Appunti studio informatica

Internet e i linguaggi di programmazione

Decenni fa molti termini non venivano usati, come ad esempio Internet, che attualmente sono termini molto comuni e molto usati. Pensiamo solamente che alle elementari i bambini sanno navigare, per realizzare progetti scolastici oppure per cercare semplicemente informazioni su internet. Queste attività svolte sono rese possibili grazie ai software, che sviluppano linguaggi di programmazione, tra cui ad esempio il linguaggio C++ che è considerato il più completo, anche se esistono diversi linguaggi di programmazione.

Come è composto un computer

Il computer (calcolatore) è un apparecchio meccanico che svolge delle istruzioni elementari. Le istruzioni elementari che svolge un calcolatore fanno parte delle istruzioni d'ingresso (dei dati del sistema) e di uscita (ovvero i risultati del sistema). Attualmente troviamo diverse tipologie di computer con diversi processori di diversa potenza di RAM in modo che si possa fare un diverso uso di questi dispositivi. Infatti troviamo diversi tipi di applicazioni, software e word processor, ovvero elaboratori di testi.

Il compilatore

Il compilatore è formato da due parti:

• Hardware, ovvero le componenti fisiche che vanno dal compilatore al monitor:
  • Unità centrale di elaborazione CPU;
  • Memoria principale RAM (Random Access Memory, o memoria casuale);
  • Tutti i dispositivi input e output, ovvero mouse, chiavette, cam …

L’unità centrale di elaborazione (CPU) è il cervello del computer, a sua volta composto da:

• Unità di controllo (Control Unit): ovvero la parte di recuperare e decodificare le istruzioni, controlla il flusso delle informazioni della memoria, e coordina il funzionamento dei componenti interni.
• Unità aritmetico logica (ALU): ovvero porta a termine tutte le operazioni aritmetiche e logiche, per poter prendere decisioni.
• Registro dell'istruzione dove si contiene tutte le istruzioni eseguite da CPU.
• Contatore di programma che fa riferimento alle istruzioni successive in coda.

La memoria principale o main memory, è connessa direttamente al CPU, dove tutti i programmi devono essere caricati nella memoria principale prima di poter essere eseguiti. Questa è una sequenza ordinata di celle, ovvero celle di memoria, identificata da un indirizzo che permette di trovare i dati salvati. Ogni dato che viene salvato nella memoria viene codificato con un indirizzo sotto forma di codice binario.

La memoria secondaria è la seconda memoria che va a salvare sul dispositivo tutte le informazioni, poiché la memoria principale perde la memoria al momento dello spegnimento nonostante garantisca il funzionamento delle applicazioni. Per poter far sì che i dati vengano salvati i due dispositivi devono essere connessi.

I dispositivi input e output sono tutti quegli strumenti che inviano informazioni al computer (input), pensiamo a una tavoletta grafica o a un mouse. E tutti i dispositivi che ricevono informazioni dal computer (output), che memorizzano i risultati di un'operazione su altri dispositivi, come monitor o chiavette.

Software

Software è l'insieme delle funzionalità del calcolatore e delle applicazioni. I software sono programmi scritti che servono per risolvere dei problemi o compiere dei compiti specifici. Pensiamo ai word processor per poter scrivere oppure anche solo al sistema operativo di cui ogni calcolatore è predisposto, e che va a controllare ogni singola funzione e attività che viene svolta.

Linguaggio dei calcolatori

Un calcolatore è un dispositivo elettronico, dove con impulsi elettrici è possibile far sì che la macchina svolga dei comandi. Esistono diverse tipologie di segnali:

• Segnali analogici ovvero segnali con onde continue, spesso usate per il suono.
• Segnali digitali ovvero segnali che sono una serie di sequenze di codice binario (0 tensione bassa, mentre 1 alta).

Dato che all'interno della macchina vi sono dei segnali digitali, il linguaggio che usano i calcolatori per comunicare si chiama linguaggio macchina, ovvero composto da codici binari, ovvero una sequenza di 0 e 1 che compongono cifre binarie o binary digit o bit. Spesso la scheda di codifica all'interno della maggior parte dei computer è composta da 7 bit e per questo troviamo il linguaggio ASCII (American Standard Code for Information Interchange), costituito da 128 caratteri numerici da 0 a 127.

Evoluzione dei linguaggi di programmazione

Il linguaggio elementare della macchina si esprime in bit, per poter svolgere problemi o situazioni. Ma molti programmatori, seppur utilizzando codici binari simili, hanno elaborato linguaggi diversi con criteri differenti. Quindi, seppur esiste un linguaggio in codice binario, ci si ritrova con funzionalità differenti, tranne per il concetto di memorizzare ogni dato all'interno della memoria un elemento identificato con un indirizzo. I primi computer venivano programmati con il linguaggio macchina, dove ogni cod...