Lezione 2

Modulo 1 - Lezione 2 di 4
Concetti di Base della teoria
dell’Informazione
Motherboard e CPU
Periferiche
Le memorie
Il software
Connettore
scheda video
Interfaccia
SATA
Connettore
schede
espansione
CPU
Interfaccia
PATA
Alimentazione
RAM
Componenti che risiedono sulla Scheda Madre:
 BUS di sistema o Front Side Bus (cioè i canali di
comunicazione bidirezionali che trasportano i segnali
elettrici tra la CPU e il NorthBridge – sono creati con piste
di silicio sulla scheda madre)
 BIOS (Basic Input Output System, cioè la memoria ROM non
volatile che permette e controlla l'avvio del calcolatore)
 Orologio di sistema (utilizzato dal BIOS e alimentato con
una piccola batteria)
 Attacchi fisici per i dispositivi input/output, per la CPU e
per la memoria
 RAM
 Talvolta le periferiche possono essere integrate in essa (ad
esempio chipset video integrati, chipset di ethernet per la
rete, ecc...)
 Nota: con il termine “periferica” si indica una qualsiasi
componente, diversa dalla CPU, che può essere messa in
comunicazione con un computer. Ad esempio il mouse, la
stampante e la tastiera sono periferiche.
Componenti collegabili alla Scheda Madre
 CPU (compatibilità del “socket” della scheda
madre con quello della CPU)
 RAM (compatibilità del formato: SIM/DIMM, del
tipo: DDR/DDR2, della frequenza:
266/333/400/533/667 Mhz...)
 Hard Disk (compatibilità del bus:
SerialATA/ParallelATA)
 Lettori/Masterizzatori CD/DVD (compatibilità del
bus: SerialATA/ParallelATA)
 Scheda/e Video (compatibilità del bus: AGP/PCI-X)
 Schede di espansione varie sul bus PCI (esempi:
schede di acquisizione audio/video, schede per
collegamento a reti wireless, ecc...)
Il BIOS – Basic Input Output System
 Il BIOS è un Firmware (ovvero un programma
impresso su una ROM)
 Risiede su una memoria ROM (Read Only
Memory)
 É costituito dall’insieme di quelle procedure
software che permettono al computer di
inizializzare nelle fasi di avviamento, altri
dispositivi, come la tastiera, il monitor, le
unità disco...
 Dal BIOS è possibile impostare la sequenza di
“boot” del sistema
 Dal BIOS è possibile impostare alcuni
parametri per i componenti della scheda
madre (tipo voltaggi, frequenze, ecc...)
La CPU è l'unità centrale di calcolo di ogni elaboratore
 Raggruppa le funzionalità di calcolo e di supervisione
dell’elaboratore
 Esegue le istruzioni dei programmi caricati nella memoria
centrale (la RAM)
 Gestisce, controllandone il funzionamento, le unità
periferiche di ingresso e uscita dei dati (input/output)
 La CPU è un microprocessore, che viene collocato nella
scheda madre, ed è composta da 2 parti fondamentali:
ALU (Arithmetic Logic Unit): la componente che esegue le
istruzioni di calcolo e di confronto tra dati
 Unità di controllo: che attiva e controlla le operazioni di
ingresso e uscita dei dati


Oltre a queste possono esserne presenti altre, per
esempio:
FPU (Floating Point Unit) che si occupa di eseguire calcoli in
virgola mobile;
 MMU (Memory Management Unit) che si occupa di tradurre gli
indirizzi di memoria logici in indirizzi fisici

CPU da fuori
CPU da dentro
L' architettura x86 è un termine generico per indicare un'architettura di microprocessori
inizialmente sviluppata e prodotta da Intel.
È al momento l'architettura più diffusa nel mercato dei PC desktop, portatili, e nei server
economici.
Nel corso degli anni, più di una ditta ha introdotto processori compatibili con l'architettura
x86, ponendosi in concorrenza con Intel. Attualmente (2007) l'unico concorrente di un certo
peso nel settore dei personal computer è AMD che produce processori x86-compatibili fin dai
primi anni dell'architettura.
I primi modelli di processori erano indicati solo da un numero: 8086, 8088, 80186, 80286,
80386, 80486...
Successivamente i produttori hanno iniziato ad identificarli con un nome come ad esempio:
Pentium, Athlon...
Com'è fatta una istruzione?
Una istruzione è composta da:
 Un codice operativo che la identifica
 Uno o più operandi che forniscono i dati (o gli indirizzi
della memoria dove sono memorizzati) sui quali effettuare
le operazioni e l’indirizzo dove mettere un eventuale
risultato
Vediamo un esempio di istruzione assembly:
ADD
EAX
EBX
ECX
ADD: è il codice operativo (in questo caso una addizione)
EAX, EBX: sono i due registri che contengono gli addendi da
sommare
ECX: è il registro in cui verrà memorizzato il risultato della
somma
La macchina traduce l'istruzione nel suo codice macchina:
0000001 000 011 001
A questo punto il processore è in grado di eseguire
l'istruzione.
Il set di istruzioni che un processore è in grado di eseguire
comprende:
 istruzioni aritmetiche (ADD, SUB, MUL …)
 istruzioni logiche (AND, OR, NOT …)
 istruzioni di analisi e trasferimento di controllo (JMP …)
 istruzioni di trasferimento dati in memoria (MOV …)
L'esecuzione di una intera istruzione aritmetico logica passa
attraverso l'esecuzione di una o più operazione elementari,
quindi è possibile che siano richiesti più cicli di clock per
completare una istruzione aritmetico-logica.
Istruzione elementare 1
Istruzione elementare 2
Istruzione aritmetico-logica
Istruzione elementare 3
Istruzione elementare 4
La “velocità” della CPU è proporzionale alla frequenza del
clock (una sorta di orologio interno). Infatti ad ogni ciclo di
clock corrisponde l’esecuzione di un’ istruzione elementare.
La frequenza del clock si misura in MHz o GHz (MegaHertz o
GigaHertz, cioè milioni o miliardi di cicli al secondo)
Tick 1
Tick 2
Tick 3
Tick 4
Istruzione
Istruzione
Istruzione
Istruzione
elementare 1 elementare 2 elementare 3 elementare 4
Più veloce è il “tick” del clock più veloce sarà la CPU nell'eseguire le
istruzioni
Nota: la velocità della CPU non dipende comunque soltanto dalla
frequenza del clock (per limiti fisici non è possibile ad oggi innalzare
la frequenza del clock sopra certi valori a causa dell'elevato
surriscaldamento della piattaforma). Si cercano dunque soluzioni
alternative per incrementare l'efficienza delle CPU quali: registri a 64
bit, memorie cache di dimensioni maggiori.
La velocità della CPU si può misurare anche in MIPS (Milioni di Istruzioni Per Secondo)
Le istruzioni a cui si fa riferimento sono quelle assembly del processore in esame. Tali
istruzioni sono quelle aritmetico-logiche come ad esempio una somma o un test. Un
normale programma per computer è composto da migliaia o milioni di queste
istruzioni. Il numero di istruzioni che il processore riesce ad eseguire in un
secondo, espresso in milioni, è il suo MIPS.
Le misure di MIPS non sono né affidabili sul singolo processore, né utilizzabili per
confrontare processori diversi. Nel primo caso, ogni programma contiene una
diversa proporzione di istruzioni di diverso tipo, ognuna delle quali può essere più
o meno lunga da eseguire. Non è insolito che il MIPS di un processore cambi anche
di un fattore 10 a seconda di quale programma stia eseguendo.
Per questo motivo alcuni produttori usano i MOPS (Million Operations Per Second) per
indicare la reale capacità di eseguire una reale operazione e non solo un'istruzione.
In pratica anche questa unità di misura non è significativa delle reali prestazioni
del processore a causa delle piccole furbizie usate dai produttori stessi.
Nel secondo caso, processori diversi hanno istruzioni diverse che rendono privo di
significato un confronto: un processore potrebbe avere un'istruzione complessa ma
lenta, mentre in un altro lo stesso lavoro potrebbe essere svolto da 20 istruzioni
più semplici e veloci.
Il valore espresso in MIPS può essere valido nel caso, piuttosto insolito, che un
processore abbia istruzioni che impiegano tutte lo stesso tempo per essere
eseguite.
Come vengono eseguite le istruzioni dalla CPU?
Un processore esegue iterativamente due operazioni:
 preleva (fetch) una istruzione dalla memoria
 esegue l'istruzione (execute).
Tale ciclo viene comunemente detto ciclo di fetch-execute
fetch
execute
Riepilogando, il ciclo di esecuzione di una istruzione prevede:
 trasferimento dell'istruzione dalla memoria centrale (RAM) alla
CPU
 decodifica del codice operativo dell'istruzione e degli operandi
 eventuale trasferimento dei dati su cui operare (dipende dal tipo
di istruzione che devo eseguire)
 esecuzione dell'istruzione
 eventuale trasferimento del risultato dell'operazione in memoria
 centrale (RAM)
Cerchiamo di elencare brevemente quali sono i
fattori principali che influenzano le prestazioni
di un calcolatore.
 la CPU (maggiore è la frequenza di clock della
CPU maggiore sarà la velocità con cui il
calcolatore potrà eseguire le operazioni)
 la memoria RAM (maggiore è la memoria
principale del calcolatore maggiore sarà la
quantità di applicazioni che potrò utilizzare
contemporaneamente sul calcolatore)
 il numero di applicazioni in esecuzione (se sto
utilizzando molte applicazioni
contemporaneamente le prestazioni del
calcolatore saranno inferiori rispetto a quando
utilizzo una sola applicazione alla volta)
Cosa si intende per INPUT/OUTPUT?
Con il termine INPUT/OUTPUT o I/O noi intenderemo tutte le
interfacce messe a disposizione dal calcolatore per effettuare
uno scambio di dati o segnali con l'utente (a livello sensoriale).
Cosa sono i dispositivi (o device) di INPUT?
Per dispositivo di INPUT si intende qualsiasi strumento in ingresso al
calcolatore che consente all'utente di inserire informazioni, dati
e comandi consentendogli di controllare il calcolatore.
Sono dispositivi di INPUT:
Touchpad
Lettore di schede
Mouse
Scanner
Webcam
Joystick
Tastiera
Trackball
Fotocamera digitale
Cosa sono i dispositivi di OUTPUT?
Per dispositivo di OUTPUT si intende qualsiasi strumento in uscita
dal calcolatore che consente all'utente di “percepire”
l'informazione elaborata dal computer.
Per “percepire l'informazione” si intende ad esempio visualizzare un
video su un monitor, leggere un testo stampato, ascoltare musica
da delle casse acustiche...
Rientrano tra i dispositivi di OUTPUT:
Monitor
Stampante
Speaker
Cuffie
Cosa sono i dispositivi di INPUT/OUTPUT?
Sono dispositivi che funzionano al contempo sia
come dispositivi di INPUT sia come dispositivi di
OUTPUT.
Rientrano tra i dispositivi di INPUT/OUTPUT:
Touchscreen
Innanzitutto precisiamo cosa si intende con il termine
“memoria” in ambiente informatico.
In informatica, il termine memoria si riferisce alle parti di un
computer che conservano informazioni per un certo
tempo. La memorizzazione di dati in memoria e il
successivo recupero dei medesimi sono funzioni
fondamentali nel funzionamento degli elaboratori.
Penne USB
Hard disk interni/esterni
Memory Card
CD/DVD
RAM
In che relazione stanno le i vari tipi di memorie
all'interno del calcolatore?
E' importante fin da adesso distinguere tra:
 memoria principale (RAM)
 memoria secondaria (CD, DVD, Hard Disk...)
La memoria principale o centrale (RAM) è usata
per la registrazione dei dati e dei programmi al
momento della loro esecuzione.
La caratteristica peculiare delle memorie
secondarie (anche dette memorie di massa) è la
non volatilità, ovvero la possibilità di
memorizzare permanentemente i dati.
Come si misura la memoria?
L'unità di misura della memoria è il bit.
Il bit è l'unità di misura dell'informazione (dall'inglese
“binary unit”), definita come la quantità minima di
informazione che serve a discernere tra due possibili
alternative equiprobabili (infatti un bit vale 0 oppure
1).
Quindi il singolo bit e in grado di rappresentare solo 2
diverse possibilità.
Per rappresentare informazioni maggiori è necessario
utilizzarli a raggruppamenti: ad esempio per
rappresentare i numeri da 1 a 10 avremo bisogno di
almeno 4 bit (cioè 24=16 combinazioni)
Solitamente nei calcolatori si utilizzano i bit a gruppi di
8, e ci si riferisce ad essi come a Byte. Quindi 1 Byte
è costituito da 8 bit.
Riportiamo nella tabella sottostante i principali multipli del bit nel
Sistema Internazionale e nel sistema binario.
Multipli del bit
Prefissi SI
Prefissi binari
Nome
Simbolo
Multipli
Nome
Simbolo
Multipli
kilobit
kb
103
kibibit
Kib
210
megabit
Mb
106
mebibit
Mib
220
gigabit
Gb
109
gibibit
Gib
230
terabit
Tb
1012
tebibit
Tib
240
petabit
Pb
1015
pebibit
Pib
250
exabit
Eb
1018
exbibit
Eib
260
zettabit
Zb
1021
zebibit
Zib
270
yottabit
Yb
1024
yobibit
Cibi
280
Cosa determina questo? Che ad esempio un Hard Disk da 500 GB
per il nostro computer contiene solamente 465 GB !!
Una memoria può essere considerata astrattamente come una
sequenza finita di celle, in cui ogni cella contiene una sequenza
finita di bit.
Normalmente i bit sono gestiti a gruppi di otto, detti byte. Pertanto
lo spazio fisico della memoria può essere pensato una sequenza
di locazioni, ognuna contenente un byte. Ogni locazione è
individuata da un preciso indirizzo normalmente indicato da un
numero intero positivo.
Ogni locazione di
memoria può contenere 1
byte (8 bit) di dati.
Di solito ci si riferisce a 1
Byte (8 bit) di dati come
a un “carattere”.
Per individuare un dato in
memoria dovremo
conoscere l’indirizzo del
primo dei byte e la
lunghezza del dato.
0x09F5
0x09F6
0x09F7
0x09F8
0x09F9
0x09FA
0x09FB
0x09FC
I processori a 32
bit possono
indirizzare 232
byte di memoria
(4 GB), quelli a
64 bit fino a 264
byte di memoria
(16 EB)
E' quella memoria usata dal sistema per lavorare. Tutti i
programmi, a partire dal sistema operativo fino a tutti gli
applicativi, per funzionare devono essere caricati in RAM.
A loro volta i programmi caricano in RAM anche i dati, e li
elaborano.
La memoria principale (RAM) fa parte di quella categoria di
memorie dette “memorie veloci”, ovvero quelle memorie
che servono per consentire al computer di lavorare in
maniera efficiente e rapida
RAM = Random Access Memory = Memoria ad Accesso Casuale
Cosa significa ad accesso casuale?
Significa che è possibile leggere e scrivere informazioni con
un accesso “casuale”, ovvero senza dover rispettare un
determinato ordine, come ad esempio avviene per un
nastro magnetico.
La memoria principale (RAM) ha le seguenti caratteristiche:
 I dati devono poter essere registrati
 I dati registrati devono poter essere localizzati
 I dati registrati devono poter essere letti
 I dati registrati devono poter essere modificati
La RAM non può essere l’unico supporto di registrazione di
dati e programmi in quanto:
 Essendo veloce, è anche costosa e quindi non è pensabile
poterne acquistare grandi quantità
 I processori possono indirizzare solo una quantità
predeterminata di memoria RAM (come abbiamo visto un
processore a 32 bit non può gestire più di 4GB di memoria
RAM)
 E' volatile, e questo significa che dati e programmi
registrati vengono perduti al momento in cui viene a
mancare l’alimentazione elettrica, cioè quando spengiamo
il computer
In pratica, avere una maggiore quantità di
memoria RAM all'interno di un calcolatore ci
permette di:

avere un numero maggiore di programmi in
esecuzione contemporaneamente

avere la possibilità di lavorare agevolmente
con dati di grandi dimensioni
Quindi in generale, avere una maggiore
quantità di memoria RAM ci consente di
ottenere performance migliori.
Cosa significa ROM?
 ROM significa Read Only Memory (Memoria a Sola Lettura)
Una memoria a sola lettura (ROM) è una memoria il cui
contenuto può essere scritto una sola volta, quindi sono
memorie il cui contenuto non può essere modificato.
A cosa servono?
Servono per la registrazione di programmi particolari
(Firmware).
Un esempio di firmware è il BIOS
 Il BIOS (Basic Input Output System) è costituito
dall’insieme di quelle procedure software che permettono
al computer di inizializzare nelle fasi di avviamento tutti i
vari dispositivi, come la tastiera, il monitor, le unità
disco...
Anche le memorie a sola letture (ROM) fanno parte della
categoria delle “memorie veloci”
Fanno parte della categoria “memorie veloci” le memorie RAM e
ROM.
La RAM:
 costituisce la memoria centrale del calcolatore
 è una memoria ad accesso casuale
 è volatile
 è indirizzabile, scrivibile, modificabile e leggibile
 influenza le prestazioni del calcolatore
 usata per il caricamento delle applicazioni e per una
memorizzazione temporanea dei dati
La ROM:
 è una memoria di sola lettura (non è scrivibile, e quindi non è
 nemmeno modificabile)
 è usata per memorizzare il firmware
 non è volatile
Una memoria di massa è una memoria secondaria, i cui
maggiori rappresentanti sono gli Hard Disk, ma anche
supporti rimovibili come Floppy Disk, CD, DVD, nastri
magnetici, memorie flash di ogni tipo ed altro ancora.
La caratteristica peculiare della memoria di massa è la “non
volatilità”, ovvero la possibilità di memorizzare
permanentemente i dati (per questo si parla anche di
memoria di archiviazione).
Inoltre, la memoria di massa ha un costo inferiore rispetto
alla memoria principale, per questo verrebbe da chiedersi
perché nei moderni computer non si utilizzi solo memoria
secondaria: la ragione risiede nel fatto che i tempi medi di
accesso a memoria principale sono dell'ordine delle
centinaia di nanosecondi, contro i millisecondi delle
memorie di archiviazione, che, quindi, necessitano di
tempi di accesso maggiori di ben 5 ordini di grandezza.
Costituiscono il principale sistema per
l'archiviazione dei dati (e quindi sono dispositivi
di memorizzazione di massa)
Come funzionano?
Sono costituiti da uno o più dischi in alluminio o
vetro, rivestiti di materiale ferromagnetico in
rapida rotazione e da due testine per ogni disco
(una per lato), le quali, durante il
funzionamento “volano” alla distanza di pochi
centesimi di nanometro dalla superficie del disco
leggendo e scrivendo i dati. La testina è tenuta
sollevata dall'aria mossa dalla rotazione stessa
dei dischi che può superare i 15.000 giri al
minuto.
Sono costituiti da una pila di piatti registrabili su
entrambe le superfici.
La registrazione avviene su piste magnetiche disposte
nelle superfici dei piatti.
Solitamente contenuto all’interno del case, ma, nel
caso degli Hard Disk esterni, può anche essere
impiegato come una periferica esterna.
Non è estraibile ed ha elevata capacità.
Le caratteristiche principali di un hard disk moderno
sono:
 la capacità (espressa in GB metrici)
 il tempo di accesso (espresso in ms)
 la velocità di trasferimento (espressa in MB/s)
Sono Hard Disk interni dotati di un case predisposto con porte per la
connessione del disco al calcolatore
Come dice il nome stesso sono dischi che non si trovano all'interno
del computer, ma possono essere collegati all'esterno (sono
dispositivi portatili)
Vengono trattati come dischi fissi dal S.O., ma sono in pratica delle
periferiche che possono essere rimosse e collegate “a caldo”
Esistono vari tipi di connessione tra i dischi esterni ed il computer:
USB 1.1/2.0 (Universal Serial Bus): questa connessione, che può
essere usata anche per mouse, stampanti, etc. connette tramite
cavo il disco ad una porta presente sul PC
Wi-Fi: è un collegamento senza cavo, il disco comunica al computer
tramite onde radio. Adotta la stessa tecnologia usata per la
connessione in rete senza fili
Firewire 400/800: questa connessione, che può essere usata anche
per dispositivi multimediali, come videocamere, fotocamere etc.
connette tramite cavo il disco ad una porta presente sul PC (è
una connessione più veloce, ma meno diffusa rispetto alla USB)
E' un supporto di memorizzazione digitale
composto da un disco di resina termoplastica
trasparente, generalmente di 12 centimetri
di diametro, che racchiude al suo interno un
sottile foglio di materiale metallico sul quale
sono memorizzate le informazioni come
successioni “avvallamenti” e “colline” (in
inglese “pits” e “lands”) successivamente
letti per mezzo di un laser – per questo
motivo sono detti anche dischi ottici.
Cosa significa CD-ROM?
 E' un acronimo di Compact Disc Read Only Memory.
I CD-ROM sono usati per la memorizzazione di dati generici, e
costituiscono il principale supporto per la distribuzione dei
programmi.
I dati sono memorizzati in piste ottiche concentriche disposte su
una superficie
La sigla ROM (Read Only Memory) sta a significare che sono memorie
di sola lettura, ovvero non vi si può scrivere
E' un supporto estraibile ed ha una buona capacità (solitamente si
va da 650MB a 700MB, esistono però CD con capacità maggiore,
800MB ca., che per essere registrati necessitano di tecniche
particolari dette “overburn”)
Per la lettura del CD-ROM è necessario disporre di un apposito
lettore (un lettore per CD-ROM è un apparecchio che dispone di
un laser che è in grado di “leggere” i dati incisi sulla superficie
del dispositivo ottico)
L'acronimo CD-R sta per Compact Disc Recordable
A differenza del CD-ROM, il CD-R è un CD
registrabile, e quindi è possibile scrivere
(registrare) dati su di esso tramite un apposito
apparecchio chiamato masterizzatore ed un
software apposito per la masterizzazione
N.B.: i CD-R possono essere scritti (registrati) una
sola volta.
I CD-R possono anche essere chiamati CD-WORM
(Write Once Read Many)
L'acronimo CD-RW sta per Compact Disc Re-Writable
Un CD-RW può essere scritto (registrato) ed in più è
anche possibile cancellarne il contenuto in maniera
tale da poter riutilizzare il supporto per successive
registrazioni (sono quindi supporti ottici riscrivibili)
Hanno capacità uguali a quelle disponibili per i CD-R
(650MB, 700MB)
La velocità di scrittura su CD-RW è inferiore rispetto a
quella utilizzata per incidere CD-R (siamo nell'ordine
dei 4x mentre per i CD-R si arriva fino a 52x)
Sia per la scrittura che per la cancellazione dei CD-RW
è necessario un apposito software per la
masterizzazione
Il DVD, acronimo di Digital Versatile Disc (in
italiano Disco Versatile Digitale) è anch'esso
un supporto di memorizzazione di tipo ottico
Anche in questo caso i dati sono memorizzati
in piste ottiche concentriche disposte su una
superficie
Come per i CD, ne esistono di diversi tipi:
 DVD-ROM, sono di tipo Read-Only e quindi
non possono essere scritti
 DVD±R, sono registrabili una sola volta
 DVD±RW, sono registrabili, cancellabili e
riscrivibili
Hanno una capacità di 4,7GB (oltre 6 CD)
Perché un DVD contiene più dati di un CD pur avendo un
diametro uguale?
 Semplice: le tracce nel DVD sono più piccole (con
dimensione di 0,4 micron) e più strette (con
dimensione di 0,74 micron). Per tale motivo il DVD è
un supporto “superdenso” e può contenere fino a 4,7
GB con una velocità di scrittura massima di 16x.
I recenti masterizzatori Dual Layer sono in grado di
registrare gli specifici supporti DVD±R DL anche in un
secondo strato raggiungibile dal laser cambiando la
focalizzazione della lente. Questi supporti infatti
adottano due strati incidibili anziché uno. La capacità
viene portata così ad 8,5 GB ma la velocità di
scrittura è ridotta ad un massimo di 6x.
Ad oggi è possibile utilizzare come dispositivi di archiviazione:
 Hard Disk esterni USB o Firewire
 USB Drive (anche detta Chiave o Penna USB)



Una chiave USB, o penna USB, o pendrive, è una memoria di massa portatile di
dimensioni molto contenute che si collega al computer mediante la comune
porta USB.
Nella chiave USB i dati sono memorizzati in una memoria flash, contenuta al
suo interno. Attualmente la capacità di memoria delle chiavi USB va da 32 MB
fino a 16 GB. La capacità è limitata unicamente dalla densità delle memorie
flash impiegate, quindi è lecito aspettarsi ulteriori incrementi di capacità per
queste memorie.
Memory Card (anche dette Schede di Memoria)

Una memory card, o scheda di memoria, è un dispositivo elettronico portatile
di ridotte dimensioni in grado di immagazzinare dati in forma digitale e di
mantenerli in memoria anche in assenza di alimentazione elettrica. A tale scopo
utilizza una memoria flash (memoria non volatile) contenuta al suo interno. Le
schede di memoria sono da considerarsi un'evoluzione dei classici floppy disk,
rispetto ai quali hanno due fondamentali vantaggi: la non influenzabilità da
parte dei campi magnetici, e l'enorme capacità di memoria rispetto ai floppy (si
va dai 16 MB fino ai 16 GB).
Ripetiamo di nuovo cosa si intende per software:
 il termine software indica un programma o un insieme di
programmi in grado di funzionare su un elaboratore (computer)
I software possono essere divisi grossomodo in cinque categorie:
 i Sistemi Operativi (cioè i software che regolano il funzionamento
del computer e ci permettono di utilizzarlo, ad esempio
Windows)
 i Driver (cioè i software che si integrano con il S.O. e permettono
il riconoscimento e l'utilizzo delle varie periferiche del computer)
 i Firmware (cioè i software contenuti direttamente nell'hardware
e che ne regolano le funzioni interne)
 i Programmi Applicativi (cioè tutti quei software che vengono
utilizzati dall'utente finale)
 le Librerie (cioè software che forniscono funzioni utilizzabili non
direttamente ma per mezzo di altri software)
A noi interesserà solamente il Software di Sistema e il Software
Applicativo
Il Sistema Operativo è un software indispensabile
su ogni calcolatore
Il S.O. gestisce le componenti hardware che sono
presenti nel computer e permette il
funzionamento del software applicativo
Riportiamo un elenco dei S.O. più famosi:
 MS-DOS (Microsoft)
 Windows (Microsoft)
 Unix
 GNU/Linux
 Mac OSX (Apple)
 Solaris (Sun)
Cos'è il Sistema Operativo?
 Il S.O. è un insieme di processi che consentono
all’utente di utilizzare le risorse del computer
ed eseguire programmi
 Un S.O. funziona da intermediario fra l'utente e
l'hardware, con lo scopo di fornire un ambiente
nel quale l'utente possa eseguire i programmi in
maniera conveniente ed efficiente
Cosa si intende con il termine “processo”?
 Per processo si intende un istanza di un
programma in esecuzione in modo sequenziale.
Più precisamente è una attività controllata da un
programma che si svolge su un processore.
Elenchiamo di seguito le principali funzioni svolte
dal S.O.:
 gestione dell'unità centrale di elaborazione
(CPU)
 gestione della memoria centrale in uso dai vari
programmi in esecuzione
 gestione delle periferiche di I/O (input/output)
 gestione delle operazioni lettura/scrittura sulle
memorie di massa (cioè lettura/scrittura dei
file)
 gestione degli utenti
 gestione delle comunicazioni con (eventuali)
altri calcolatori presenti
Gli insiemi di dati (o informazioni) memorizzati
nelle memorie di massa di un elaboratore
prendono il nome di file (o archivi).
Con il termine “File System”, invece, si identifica
l'architettura e le funzionalità messe a
disposizione dal sistema operativo per poter
gestire l'archiviazione dei dati sui dispositivi di
memorizza secondaria (Hard Disk,
CD/DVD, ecc.).
Ogni sistema operativo ha un proprio File System,
ma è comune a quasi tutti i File System
l'architettura detta “a albero”.
Ciascun file è identificato da un nome e da una estensione.
Esempio:
Il-mio-file.doc
I file possono essere:
 file di sistema: sono quei file che costituiscono il sistema
operativo o le applicazioni installate
 file utente: sono i file prodotti dall'utente che utilizza il
computer
I meccanismi messi a disposizione dal sistema operativo consentono
di:
 assegnare ogni tipo di file ad una applicazione
 elencare i file presenti in una qualsiasi memoria secondaria del
PC
 creare, spostare, modificare, copiare e cancellare file
 applicare meccanismi di protezione ai file per proteggerli da
scritture o modifiche indesiderate
 creare copie di sicurezza (backup) compressi dei dati presenti
estensione nome
Il software applicativo è cosituito da quell'insieme di programmi che
vengono direttamente utilizzati dall'utente che accede al
computer.
Il software applicativo può essere suddiviso a sua volta in 2
categorie:
 software specifico, composto da programmi specializzati a
risolvere determinati problemi o destinati a scopi ben
determinati. Fanno parte di questa categoria ad esempio
programmi di contabilità, programmi di gestione (gestione
personale, gestione magazzino...), programmi per la
fatturazione...
 software general purpose, composto da programmi che possono
essere utilizzati per varie mansioni e che possono essere adattati
per essere utilizzati in diversi settori. Fanno parte di questa
categoria di programmi gli elaboratori di testi (come Word), i
fogli elettronici (come Excel e Lotus123), i database (come
Access e FileMaker), i desktop publishing (come PowerPoint e
QuarkXpress), i browser (come Internet Explorer), i mail manager
(come Outlook e Eudora), i software di disegno tecnico (come
AutoCAD)...