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Fisica statistica ed informatica - Tecnologie ICT Appunti scolastici Premium

Appunti di Fisica statistica ed informatica - Tecnologie ICT. Nello specifico gli argomenti trattati sono i seguenti: Concetti di base delle Tecnologie ICT, Tecnologia dell'informazione, Che cosa fa la CPU (processore), Memorie di massa ottiche, ecc.

Esame di Fisica statistica ed informatica docente Prof. G. Vermiglio

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Liceo Scientifico ed Artistico "A. Serpieri" - ECDL Test Center

Modulo 1 (Syllabus 4.0)

Concetti di base delle Tecnologie ICT

Questo modulo richiede che il candidato comprenda i concetti fondamentali delle

Tecnologie dell'Informazione (ICT). Il candidato dovrà disporre di una conoscenza di base

della struttura di un personal computer sia dal punto di vista hardware che dal punto di

vista software, e dovrà comprendere alcuni concetti di ICT quali la memorizzazione di dati e

la memoria. Inoltre dovrà comprendere come vengono utilizzate le reti informatiche e i

programmi software nella vita quotidiana. Il candidato dovrà essere in grado di rendersi

conto dei problemi legati alla salute e alla sicurezza nell’uso dei computer, e al loro

possibile impatto ambientale. Infine il candidato dovrà essere consapevole degli aspetti

fondamentali di protezione dei dati e di problematiche legali associate all’uso dei computer.

Sezione Tema Rif. Argomento

1.1.1 Hardware, Software, 1.1.1.1 Comprendere i termini hardware, software e

1.1 Concetti Tecnologia dell’Informazione Tecnologia dell’Informazione (ICT).

generali

Tecnologia dell'informazione

La (Information Communication Technology) nasce dall' integrazione tra informatica e

ICT

telecomunicazioni e si è sviluppata principalmente negli anni ottanta con il collegamento in rete dei

computer. Ogni singolo computer collegato in rete può accedere a grandi banche dati, usare la

posta elettronica, la teleconferenza, ecc. L'informatica, invece, la scienza che si propone di

raccogliere, organizzare, conservare e distribuire le informazioni tramite sistemi automatici di

elaborazione dei dati. Scopo della disciplina è quello di realizzare macchine in grado di eseguire le

azioni necessarie alla risoluzione di un problema. Il termine deriva dalla fusione delle parole

autoMATICA.

INFORmazione

Per entrambe, si fa uso di "sistemi informatici" chiamati computer: in un sistema informatico

possiamo distinguere due componenti fondamentali, chiamate (letteralmente, la

hardware

ferramenta) e parola per la quale non esiste una traduzione ma che nasce dalla

software,

contrapposizione tra hard (duro) e soft (morbido). Pertanto con il termine intendiamo

hardware

tutti i componenti "fisici" di un computer, tutti i circuiti che sono dentro le varie "scatole" che

costituiscono un computer e tutte le parti elettroniche che ad esso si collegano, mentre con il

termine intendiamo i programmi, ossia tutte quelle istruzioni che, all' accensione del

software

computer, lo animano e lo mettono in condizioni di lavorare e di dialogare con l' utente.

1.1.2 Tipi di computer 1.1.2.1 Comprendere e distinguere tra varie classi di

computer (mainframe, network computer,

personal computer, laptop, personal digital

assistant - PDA) in termini di capacità,

velocità, costo, e impieghi tipici

Come si classificano i computer, in relazione alla potenza, al costo e all’uso?

I hanno processori potenti e grande quantità di memoria RAM. Sono particolarmente

mainframe

utilizzati in multiutenza, ossia da più persone contemporaneamente, ciascuna delle quali utilizza un

terminale collegato al mainframe. Sono molto costosi, pertanto sono utilizzati da grosse società

commerciali, banche, ministeri, aeroporti.

I sono computer connessi a una rete e privi di risorse proprie: utilizzano le

network computer

risorse della rete, quindi i programmi applicativi non sono installati sul computer ma su un server

Modulo 1 - Albini Stefano 1

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remoto, su cui risiedono anche i dati. Non sono molto costosi. Sono tipicamente impiegati delle

situazioni in cui una grossa banca dati deve essere accessibile da numerosi uffici anche distanti.

I sono quelli usati per lavoro d'ufficio o in ambito domestico da un solo utente

personal computer

per volta. Una ulteriore distinzione può essere fatta tra computer da tavolo o computer e

desktop

computer portatili o detti anche notebook per la dimensione simile a quella di una agenda.

laptop,

Oggi tutti questi computer possono essere connessi a reti di computer, eventualmente anche con

dispositivi wireless (senza fili). Il costo è relativamente basso, e dipende dalle prestazioni e dagli

accessori. In generale i modelli desktop costano meno dei laptop. Sono utilizzati in innumerevoli

situazioni, sia domestiche che aziendali, sia per svago che per lavoro.

I o PDA, detti anche computer palmari perché stanno nel palmo di una

personal digital assistant

mano, sono piccoli computer che svolgono diverse funzioni sia di agenda elettronica sia di

memorizzazione dati, e sono spesso dotati di software semplificati ma simili a quelli dei personal

computer, con i quali possono dialogare e scambiare file. Talvolta incorporano un telefono cellulare

e si possono connettere a internet. Il loro costo non è elevato, anche se dipende dalle prestazioni.

L’uso tipico è legato alla facilità di trasporto, alla tascabilità, in tutte le situazioni in cui è importante

memorizzare ed elaborare dati e contatti, con possibilità di trasferirli poi su un personal computer.

1.1.3 Componenti principali 1.1.3.1 Sapere quali sono le parti principali di un

di un personal computer personal computer, quali: l'unità centrale di

elaborazione (CPU), disco fisso, dispositivi

comuni di input/output, tipi di memoria.

Comprendere il termine unità periferica.

Quando guardiamo un computer collocato sulla nostra scrivania, possiamo osservare che è

costituito da:

♣ una scatola (Case o Cabinet) che può essere orizzontale (Desktop) oppure verticale (Tower),

sulla cui parte frontale si possono individuare: il pulsante di accensione, alcune spie (Led), il

drive per i Floppy Disk, il lettore per i CDRom o per i DVD, ed eventuali altri dispositivi, (quali

masterizzatore, streamer, unità Zip, ecc.) mentre sulla parte opposta sono collocate un certo

numero di connettori (Porte) ai quali sono collegati i vari dispositivi chiamati unità periferiche.

♣ un cavo di alimentazione, connesso con la rete elettrica

♣ una tastiera

♣ un mouse

♣ un joystick

♣ un monitor o schermo

♣ eventuali altoparlanti, microfono, cuffie

♣ una stampante

♣ eventualmente, uno scanner

♣ un cavo che connette il computer alla linea telefonica, o un modem esterno

♣ un cavo che connette alla rete

♣ una piccola telecamera (Webcam)

È possibile che siano presenti anche altri dispositivi, meno usuali, quali una connessione

all'antenna TV o a un videoregistratore, una connessione a unità Zip esterne, ecc., come è

possibile che non tutti i dispositivi elencati siano presenti.

Un caso particolare è costituito dai computer portatili. O laptop. In cui tutte le periferiche

fondamentali (tastiera, mouse (sostituito dal touchpad), altoparlanti, modem ecc., sono integrate, e

non collegate esternamente, oppure sono costituite da piccole schede dette PCMCIA collocate in

uno o due slot (fessure) nascoste da uno sportellino. Numerose porte consentono poi di collegare

dispositivi esterni quali stampanti, scanner, monitor, mouse ecc.

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Se apriamo la scatola vediamo che essa contiene

circuiti, cavi, schede elettroniche e altri dispositivi:

se guardiamo con attenzione vediamo che tutti i

dispositivi sono inseriti su una scheda più grande

(Piastra o sono collegati ad essa mediante

madre)

cavi. Questo è lo schema di una piastra madre.

Essa è "nuda", ossia mancano tutti i cavi di

connessione, e tutte le schede, ma cerchiamo di

vedere i vari dispositivi che ad essa saranno

collegati: ♣ un che fornisce corrente a tutte le schede e a

Alimentatore,

tutti gli elementi interni

♣ un Disco Rigido o Hard disk (o più di

uno), che serve a conservare le

informazioni in maniera permanente.

Esso è connesso alla piastra madre

mediante un particolare cavo piatto

costituito da tanti fili elettrici paralleli (cavo

IDE)

♣ il lettore CD o DVD e l'eventuale masterizzatore sono connessi

mediante un secondo cavo IDE (o un cavo SCSI)

♣ anche il lettore per i Floppy Disk è connesso con un terzo cavo simile a un

IDE, ma più stretto dei precedenti

♣ Sulla piastra sono poi presenti degli speciali connettori, chiamati Slot, di tipo e lunghezza

diversi, sui quali possono essere inserite le varie schede (si veda l'immagine relativa alla

scheda madre)

♣ Innanzitutto, su un particolare connettore che può avere diverse

forme, e diversi nomi, è collocato il chiamato anche

processore,

(Central Processing Unit), anche essa di diverso tipo e

CPU

produttore (i principali produttori sono attualmente due: Intel, che

produce le CPU Pentium (Pentium II, Pentium III, Pentium IV) e

Celeron, e AMD, che produce le CPU K6, Athlon e Duron. (Ad

esempio i Pentium III vengono installati su socket 370 oppure 370 FC-PGA che sono dotati di

370 contatti; i Pentium 4 possono essere installati su socket 423 con 423 contatti, mentre i

nuovi modelli di Pentium 4 sono installati su socket 478; infine i modelli Athlon e Duron

utilizzano il socket A, dotato di 462 contatti)

Il compito della CPU è fondamentale, in quanto elabora i dati provenienti da e per la scheda

video, la memoria RAM e il disco fisso. Pertanto, senza CPU il

computer non può funzionare!

♣ La che all'esterno viene connessa al monitor, è,

scheda Video,

generalmente, connessa allo slot AGP (corto, e di colore marrone).

Tale slot consente un flusso molto rapido dei dati dal processore alla

scheda video, il cui compito è quello di elaborare le immagini che

compariranno sul monitor

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♣ Sui restanti connettori possono trovare posto altre schede: la scheda audio, che è

PCI

internamente collegata al lettore di CD ed esternamente ad altoparlanti e microfoni, e incorpora

anche una porta alla quale può essere connesso un Joystick, strumento utilizzato per i

videogiochi; una scheda di rete, che attraverso appositi cavi esterni permette di collegare più

.

computer per condividerne le risorse, e numerose possibili altre schede

♣ Sul retro del computer sono poi presenti alcuni

connettori chiamati che consentono di

porte,

connettere vari tipi di periferiche esterne: i

principali tipi sono: porte (mouse e tastiera),

Ps2

(modem o mouse) (stampante)

seriale parallela

(numerosi tipi di periferica) (si legge

USB SCSI

"scasi") o (periferiche particolarmente

Firewire

veloci) ♣ In appositi connettori trova poi posto la ossia le schede di

RAM,

memoria, che possono essere di diverso tipo: quelle più in uso oggi sono

le (Dual In line Memory Module) dotate di 168 contatti (pin) che

DIMM

possono essere di diverso tipo e velocità di accesso e le dotate di

DDR

184 contatti e molto più veloci. Più antiquate, le (Single In line

SIMM

Memory Module) con 72 pin o, più vecchie ancora, con 30 pin.

1.1.4 Prestazioni di un 1.1.4.1 Sapere quali sono i fattori che influenzano le

computer prestazioni di un computer, quali: la velocità

della CPU, la dimensione della RAM, il

numero di applicazioni in esecuzione.

Le sono influenzate da:

prestazioni di un computer

♣ o CPU, misurata in MHz (Megahertz, o operazioni elementari al

Velocità del processore

secondo) fino a 3000 MHz

♣ misurata in Kb (Kilobyte) da 64 a 512

Quantità di Cache, Kb

♣ misurata in Mb (Megabyte) da 64 a 512

Quantità di RAM, Mb

♣ (comunicazione tra processore e memoria) da 66 a 800

Velocità del BUS MHz

♣ (da 5000 a 10000 giri al secondo) e sua capacità, fino a 30/200

Velocità dell'hard disk Gb

(Gigabyte)

♣ una CPU veloce con un bus lento opera a velocità di fatto inferiore,

Equilibrio dell'insieme:

perché il BUS costituisce un collo di bottiglia, ecc.

♣ Infine le prestazioni di un computer sono influenzate dal numero e dalla complessità delle

infatti, sebbene i moderni sistemi operativi siano in grado di

applicazioni in esecuzione:

operare in multitasking, (esecuzione di più operazioni simultanee), ogni applicazione (task)

occupa una certa quantità di RAM e assorbe una parte della capacità operativa del processore

e delle risorse di sistema, quindi rallenta le prestazioni.

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1.2.1 Unità centrale di 1.2.1.1 Sapere quali sono le funzioni della CPU in

1.2 Hardware elaborazione termini di calcoli, controllo logico, memoria

ad accesso immediato, ecc. Sapere che la

velocità della CPU viene misurata in

megahertz (MHz) o gigahertz (GHz).

Che cosa fa la (processore)?

CPU

Se osserviamo lo schema qui a fianco, possiamo osservare i principali compiti

innanzitutto compiti di e di mediante l'uso di

della CPU: controllo elaborazione,

un aiutante per i calcoli, detto ALU (Arithmetic Logic Unit): inoltre sono presenti dei

(BUS) che permettono lo scambio di dati con i vari tipi di memoria:

canali ROM

(Read Only Memory) ossia memoria di sola lettura, e (Random Access

RAM

Memory) detta anche perché viene cancellata allo spegnimento

memoria volatile

del computer, nonché le (Disco rigido o dischi floppy e lettori

Memorie di Massa

CD Rom). Il processore dispone anche di una memoria volatile interna

particolarmente veloce, detta (si pronuncia kesh) nella quale vengono

CACHE

memorizzate le informazioni di uso più frequente.

La della CPU si misura in (MegaHertz).

velocità di elaborazione MHz

"Mega" significa "un Un corrisponde a

milione". hertz una operazione elementare al secondo,

dunque se una CPU ha una velocità di compie un milione di operazioni elementari al

1 MHz

secondo! Attualmente le CPU più veloci viaggiano a (tre miliardi di operazioni al

oltre 3000 MHz!

secondo) 1.2.2 Memoria 1.2.2.1 Conoscere i diversi tipi di memoria presenti

nel computer, quali: RAM (random access

memory) ROM (read-only memory) ed

essere in grado di distinguerle

♣ La (Read o memoria di sola lettura), che contiene le informazioni

ROM Only Memory,

essenziali per l'avvio del computer e costituisce sostanzialmente il (Basic Input Output

BIOS

System), ossia quella parte di istruzioni che servono ad avviare la macchina compiendo il

controllo del proprio funzionamento all'accensione. Una volta il BIOS era scritto in modo

permanente in un chip, e non poteva essere in alcun modo modificato. Oggi invece è costituito

da una che con appositi software può essere modificata.

Flash Rom,

In ogni caso questa memoria non si cancella allo spegnimento della macchina.

♣ La (Random o memoria ad accesso casuale) è formata da chip che

RAM Access Memory,

possono contenere un certo quantitativo di informazioni, le quali possono essere lette poi dal

processore in modo molto rapido ed efficiente: all'accensione del computer, nella RAM viene

caricato il sistema operativo e trovano posto in essa anche le applicazioni in uso. Se la quantità

di RAM non è sufficiente, una parte del disco rigido viene utilizzata per simulare ulteriore RAM

(si chiama file di swap) con un notevole rallentamento delle operazioni. Pertanto è bene che la

RAM sia in quantità sufficiente. I computer attuali sono normalmente equipaggiati con 128 Mb

o 256 Mb di RAM. Un modulo da 128 Mb costa circa 30 euro. La Ram è montata su appositi

slot sulla scheda madre, e può essere aggiunta o sostituita con relativa facilità. Il contenuto

della RAM si cancella spegnendo il computer.

♣ La è una memoria molto veloce e molto costosa che di solito è incorporata

CACHE

direttamente nella CPU o nello zoccolo della stessa, e che costituisce una piccola riserva di

(buffer), quelli di accesso più frequente, raggiungibili molto velocemente dalla CPU. In

dati,

genere la quantità di cache varia da 64 a 512 Kb.

La velocità di elaborazione di un computer dipende non solo dalla velocità del processore, ma

anche dalla rapidità di reperimento dei dati da elaborare. Da qui si comprende il ruolo

importantissimo della memoria cache e della RAM, come riserve ad accesso rapido dei dati di uso

più frequente, (per cui sono dette "memorie tampone") invece del lento accesso ai dati presenti

sull'hard disk!

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1.2.2.2 Sapere come viene misurata la memoria di

un computer: bit, byte, KB, MB, GB, TB.

Saper mettere in relazione la memoria di un

computer con caratteri, file e

directory/cartelle.

Come per il disco rigido e le altre memorie di massa, anche per la memoria ad accesso rapido

è il byte. Un byte è l'insieme di 8 bit (Binary digIT, ossia cifre binarie, che

l'unità di misura

possono essere 0 oppure 1)

I multipli del byte sono:

Kb Circa 1000 byte, precisamente 1024 byte (*)

Kilobyte Mb Circa un milione di byte, precisamente 1.048.576 byte

Megabyte Gb Circa un miliardo di byte, precisamente 1.073.741.824 byte

Gigabyte Tb Circa 1000 miliardi di byte, precisamente 1.099.511.627.776 byte

Terabyte

(*) poiché lavoriamo nel sistema binario, si considera la potenza di 2 più vicina a 1000, un milione,

20

ecc. Ad esempio, 1Mb corrisponde a 2 byte. dunque ci si

Un byte corrisponde a un carattere,

può fare un idea dello spazio occupato da un testo, contandone i caratteri (compresi gli spazi

vuoti). 1.2.3 Periferiche di input 1.2.3.1 Saper identificare alcune delle principali

periferiche di input di un computer, quali:

mouse, tastiera, trackball, scanner,

touchpad, penna ottica, joystick, macchina

fotografica digitale, microfono.

significa, letteralmente, "mettere dentro".

Input

Pertanto chiameremo "dispositivi di input" tutte quelle "periferiche" (ossia

componenti collegate un qualche modo all'unità centrale) che ci consentono di

inviare informazioni o comandi all'interno del computer. I principali dispositivi di

input sono:

♣ La - consente di digitare comandi o di scrivere testi

tastiera

♣ Il o la (un mouse "alla rovescia", ossia un basamento con

mouse trackball

una sfera che viene mossa con la mano) o il touchpad (una piastrina sensibile

al tatto, usata generalmente nei portatili) - sono dispositivi "di

puntamento" utilizzata nella GUI (Graphical User Interface) mediante

i quali una freccina (cursore) viene spostata sullo schermo su

piccole immagini chiamate icone. La pressione di un pulsante

consente poi di eseguire comandi

♣ Il - è un altro dispositivo di puntamento, usato generalmente nei videogiochi, che

joystick

consente di spostarsi in un ambiente virtuale; è dotato di alcuni pulsanti ai quali

corrispondono azioni diverse, dipendenti dal tipo di gioco (la più comune è la

funzione di sparo!) - (Nota - talvolta il joystick, e più raramente il mouse, possono

essere anche periferiche di output, quando incorporano dispositivi di vibrazione

che entrano in funzione quando veniamo colpiti dal nemico virtuale)

♣ La - usata per leggere i codici a barre (barcode) viene

penna ottica

utilizzata prevalentemente negli esercizi commerciali; nei

supermercati è spesso sostituita da un lettore laser su cui vengono passate

le merci

♣ La - usata prevalentemente dai disegnatori professionali,

tavoletta grafica

è costituita da una tavoletta sulla quale il puntamento è realizzato con una

speciale penna, ed è facilitato da una griglia impressa sulla tavoletta. È

molto più precisa di un mouse, pur svolgendone sostanzialmente il ruolo

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♣ Lo - è un dispositivo che permette di digitalizzare una

scanner

immagine: simile ad una fotocopiatrice, esso compie una scansione

dell'immagine trasformandola in un file all'interno del computer.

L'immagine così ottenuta può essere modificata con un software di fotoritocco oppure, se

contiene del testo, può essere trasformata in testo puro mediante programmi di

riconoscimento dei caratteri (OCR)

♣ La o la -

webcam macchina fotografica digitale

dispositivi che catturano immagini in movimento o

fisse trasformandoli immediatamente in file attraverso

una digitalizzazione immediata che scompone

l’immagine in tanti quadratini (pixel). Memorizzando posizione, colore e

luminosità di ciascuno, si traduce l’immagine in una sequenza di numeri binari.

♣ - collegata all'antenna televisiva, consente di vedere la TV sul monitor del

Scheda TV

computer, anche in una finestra, o di importare filmati dalla TV o dalla telecamera o da un

VCR. (non è presente l'immagine)

♣ Il generalmente collegato alla scheda audio, consente di

microfono,

registrare suono in modo digitale, campionando il suono, ossia

componendone le caratteristiche ed associandole con numeri binari.

1.2.4 Periferiche di output 1.2.4.1 Saper identificare alcune delle principali

periferiche di output per la presentazione dei

risultati di un’elaborazione effettuata da un

computer, quali: monitor, schermi, stampanti,

plotter, altoparlanti, e sapere in quali

occasioni vengono utilizzate.

significa, letteralmente, "mettere fuori".

Output

Pertanto chiameremo "dispositivi di output" tutte quelle "periferiche" (ossia

componenti collegate un qualche modo all'unità centrale) che consentono al

computer di inviarci informazioni.

♣ Il o schermo - è la principale periferica di output: consente al

monitor

computer di mostrarci visivamente il risultato di una elaborazione La

- consente di stampare testi o immagini a partire da un file. Può

stampante

essere ad aghi, a getto di inchiostro o laser.

♣ Il - è un dispositivo di stampa, utilizzato prevalentemente per il

plotter

disegno tecnico, costituito da penne di diversi colori che vengono pilotate dal

computer per comporre disegni su un foglio di carta (non è presente

l'immagine)

♣ Riproduttori audio - detti anche sono collegati alla scheda

altoparlanti,

audio, e consentono al computer di riprodurre suoni, musica o parlato

♣ - sono dispositivi software che, attraverso la scheda audio, consentono

Sintetizzatori vocali

al computer di leggere testi scritti emulando una voce umana (non è presente l'immagine)

♣ - consentono di stampare testi o immagini su particolari supporti

Dispositivi a microfilm

chiamati microfilm, pellicole fotografiche di piccolo formato ma molto precise nei dettagli, usate

prevalentemente per archiviare grosse quantità di dati su un supporto fisico (non è presente

l'immagine)

♣ - utilizzati prevalentemente in situazioni di handicap, consentono al

Dispositivi speciali

computer di comunicare con linguaggi diversi (ad esempio in braille) o di stampare su supporti

particolari, o di comunicare con segnali elettrici, o di interfacciarsi con dispositivi elettronici

(forno, lavatrice, illuminazione, tv) (non è presente l'immagine)

♣ - inviano immagini o filmati a un apparecchio televisivo, o a un VCR. Utilizzate anche

Uscite tv

per il montaggio video, per titoli o dissolvenze, con l'aiuto di software appositi (non è presente

l'immagine)

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1.2.5 Periferiche di 1.2.5.1 Sapere che alcune periferiche possono

input/output essere sia di input che di output, quali i

touchscreen.

♣ Talvolta il può essere una periferica di input-output, quando è "sensibile al tocco",

monitor

ossia quando possiamo inviare informazioni al computer toccando una regione dello schermo):

un esempio frequente è costituito dalle biglietterie automatiche presenti nelle stazioni

ferroviarie.

♣ Un altro esempio di periferiche di input-output è costituito da certi con “ritorno di

joystick

forza”, usati in giochi di azione: il joystick serve per guidare il gioco, ma compie vibrazioni che

si trasmettono alla mano del giocatore se veniamo “colpiti” o diventa più o meno “duro” se

stiamo guidando un’auto o una moto, simulando lo sforzo in curva, ecc.

1.2.6 Dispositivi di memoria 1.2.6.1 Confrontare i principali tipi di dispositivi di

memoria in termini di velocità, costo e

capacità, quali: floppy disk, disco zip, nastri,

CD-ROM, dischi fissi interni ed esterni..

Si chiama qualunque dispositivo capace di memorizzare permanentemente

memoria di massa

informazioni e dati (al contrario dei tipi di memoria che perdono i dati allo spegnimento della

macchina)

Distinguiamo due tipi di memorie di massa, a seconda della tecnologia utilizzata per la

memorizzazione (magnetica o ottica), non dimenticando comunque che i dati verranno comunque

memorizzati in formato digitale, ossia come sequenze di cifre (digit) 0 e 1, raggruppate in blocchi di

8, 16, 32 o 64 cifre (tali blocchi si chiamano byte)

in esse i dati vengono memorizzati su un supporto magnetico

Memorie di massa magnetiche:

(come i nastri delle cassette audio o delle videocassette) generalmente di forma circolare, di

materiale flessibile (floppy) o rigido (hard), che viene fatto girare rapidamente mentre una o più

testine magnetiche leggono o scrivono i dati. Prima di essere utilizzato, un dispositivo magnetico

deve essere "formattato", ossia deve essere suddiviso in tracce (track) circolari concentriche a loro

volta divise in settori (cluster) mediante raggi che partono dal centro; in una zona del disco è poi

memorizzata una mappa dei vari settori, contenente l' indice dei dati memorizzati in ciascun

settore: tale mappa è chiamata FAT (File Allocation Table), e se viene danneggiata tutti i dati

memorizzati si perdono. Per tale motivo è buona norma possedere sempre più copie dei dati, su

supporti diversi, conservati in luoghi diversi.

♣ - è un dischetto flessibile di piccole dimensioni, racchiuso in una custodia di

Floppy disk

plastica rigida, con una capacità di memorizzazione che tipicamente è di 1,44 Mb (1.457.664

byte, dove un byte può essere pensato come un singolo carattere) - E' molto economico (circa

50 centesimi) ma poco capiente, e perde i dati con relativa facilità. Consente di trasferire

facilmente file di piccole dimensioni da un computer a un altro, poiché quasi tutte le macchine

sono dotate dell' apposito lettore. La lettura è relativamente lenta.

♣ o Jaz, o superdisk (sono marche diverse) - è un disco un po' più grande di un floppy,

Disco Zip

che richiede un apposito dispositivo di lettura e scrittura, con una capienza di 100 Mb, 250 Mb,

fino a 1 o 2 Gb (un megabyte (Mb) corrisponde a circa un milione di caratteri - esattamente

1.048.576 - mentre un gigabyte (Gb) corrisponde a circa un miliardo di caratteri - esattamente

1.073.741.824) - Il costo varia da circa 10 euro a oltre 50, consente di archiviare e trasferire file

di cospicue dimensioni, purché entrambi i computer siano dotati dell' apposito lettore, che può

anche essere collegato esternamente. La lettura è ancora piuttosto lenta.

♣ - è oggi presente in tutti i computer, è il dispositivo più capiente per

Disco rigido o hard disk

la memorizzazione di dati. E' collocato all' interno della macchina (perciò è detto fisso) ed ha

una capienza che oggi può essere di alcune decine di Gb (miliardi di caratteri). Il costo è di

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alcune centinaia di migliaia di lire. In un computer possono essere presenti più dischi fissi,

aumentando così la capacità di memorizzazione. La lettura è particolarmente veloce, e

dipende dalla velocità di rotazione e dal tipo di connessione (IDE, EIDE o SCSI). Esistono

anche dischi fissi esterni, collegati al computer attraverso una porta USB, che consentono di

trasportare grandi quantità di dati (decine di GB) da un computer all’altro. Alcuni di questi sono

realizzati utilizzando piccole schede di memoria flash, e sono grandi come un piccolo

portachiavi, mantenendo la capacità di memorizzare fino a 512 MB di dati.

♣ Simili a un nastro magnetico di videocassetta, vengono utilizzati

Nastri (data cartridge) -

soprattutto per il backup (salvataggio di sicurezza dei dati) - Per leggere e scrivere nastri

occorre un dispositivo chiamato - Il costo di un nastro è di alcune decine di migliaia

streamer.

di lire. Contrariamente a quanto avviene nei dispositivi precedenti, nei quali i dati sono

memorizzati su un disco circolare, e dunque una singola informazione può essere ritrovata

facilmente e rapidamente, i dati sono registrati sul nastro in modo sequenziale, uno di seguito

all' altro, e dunque la ricerca di un dato è lunga e scomoda.

- La lettura è quindi particolarmente

lenta, tranne il caso di un recupero completo dei dati (lettura del nastro dall' inizio alla fine)

sono costituite da dischi (Compact Disk) di materiale plastico

Memorie di massa ottiche:

trasparente (policarbonato) su una faccia del quale è incollato un disco metallico riflettente o viene

applicata una speciale vernice riflettente. In essi i dati vengono memorizzati "bruciando" con un

laser in alcuni punti il policarbonato che viene reso opaco. Un raggio laser, in fase di lettura, viene

inviato sul disco in rotazione e viene riflesso su un sensore se il disco è trasparente (e questo è un

1) oppure non giunge al sensore se il disco in quel punto è opaco (e questo è uno 0).

La lettura dei supporti ottici è veloce, ma rimane inferiore a quella degli hard disk.

I dispositivi ottici che leggono i CD sono:

♣ - sono in grado di leggere i dati presenti sui supporti chiamati CD Rom

Lettori CD Rom

(Compact Disk - Memorie di sola lettura - Read Only Memory) e leggono anche i normali CD

musicali, ma non possono scrivere dati su questi supporti. - La capienza di un CDRom è

tipicamente di 650 Mb, ma può essere anche di 700 Mb

♣ - Leggono non solo i CD ma anche altri supporti più capienti chiamati DVD (Digital

Lettori DVD

Versatile Disk) che possono contenere diversi Gb di dati.

♣ simili a un lettore di CDRom, sono in grado di scrivere su CD

Masterizzatori di CD o DVD-

speciali, chiamati "scrivibili" o CDR, sui quali i dati possono essere memorizzati una sola volta

(sono detti anche WORM - Write Once Read Many, scrivi una volta, leggi molte volte) o su

dischi "riscrivibili" o CDRW che possono essere scritti e riscritti parecchie volte. Alcuni scrivono

anche su DVD Il costo di un CD vuoto può essere anche inferiore ai 50 centesimi, quelli

riscrivibili e i DVD possono andare da 2 a 20 euro.

1.2.6.2 Conoscere lo scopo della formattazione di un

disco

Cosa significa “formattare” un disco, e a cosa serve? Poiché un disco è

rotondo, a differenza di un nastro, che viene scritto in maniera

sequenziale, memorizzando le informazioni una dopo l’altra, esso deve

essere strutturato in modo da poter scrivere le informazioni in maniera

ordinata e da poterle poi ritrovare. La superficie magnetica viene

suddivisa in tracce circolari, ciascuna delle quali è divisa in settori. La

scrittura dei dati non è sequenziale, ma viene effettuata sul primo

settore libero, in modo casuale. Un piccolo spazio sul disco viene poi

utilizzato per memorizzare la posizione e il contenuto di ciascun settore

in una sorta di indice chiamato FAT (file allocation table). Un floppy disk o un disco zip è formattato

su entrambe le facce mentre un hard disk è composto da più dischi metallici, formattati su

entrambe le facce. Le tracce corrispondenti sui diversi dischi costituiscono un “cilindro”

Modulo 1 - Albini Stefano 9

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1.3.1 Tipi di software 1.3.1.1 Saper distinguere tra software di sistema e

1.3 Software software applicativo. Comprendere i motivi

delle diverse versioni di software.

Il software è costituito di tutte quelle istruzioni che permettono alla macchina di funzionare. Si

possono distinguere sostanzialmente due categorie di software:

1. Software di sistema

Oltre al di cui abbiamo già parlato a proposito delle ROM, il software di sistema è

BIOS,

costituito sostanzialmente dal ossia da tutte le istruzioni che vengono

Sistema Operativo,

caricate nella RAM all'avvio della macchina, e la mettono in grado di dialogare con l'utente.

Esistono diversi tipi di sistema operativo, che possono essere divisi in due grandi categorie: "a

linea di comando", nei quali la schermata è praticamente vuota, e i comandi vanno digitati dalla

tastiera, senza il minimo errore, con un codice che deve essere conosciuto dall'utente (MS

sono sistemi operativi di questo tipo), oppure "ad interfaccia grafica",

DOS, Linux, Unix,

chiamata (Graphical costituita da una schermata colorata sulla quale si

GUI User Interface),

trovano numerose piccole immagini chiamate icone, mentre la maggior parte dei comandi

possono essere impartiti puntando il cursore del mouse su una icona e pigiando il tasto sinistro

(o l'unico tasto) del mouse. (Windows nelle sue varie versioni, per i sistemi Apple

Mac OS

McIntosh, e varie sono sistemi operativi di questo tipo).

GUI per Linux

2. Software applicativi

Sono dalla videoscrittura al foglio elettronico, dai database ai giochi

tutti gli altri programmi,

elettronici, ai browser per navigare in internet, migliaia e migliaia sono le applicazioni reperibili

sul mercato o scaricabili da internet; è opportuno osservare che una applicazione non può

semplicemente essere copiata sul disco rigido per poter funzionare, ma deve essere

"installata" mediante un apposito "Setup" fornito con l'applicazione, che le permette di

interfacciarsi con il sistema operativo per poter funzionare.

Tanto nel caso di sistemi operativi quanto nel caso di software applicativo, vengono

frequentemente rilasciate nuove versioni, generalmente contraddistinte da un numero. Il motivo è

legato sia alla correzione di errori (bug) che vengono scoperti successivamente all’immissione sul

mercato del software, o a un perfezionamento e un miglioramento delle prestazioni, o a un

adeguamento alle sempre più potenti caratteristiche dell’hardware. La numerazione segue un

criterio che dipende dalla maggiore o minore profondità dei cambiamenti: così dalla versione 3.0 si

passerà alla 3.1 se i cambiamenti sono piccoli, alla versione 4.0 se sono molto consistenti.

1.4.2 Sistema Operativo 1.3.2.1 Saper descrivere le principali funzioni di un

sistema operativo ed essere in grado di

citare alcuni comuni sistemi operativi

Cosa fa il sistema operativo?

Poiché il computer, e in particolare la CPU, in fondo, non è altro che un insieme di circuiti elettrici,

nei vari punti dei quali passa o non passa corrente, i possibili "segni" del linguaggio "parlato" dalla

macchina sono solo due, e noi li rappresentiamo generalmente con 0 e 1, associando 0 al segno

"non passa corrente" e uno al segno "passa corrente".

Pertanto la macchina "comprende" uno strano linguaggio fatto di "parole", tutte di otto lettere,

chiamate byte, nelle quali ciascuna lettera è 0 oppure 1. Un tempo, per "parlare" con la macchina

occorreva imparare il suo linguaggio (linguaggio macchina) ma poi si è capito che era più semplice

usare un ossia un software che facesse da tramite tra l'uomo e la macchina,

interprete,

utilizzando un linguaggio quasi umano che poi veniva tradotto in linguaggio macchina e viceversa.

Nasceva così il "sistema come l'MSDOS (Micro Soft Disk Operating System), nel

operativo",

quale le singole istruzioni vengono digitate dall'operatore con una precisa sintassi, e ogni minimo

errore comporta la non comprensione del comando da parte della macchina. In un secondo

Modulo 1 - Albini Stefano 10

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momento, per rendere più "amichevole" il sistema operativo, viene realizzato un nuovo interprete,

di livello più alto (ossia più vicino all'operatore umano), chiamato GUI (Graphical User Interface).

(Si veda il punto 1.3.4.1

All'accensione del computer il sistema operativo viene "caricato" dal disco rigido e va a

nella RAM,

costituire nel quale poi "gireranno" ossia funzioneranno le varie applicazioni.

l'ambiente

Come si è accennato sopra, i più diffusi sistemi operativi per i personal computer sono: le varie

versioni di Windows, le varie distribuzioni di Linux, i vari DOS, i diversi MAC OS (per sistemi

MacIntosh), Unix e Solaris per usi professionali, ecc.

1.4.3 Software applicativo 1.3.3.1 Saper elencare alcuni programmi applicativi

più comuni e il loro uso, quali: elaboratore

testi, foglio elettronico, database, browser

Web, desktop publishing, contabilità.

Tutto il software che non fa parte del sistema operativo è chiamato software applicativo.

Quando si installa un sistema operativo complesso come Windows, o una distribuzione di Linux, in

realtà solo una parte del software è realmente sistema operativo (è quello che viene chiamato

che significa nòcciolo) mentre tutto il resto costituisce tante applicazioni (tutte le varie

kernel,

utilità, per la gestione del sistema, per la formattazione dei dischi, per la copia del files, il blocco

note, wordpad, paint, in Windows; tutto il software della distribuzione in Linux) che vengono

lanciate al bisogno.

Oltre a tutte le applicazioni che vi vengono vendute insieme al sistema operativo, il mercato offre

piccole o grandi, che fanno del computer lo strumento più adattabile alle

migliaia di applicazioni,

varie esigenze di lavoro, di svago, di comunicazione e di creatività che sia mai stato prodotto.

Vediamo di esaminare le principali categorie di software applicativi:

♣ – si tratta di software che simulano una tipografia. Essi infatti

Elaboratori di testi

permettono non solo di scrivere testo, ma anche di formattarlo stabilendo tipo e dimensione

dei caratteri, impaginazione, inserimento immagini ecc, consentendo la produzione di testi

professionali come opuscoli, libri, relazioni ecc. Il più noto è Microsoft Word, ma ne

esistono numerosi altri, come StarWriter, Writer di Open Office, AbiWord, ecc.

♣ – si tratta di enormi tabelle formate da celle nelle quali si possono inserire

Fogli Elettronici

dati o formule (oltre che testo) e che sono in grado di eseguire calcoli immediati sulle

formule: hanno svariatissimi usi. Il più noto è Microsoft Excel, ma ne esistono numerosi

altri, come StarCalc, Calc di Open Office, Lotus, ecc

♣ – software per la gestione e l’interrogazione di grandi quantitativi di dati

Database

strutturati. Il più noto è Microsoft Access, ma ne esistono numerosi altri, come MySql,

Adabas di StarOffice, Filemaker, ecc.

♣ - software per la navigazione in internet. Il più noto è Microsoft Internet

Web Browser

Explorer, ma ne esistono numerosi altri, come Netscape, Opera, Mozilla ecc.

♣ – più completo di un elaboratore di testi, è un software dedicato alla

Desktop Publishing

produzione di opuscoli, giornali, riviste, e in generale all’impaginazione. Oltre al Microsoft

Publisher che fa parte di alcune versioni di Microsoft Office, i più importanti sono software

professionali come Xpress, Pacemaker ecc.

♣ – il mercato offre una vastissima gamma di software dedicati

Programmi di contabilità

alla contabilità, ma in genere è necessario adattare o costruire il software “su misura” per le

esigenze di una azienda.

♣ Esistono poi numerose altre tipologia di software relativi alla grafica, al disegno tecnico e a

mano libera, ai software gestionali che organizzano la vita di una azienda, e poi tutto ciò

che riguarda video, audio, giochi, ecc.

1.3.4 Sviluppo del software 1.3.4.1 Comprendere il significato di Graphical User

Interface (GUI)

Vogliamo ora capire meglio il significato di Graphical User Interface (GUI).

Modulo 1 - Albini Stefano 11

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Possiamo pensare a quei giochi per bambini molto piccoli, costituiti da un tabellone con immagini

di diversi animali, nei quali a fianco di ciascuna immagine c'è un pulsante. Se premiamo il pulsante

vicino alla mucca si sente un muggito, se premiamo quello vicino alla pecora si sente un belato,

ecc. Una GUI funziona nello stesso modo: abbiamo un "puntatore" (il mouse) la cui freccina

(cursore) si muove sullo schermo, sul quale sono presenti piccole immagini (icone) che

rappresentano applicazioni, cartelle o file. Premendo sulle icone attraverso un doppio click di un

pulsante del mouse (il sinistro) viene lanciata l'applicazione, o comunque viene impartito un

comando. Si tratta di un linguaggio "per analfabeti" che semplifica le cose e diminuisce il rischio di

errori. Dunque i principali sono che non devo ricordare comandi complicati,

vantaggi di una GUI

e che non devo digitarli con il rischio di commettere errori. Si parla anche di "ambiente grafico":

poiché il computer nasce soprattutto per lavori di ufficio, tale ambiente viene assimilato a una

.

scrivania (desktop).

1.3.5 Sviluppo del software 1.3.5.1 Comprendere come avviene lo sviluppo dei

sistemi basati su computer e conoscere le

diverse fasi di sviluppo del software: analisi,

progettazione, programmazione e test

Per poter utilizzare il computer in situazioni nuove, occorre progettare e sviluppare un software che

risponda alle esigenze di tali situazioni. Lo sviluppo di un nuovo sistema software comprende

almeno 4 fasi:

1. Analisi

Come per ogni prodotto che deve soddisfare un bisogno o una esigenza, il primo passo è capire

quale è l'esigenza, analizzare il problema al quale dobbiamo fornire la risposta. Se dobbiamo

produrre un software per la gestione della contabilità di una azienda, dovremo prima conoscere

ogni più piccolo dettaglio di tale contabilità, come vengono reperiti i dati, quale documentazione

dovrà essere prodotta, quali sono le leggi in materia, ecc

2. Programmazione

Una volta realizzato lo schema di massima della risoluzione del problema, questo viene scomposto

in sottoproblemi, più elementari, e in questa fase più persone possono elaborare le varie parti del

programma separatamente, risolvendo tutti i piccoli problemi di dettaglio, tenendo conto anche

delle modalità operative tipiche del computer: questa fase dà luogo a uno schema molto dettagliato

delle operazioni elementari che devono essere tradotte in linguaggio macchina perché il computer

possa svolgere il suo compito. Il risultato può essere un "diagramma di flusso", ossia uno schema

logico delle operazioni elementari da compiere, o una elaborazione di "linguaggio di progetto" (o

pseudocodifica) che è uno schema espresso in un linguaggio quasi umano, non coincidente però

con un linguaggio di programmazione.

3. Implementazione

Ora si procede a tradurre il diagramma di flusso o la pseudocodifica in un linguaggio di

programmazione, ossia in un linguaggio dotato di una sintassi molto rigida e precisa, che un

apposito interprete, chiamato "compilatore" tradurrà in "linguaggio macchina" producendo un

programma "eseguibile" (.exe) che potrà poi essere eseguito dal computer. Poiché in questa fase

(come nelle precedenti) le possibilità di errore sono frequenti, viene anche operata una prima

ricerca degli errori chiamata "Debugging" che aiuta ad eliminare gli errori di linguaggio (ma non gli

errori logici). Viene infine prodotta una versione completa ma non definitiva del software, chiamata

"versione beta"

4. Testing

Ora che il nostro software è pronto, è giunto il momento di provare se tutto funziona correttamente

o se ci sono errori. (Curiosamente, gli errori di un software sono chiamati "bug" , parola che in

inglese significa insetto, e che spesso viene tradotta con il termine "baco". Questo dipende dal

fatto che i primi computer, che funzionavano a valvole e sviluppavano luce e calore, erano spesso

mandati in tilt da insetto - particolarmente falene - che introducendosi tra le valvole venivano uccisi

dal calore e mandavano in corto i circuiti, cosicché occorreva cercare ed eliminare il "baco" perché

il computer riprendesse a funzionare!)

Modulo 1 - Albini Stefano 12

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Dunque il software viene innanzitutto distribuito "in prova" a persone o aziende (chiamate "beta

che lo collaudano e segnalano tutti gli errori e i malfunzionamenti. Corretti questi, si

tester")

rilascia la prima versione del software, indicata generalmente come 1.0. Poiché, comunque,

successivamente nuovi errori vengono scoperti e corretti, e nuove funzioni vengono aggiunte,

usciranno nuove versioni indicate con sigle come 1.1, 1.2, ecc. Quando i cambiamenti divengono

rilevanti, e magari una parte del codice è stata riscritta, uscirà la versione 2.0, e così via.

1.4.1 LAN e WAN 1.4.1.1 Comprendere i termini LAN (Local Area

1.4 Reti Network), WAN (Wide Area Network) e

informatiche client/server.

Una è formata da due o più computer collegati tra loro mediante appositi cavi

rete di computer

collegati a schede di rete installate nei vari computer. Lo scopo è quello di scambiare dati tra i vari

computer e condividere le periferiche ad essi collegate: così una sola stampante o un solo modem

possono essere utilizzati da più macchine. Esistono (a stella, ad anello, a rete)

diversi tipi di rete

ma a noi qui interessa una fondamentale distinzione relativa alle dimensioni e non alla struttura

della rete:

♣ è detta anche Rete Locale. Può essere costituita anche da

LAN (Local Area Network)

centinaia di computer, i quali però devono essere racchiusi in uno spazio limitato (anche vasto)

ed essere direttamente connessi tre loro

♣ è invece una rete che può essere formata anche da pochi

WAN (Wide Area Network)

computer, molto distanti tra loro (anche in continenti diversi) connessi non direttamente ma

attraverso linee telefoniche

In generale il ruolo dei diversi computer della rete non sono uguali (anche se un singolo computer

può svolgere entrambi i ruoli alternativamente); infatti si distingue un ruolo di server, il computer

che contiene le informazioni, governa la rete, mette a disposizione le risorse, controlla le

autorizzazioni, e un ruolo di client, il computer che accede ai vari servizi per i quali è autorizzato.

Ovviamente esiste anche una persona, che ha il ruolo di amministratore di sistema, assegna i vari

privilegi e concede le diverse autorizzazioni. Si parla allora di un sistema client/server.

1.4.1.2 Elencare alcuni vantaggi associati al lavoro

di gruppo, quali: condivisione di stampanti,

applicazioni e file all’interno di una rete

Una rete di computer facilita il lavoro di gruppo in diversi modi.

Il più banale è la non è più necessario che ciascun computer

condivisione di risorse hardware:

abbia una propria stampante, un modem, un lettore di dvd ecc, ma questi dispositivi possono

essere condivisi e utilizzati da ciascun computer della rete.

In secondo luogo, possono essere condivisi file e cartelle, o anche l’intero disco rigido. Questo

significa che ciascun computer può leggere, copiare, modificare (se autorizzato) anche i file

presenti sugli altri computer, che più persone possono lavorare sullo stesso file, ecc.

Anche le applicazioni possono essere condivise, e una stessa applicazione (predisposta per la

rete) può essere usata da più utenti.

Non è poi necessario che la rete sia contenuta in un unico edificio: strumenti quali la VPN (rete

privata virtuale) o il peer-to-peer consentono di condividere file e risorse anche a grandi distanze e

in relativa sicurezza.

1.4.2 Intranet, Extranet 1.4.2.1 Comprendere cosa è una intranet e sapere

quali sono le differenze tra Internet e una

intranet.

Intranet

Rete interna ad un’azienda, il cui funzionamento è finalizzato al trasferimento e alla condivisione di

dati e di file secondo il protocollo Internet (TCP/IP) e in linguaggio HTML, così da renderli

Modulo 1 - Albini Stefano 13


PAGINE

29

PESO

1.52 MB

AUTORE

Sara F

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia
SSD:
Università: Messina - Unime
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Sara F di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisica statistica ed informatica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Messina - Unime o del prof Vermiglio Giuseppe.

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