Informatica - Appunti

HARDWARE

PROCESSORE: componente che processa i dati effettuando calcoli. Per fare ciò il processore deve conoscere i dati e il programma da utilizzare. Programma e dati risiedono nella memoria secondaria ma quando devono essere utilizzati vengono caricati nella memoria principale. (cuore del computer, collegate tra loro)

MEMORIA PRINCIPALE: si cancella quando si spegne il computer.

MEMORIA SECONDARIA (hard disk, cd, dvd...): è quella che rimane, è permanente.

Le altre parti che non fanno parte del cuore del pc si chiamano PERIFERICHE.

RAM HARDWARE (memoria principale): per memorizzare un bit si usano diverse cariche elettriche, una per lo 0 e una per l'1. La memoria si divide in celle, ciascuna di 8 bit (indirizzo della cella, ogni cella numerata, numero di celle indirizzabili è lo spazio di indirizzamento). Dimensione RAM è uguale a numero di celle più la loro dimensione. Se è piccola il pc è lento, se è troppo grande è...

Inutile perché resterebbe vuota. (pc attuali 2GB/8GB)

Il tempo di accesso è il tempo che richiede a leggere o a scrivere in una cella; il tempo non dipende dalla posizione della cella perché cella 2 impiegherebbe lo stesso tempo della cella 234367! Attuali pc20-5 nanosecondi. E' possibile espandere la RAM, ma facendo attenzione alla compatibilità.

PROCESSORE: CPU (central processing unit) esegue le istruzioni contenute nei programmi, istruzioni scritte in linguaggio macchina. Lavora per CICLI DI ESECUZIONE, ad ogni ciclo recupera informazioni, interpreta, esegue. FREQUENZA è numero di cicli che CPU riesce a eseguire e determina la velocità.

LINGUAGGIO MACCHINA: ASSEMBLER è uno dei linguaggi di programmazione più vicino allinguaggi macchina. E' un software che trasforma le istruzioni in linguaggio macchina (istruzioni di lettura, di scrittura, aritmetiche, logiche, di salto per modificare l'ordine con cui vengono eseguite).

Le istruzioni e rende il computer più potente quella condizionale).

MEMORIA ROM (Flash) : memoria di sola lettura, non può essere modificata, veloce come la ram, usata per memorizzare programmi e istruzioni.

MEMORIA CACHE : via di mezzo tra memoria principale e registri di processore, usata come deposito intermedio per dati che vengono usati frequentemente ma devono essere tolti dai registri per questione di spazio.

BUS: gruppi di cavi che trasferiscono i dati da un'altra parte, dalla memoria alla CPU o viceversa, all'interno della CPU fra le varie componenti. Si dividono in bus dati, buss indirizzi, bus controlli. La dimensione di un bus è detta ampiezza e determina la quantità di informazione trasferita.

LA SCHEDA MADRE: è la base su cui sono montati CPU e RAM, collegati tra loro da bus.

PERIFERICHE. Si collegano tramite le PORTE, dette anche interfacce e attaccate alla scheda madre. Sono esterne (USB, per connessione internet ecc) e interne (pensate

Per non essere scollegate), si differenziano per quantità di informazioni e velocità di trasferimento delle informazioni.

Le porte sono:

• parallele, i bit che arrivano alla periferia vengono trasferiti contemporaneamente al PC
• seriali, i bit vengono trasferiti uno per volta al PC

INTERRUPT è il segnale che le periferiche inviano al processore quando hanno trasferito un dato che vogliono che venga considerato. Il processore interrompe l'attività che stava eseguendo, esegue un programma speciale chiamato DRIVER per gestire la periferica, terminata l'esecuzione il processore torna a quello che stava eseguendo prima.

Il DRIVER è un programma molto importante. È grazie ad esso che la periferica funziona.

LA MEMORIA SECONDARIA: (hard disk, cd, dvd, chiavi usb, floppy disk, ecc..) più lenta rispetto alla primaria, però permanente e meno costosa.

Diversi tipi: tipologia di accesso, tecnologia di memorizzazione.

OUTPUT MONITOR.

Parametri importanti: Tipologia: superficie del monitor è suddivisa in pixel, esistono monitor a tubo catodico• (come televisori, tre fasci di luce) e monitor a cristalli liquidi e matrice attiva (schermo piatto immagine fissa, più adatto all'occhio). Dimensione: si misura in pollici, diagonale• Frequenza: si misura in Hertz, esprime quanto spesso l'immagine viene aggiornata• Risoluzione: prodotto dei pixel in larghezza e altezza• Profondità colore: numero di bit utilizzati per colori• STAMPANTE: Principali tecnologie di stampa: Ad aghi, economiche solo in bianco e nero, aghi punti di inchiostro• A getto di inchiostro, le più diffuse per uso personale, inchiostro sparato sulla carta• Laser, più costose, convenienti per grandi quantità di stampa, rullo• Qualità di una stampante: Velocità di stampa• Risoluzione di stampa, precisione della stampante nella resa dell'immagine. Si

misura in DPI• (Dot Per Inch = punti per pollice) o PPI (pixel per inch = pixel per pollice).

SCHEDA AUDIO: periferica interna, trasforma informazioni digitali in suoni, esternalmente mostra solo il jack per inserire le cuffie o collegare altoparlanti.

IMPUT TASTIERA

DISPOSITIVI DI PUNTAMENTO: mouse, trackball, touchpad, pointing stick

SCANNER: produce una bitmap, risoluzione di scansione

SOFTWARE E SISTEMA OPERATIVO

Software è un insieme di programmi che impartiscono delle istruzioni alla macchina. Scrivere un programma direttamente in linguaggio macchina è impossibile, perciò si è introdotto il concetto di MACROISTRUZIONE, ovvero un insieme di istruzioni macchina che esegue un compito. Il programmatore che vuole dire alla macchina di eseguire un compito non scrive tutte le istruzioni in linguaggio macchina, ma solo il nome della macroistruzione; poi un programma chiamato TRADUTTORE traduce la macroistruzione in istruzione macchina. Le macroistruzioni sono PARAMETRICHE,

si specifica anche il dato sui cui deve essere eseguito il compito. L'insieme delle macroistruzioni definisce il comportamento di una MACCHINA VIRTUALE. (macchine reali, cioè hardware, possono implementare macchine virtuali diverse).

TIPOLOGIA DI SOFTWARE

1. Software di base (o di sistema), sistema operativo (Windows, Mac OS, Linux) e traduttori.

Sistema operativo. Avvia il computer, esegue i programmi e permette di avere in esecuzione più programmi contemporaneamente, gestisce la memoria secondaria, permette agli utenti di interagire con il computer.

Avvio del computer. Il sistema operativo viene mandato in funzione al momento dell'accensione del pc, questa fase prende il nome di BOOTSTRAP.

Eseguire i programmi. Quando si scrive un comando il sistema operativo cerca il programma in memoria secondaria, lo copia in memoria principale, imposta il registro Program Counter con l'indirizzo in memoria principale della prima istruzione del programma. UN PROCESSO

è UN PROGRAMMA IN ESECUZIONE.

1. Ci sono due tipologie di sistema operativo: Mono-utente o multi utente, mono-programma o multi-programmati.
2. Mono-utente, mono-programmati. Un solo utente può eseguire un solo programma alla volta, il processore non viene sfruttato al meglio e si spreca molto tempo, passa molto tempo in attesa e in questo caso si dice che il processore è inattivo (idle).
3. Multi-programmati. Quando il processore è in uno stato di idle lo si può sfruttare per eseguire un altro processo, quindi il sistema operativo si occupa dell'alternanza tra i processi in esecuzione. In realtà è come se ci fosse un solo processo in esecuzione.
4. Multi-utente. Più utenti possono utilizzare il computer allo stesso tempo, però all'aumentare del numero di processi e utenti le prestazioni del sistema possono degradare.
5. Gestione della memoria. Per tenere più programmi in memoria contemporaneamente si divide la memoria in

sezioni chiamate PARTIZIONI, in ogni partizione viene caricata l'immagine o parte dell'immagine di un processo. Ci sono diverse tecniche per gestire le partizioni, allocare/disallocare memoria ai processi e gestire conseguentemente il caricamento dalla memoria secondaria, utilizzare porzioni della memoria secondaria come memoria virtuale.

La memoria secondaria serve a memorizzare programmi e dati in modo permanente, il concetto centrale è quello di FILE, insieme di informazioni che vengono memorizzate insieme (file di programma, file di dati).

FILE SYSTEM è la parte del sistema operativo che si occupa di gestire la memoria secondaria, è un insieme di programmi di sistema che deve fornire una visione logica dei dati all'utente, utilizzare lo spazio sui dischi e gestire i file.

C→hard disk : C: \Documenti\Tesi\lucidi.ppt → ORGANIZZAZIONE GERARCHICA DEI FILE. Tutto è PATHNAME.

Permette agli utenti di interagire con il computer. Accesso alle periferiche.

Il driver permette al sistema operativo di utilizzare l'hardware dialogando con esso attraverso un'interfaccia standard. E' necessario uno specifico driver per ogni specifico hardware (periferica) e per ogni specifico sistema operativo. 2. Software applicativo, programmi che svolgono funzioni di alto livello, editare testi, creare fogli elettronici, elaborare immagini (word, excel, access...programmi opzionali). Richiede la presenza di un sistema operativo. LE RETI INFORMATICHE Reti di computer. 1. Condivisione risorse. 2. Condivisione di programmi e dati da parte di utenti. 3. Comunicazione tra utenti in locazioni fisiche differenti. IL MODELLO CENTRALIZZATO. Anni 70, modello time-sharing multi-utente. Un elaboratore potente, molti utenti. L'INFORMATICA DISTRIBUITA è un'evoluzione del modello centralizzato. Anni 80, collegare in rete gli elaboratori e quindi gli utenti che si trovano in uno stesso ufficio o località diverse (internet). Ogni utente ha adisposizione un pc ma può condividere informazioni e dati con gli altri utenti. COMPONENTI BASE DI UNA RETE 1. Nodo. È un qualsiasi dispositivo hardware del sistema in grado di comunicare con gli altri dispositivi. 2. Arco. I nodi sono collegati mediante archi che formano canali di comunicazione (cavi telefonici, fibre ottiche, collegamenti satellitari). 3. Banda. Capacità di trasmissione che viene misurata in bit. 4. Dorsale. Cavo ad alta capacità di trasmissione dei dati. 5. Dispositivi di interconnessione. Hub, switch, router che consentono di interconnettere reti diverse e nodi in una stessa rete. TERMINOLOGIA Informatica. Deriva da informazione + automatica. Telematica. Telecomunicazioni + informatica. Net(work). Rete. Internetwork o Internet: Più reti collegate. Host: calcolatore all'interno di una rete di comunicazione. Server: applicazione residente sull'host che fornisce servizi e risorse agli utenti.