzioni.
• Che cosa si può fare se si devono rappresentare più di due opzioni?
Misurare l'informazioni
• 4 opzioni: 2 domande > 2 bit
• 8 opzioni: 3 domande > 3 bit
• 16 opzioni: 4 domande > 4 bit
• ...
• n opzioni: log2 (n) domande > log2 (n) bit
• 2n opzioni: n domande > n bit
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Multipli del Bit
• byte [B] = 8 bit - Lunghezza di ogni parola nella memoria
• kilobyte [kB] = 1024 byte - Capacità della memoria cache ( 512 kB)
• Megabyte [MB] = 1024 kilobyte - Capacità di un CD ( 700 MB)
• Gigabite [GB] = 1024 Megabyte - Capacità della memoria principale ( 1-4
GB)
• Terabyte [TB] = 1024 Gigabyte - Capacità di un Hard disk ( 1 TB)
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Connessioni hardware
2.1 Denizione
Connessione hardware
Denizione
Serve a mettere in collegamento due (o più) dispositivi elettronici.
• utilizza un cavo elettrico (più raramente una bra ottica, onde radio o
radiazioni infrarosse) fornito di connettori alle estremità
• esistono molti tipi di cavi e connettori, ognuno dedicato ad un particolare
utilizzo
• le informazioni possono essere inviate tra un dispositivo e l'altro in due
modi molto diversi
• necessità di avere standard per mettere d'accordo produttori diversi
2.2 Trasmissione seriale
Denizione
Le informazioni sono inviate una di seguito all'altra e giungono al destinatario nello stesso ordine in cui il mittente le ha inviate.
• estremamente diusa anche se è più complessa da realizzare con dispositivi
sici e più complessa da gestire
• richiede minor numero di cavi -> minore costo
• tollerante rispetto alla interferenze e agli errori di trasmissione
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RS-232 - Porta seriale
• presente in quasi tutti i desktop computer, assente sui laptop
• soppiantata da connessioni più moderne (USB, PS2, . . . )
• controllo dei dispositivi di rete per congurazione e monitoraggio
USB - Universal Serial Bus
• usato per connettere molto periferiche a un computer -> standard de facto
• mouse, tastiera, memorie ash, hard disk esterni, scanner, macchine fotograche digitali, stampanti
• possibilità di connettere/disconnettere i dispositivi senza riavviare il computer (plug-and-play)
IEEE 1394 - Firewire
• utilizzata per connettere dispositivi video
• decoder digitali
• videocamere
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2.3 Trasmissione parallela
Denizione
• Utilizza diversi conduttori per trasmettere informazioni simultaneamente
• Un cavo che eettua una trasmissione parallela a n bit deve necessariamente essere costituito da n cavi
• Prestazioni più elevate rispetto alla trasmissione seriale
• Maggiore costo
• Facilità di interferenze tra i cavi
IEEE 1284 - Porta parallela
• tradizionalmente utilizzata per le stampanti
• soppiantata da connessioni più moderne (USB)
• grande ingombro
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Software
3.1 Tipi di software
Denizione
Software
Insieme dei programmi che permettono al computer di lavorare.
• I programmi forniscono alla CPU le istruzioni in base alla quali questa
può elaborare le informazioni.
• I programmi devono essere scritti in un linguaggio che deve essere compreso dalla CPU.
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Software di sistema
Gestisce l'utilizzo delle risorse hardware del computer.
• Programmi di boot forniti dal produttore del computer (necessari per
avviare la macchina).
• Sistema operativo (gestisce le applicazioni e le periferiche).
Microsoft Windows
Mac OS x
GNU / Linux
Software applicativo
Sono i programmi utilizzabili dall'utente per risovere vari problemi.
• Microsoft Word
• Microsoft Excel
• Adobe Photoshop
Closed source
• Software sviluppato da aziende che ne tengono segreto il codice -> spesso
coperto da brevetti.
• Dovere di pagare una licenza d'uso al proprietario della licenza.
• Solitamente la licenza prevede che il software non possa essere copiato,
modicato, distribuito e che sia installato su una sola macchina.
Open source
• Software sviluppato da persone o aziende che decidono di rendere il codice
di pubblico dominio.
• Chiunque ha la possibilità di studiare il software, modicarlo, aumentarne
le funzionalità, ridistribuirlo.
• Miglioramento continuo del software grazie a una comunità di programmatori.
• Esistono licenze che, in alcuni casi, possono impedire lo sfruttamento
commerciale del software.
• Molto spesso le licenze d'uso sono gratuite.
• Nonostante questo molte aziende hanno il software libero come buisness
principale -> possibilità di guadagno.
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Il software come prodotto
Realizzare un software è costoso (anche se non si produce niente di sico).
• Necessità di impiegare molte persone per molto tempo
Il lavoro non termina una volta che il software è stato scritto.
Necessità di mantenere il software utilizzabile anche dopo diversi anni
dalla sua scrittura originale.
• Ogni progetto software deve essere un compromesso tra:
funzionalità
risorse economiche disponibili
tempo di produzione
3.2 Sistema operativo
Cos'è?
Il sistema operativo è un software di sistema che si inserisce tra l'hardware
e il software applicativo.
• Permette all'utente di far svolgere alla macchina particolari compiti (attraverso il software applicativo) senza preoccuparsi della struttura dettagliata
dell'hardware.
• Capisce le istruzioni dei programmi applicativi e comanda alla CPU e alle
periferiche quello che devono fare.
• È l'interfaccia che permette la comunicazione tra uomo e macchina.
Interfaccia di un sistema operativo
• Ogni sistema operativo ha una sua interfaccia, cioé ha un diverso modo di
raccogliere i comandi dall'utente e di impartirli alla CPU.
• Le prime interfacce erano a caratteri
schermo scuro sul quale digitare dei comandi in forma testuale
necessario imparare il linguaggio del sistema operativo
quasi del tutto abbandonata sui sistemi Microsoft Windows
• A metà degli anni '80 Apple inventò il mouse e l'interfaccia graca (GUI)
i comandi vengono impartiti tramite la pressione di un tasto
un cursore permette di spostarsi sullo schermo nel quale sono presenti
delle icone grache
semplicità: ha contribuito alla diusione del computer
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Microsoft Windows
• Sistema operativo più diuso.
• Grazie ad accordi con le aziende produttrici di computer, è quasi sempre
installato prima dell'uscita dalla fabbrica -> sovrapprezzo non controllabile dall'utente.
• Versioni domestiche a funzionalità ridotte: Windows 3.1, Windows 95,
Windows 98, Windows ME, Windows XP
• Versioni aziendali a funzonalità complete: Windows 3.11, Windows NT,
Windows 2000, Windows XP Pro
• Ultime uscite hanno moltissime versioni per diverse fasce di prezzo: Windows Vista, Windows 7
Mac OS X
• Realizzato e commercializzato da Apple solamente per i propri computer
• Maggiore stabilità e sicurezza
• Innovazione
• Maggiore costo
• Tradizionalmente utilizzato da chi si occupa di graca (disponibilità di
molto programmi specici)
GNU/Linux
• Gratuito e a sorgente aperto (chiunque può vedere il codice con cui è
scritto e modicarlo)
• Molto diuso in ambito accademico
• Progetti per dionderlo nelle scuole e nella pubblica amministrazione ->
notevole risparmio
• Ore la possibilità di scegliere diversi tipi di interfacce grache (Gnome,
KDE, LXDE, . . . )
3.3 Software applicativo
Cos'è un programma
• Serie di istruzioni scritte in un linguaggio opportuno (linguaggio di programmazione)
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• La macchina può capire soltanto il proprio linguaggio (linguaggio macchina)
• Servono dei programmi (compilatori, assemblatori, linker, . . . ) che traducono il programma in linguaggio macchina
Applicazione
Un'applicazione è un programma nalizzato a gestire una specica attività
umana.
• gestire lo stipendio dei dipendenti di un'azienda
• registrare tutte le fatture di un'azienda
• pilotare un braccio meccanico di una macchina CNC
• ...
Applicazioni più comuni
• Ogni utente ha esigenze diverse -> esistono moltissime applicazioni per
soddisfare (quasi) tutte le esigenze
• Ogni utente deve andare a cercarsi le applicazioni più adatte
• Applicazioni aziendali:
gestione magazzini, fatturazioni, stipendi, . . .
• Applicazioni d'ucio:
produzione di documenti, cataloghi, . . .
• Applicazioni multimediali e di intrattenimento
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