I
F
N
A
R
O
M
I
T
A
C
E’ LA SCIENZA CHE SI PROPONE DI
RACCOGLIERE, ELABORARE E
CONSERVARE I DATI IN MANIERA
AUTOMATICA
Il computer, automa composto da componenti elettronici, è in
grado di ricevere informazioni dall’esterno (Input), elaborarle
(Processing) ed inviare informazioni verso l’esterno (Output)
INPUT
Processing
OUTPUT
Cos’è un computer
•Elaboratore
•Elettronico
•Digitale
In grado di immagazzinare ed elaborare
dati in base ad una serie di istruzioni (il
programma)
Evidentemente utilizza componenti
elettronici..
Elabora informazioni convertendole in
segnali digitali basati sul sistema binario
Unità Centrale
Porte delle
Periferiche
Software Applicativi
Power Point
Outlook
Word
Excel
Access
Software di base
Windows 98
Windows Xp
La numerazione Binaria
Il sistema binario prevede i soli simboli O e 1.
Affiancando un sufficiente numero di bit, si può ottenere un qualunque
numero, ogni posizione, rappresenta una potenza crescente del 2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
0
0
1
0
1
1
0
=128*1+64*0+16*1+8*0+4*1+2*1+1*0= 150 decimale
Il procedimento inverso (da decimale a binario) si ottiene dividendo il numero di partenza per
la base di destinazione, tante volte finche il quoziente si annulla.
Il resto della divisione, letto in senso inverso, è il numero della base di destinazione
8
0
2
4
2
2
0
2
0
1
2
1
0
8 =1000
……ed esadecimale
Il sistema esadecimale prevede 16 simboli da 0 a 9 ed ancora A,C,D,E,F,
che corrispondono ai valori da O a 15
La numerazione esadecimale viene convenzionalmente utilizzata per
rappresentare numeri molto grandi che, passando da un sistema composto
di 2 soli simboli, ad uno composto invece di 1,6 riduce notevolmente il
numero delle cifre.
16
2
3
16
5
2
16
E
1
16
F
Che in decimale è = 4096*2+256*5+16*14+15 =9711
0
Rappresentazione
dell’informazione
Il principio di funzionamento di un computer si basa sulla logica binaria.
Per comprendere l’idea di base, possiamo pensare ad un interruttore, che
può essere aperto o chiuso, o ad un suono che può essere presente o no, ad
una riflessione ottica, che può verificarsi o meno. Ciò che accomuna tutti
questo fenomeni, è la caratteristica di poter assumere solo due stati:
O - aperto
1 – chiuso
Questa variabile che assume solo 2 stati si chiama Bit (binary digit) ed è
l’unità minima d’informazione e sta alla base dell’Algebra binaria.
Un computer ragiona unicamente interpretando gruppi di bit, cioè comandi
rappresentati da sequenze di O e di 1.
Convenzionalmente 8 bit costituiscono 1 byte (ad esempio 0100001000)
Periferiche
OUTPUT
INPUT
Scanner
Tastiera
Mouse
Monitor
Joystick
Masterizzatore
INPUT-OUTPUT
Modem
Stampante
Floppy disk
Cam
CD rom
Pen Driving
Il Byte
Essendo un byte formato da 8 bit, sarà possibile rappresentare in un byte un
numero compreso tra 0 e 255 (tante sono le combinazioni distinte di 0 e 1
possibili).
Grazie a questo ampio intervallo sarà possibile rappresentare in un
computer anche caratteri e simboli associando ad ogni carattere un numero
compreso tra 0 e 255.
Possiamo pertanto identificare il byte come l’ingombro di memoria di un
singolo carattere.
Estensioni dei file
Va tenuto presente che, di solito, le estensioni al nome del file vengono
determinate automaticamente dai singoli programmi applicativi.
Ecco qualche esempio:
•Word propone per i documenti le estensioni .Doc
•Excel assegna alle cartelle di lavoro l’estensione .Xls
•Power Point utilizza il suffisso .Ppt
•Access utilizza l’estensione .Mdb
•I file in formato grafico hanno in genere una delle seguenti estensioni.
.Bmp .Wmf .Tif .Jpg
Misura dell’Informazione
La quantità di memoria di un computer e la grandezza di un
documento si misurano con i multipli del byte:
Multiplo
Sigla
Valore
Approssimazi
one
Kilo
Mega
K
M
2 =1024
Giga
G
2= 1024 =
1024 M
= 10
Tera
T
2 =1024 =
1024 G
=10
2 =1024
=1024 K
=10
=10
I multipli si ottengono moltiplicando convenzionalmente
per 1024 poiché questo è potenza del 2 (1000 no)
Le Memorie
Memorie d’uso
•Ram (Random Access Memory o Memoria ad accesso casuale
•Rom (Read Only Memory o memoria di sola lettura; si attiva
all’accensione del Computer)
Memorie di Massa
•Hard Disk
•Floppy Disk
•Cd –rom
•Unità di Back-up
Memoria Ram
Contiene i dati e le istruzioni che
devono essere elaborati dalla
CPU; essa è veloce e volatile, cioè
perde tutte le informazioni allo
spegnimento del computer.
La grandezza della Ram viene
misurata in megabyte; maggiore è
la quantità di Ram, più spazio sarà
disponibile per i dati sui quali può
operare la CPU per l’elaboratore
Memoria Rom
E’ un tipo di memoria a sola lettura
contenente dati e istruzioni che
non possono essere modificati.
In questa memoria si trovano i
programmi che servono per
l’avvio della macchina, i cosiddetti
programmi di sistema e il BIOS
(Basic Input Output System)
sistema di base per il controllo di
entrata ed uscita
Memorie di Massa
Quando si scrive un documento con un computer il programma di
videoscrittura risiede in memoria RAM, così come il documento
che stiamo editando.
Poiché la RAM è volatile, se vogliamo poter recuperare il
documento in un secondo momento, è necessario memorizzarlo su
Memoria di Massa sotto forma di FILE.
Si definisce:
-SALVATAGGIO di un file l’operazione di
memorizzazione da RAM a memoria di massa
-APERTURA (o caricamento) di un file l’operazione
opposta di recupero da memoria di massa a memoria
RAM
SALVATAGGIO
APERTURA
Il Microprocessore
Il Processore (CPU) è la componente più complessa,
svolge tutte le operazioni di manipolazione dei dati.
Ha il compito di elaborare i dati presenti in memoria
secondo le indicazioni ricevute da programma tramite
appositi comandi.
Si può definire la CPU come il “cervello” del
computer.
La CPU è composta da un’unità di controllo (CU), e da
un’unità aritmetico logica (ALU),
La potenza della CPU si valuta in:
Velocità, che si misura in MHz (milioni di cicli per
secondo)
Insieme di operazioni che è in grado di svolgere
Milioni di operazioni che svolge in un secondo (MIPS)
L’unità di controllo coordina e
controlla l’esecuzione dei comandi
impartiti alla CPU.
Gestisce il reperimento di dati e
istruzioni dalla memoria interna ed il
loro collocamento in apposite
locazioni, dette registri, per poter
essere elaborati dall’ALU.
I comandi vengono interpretati
secondo regole ben precise e
differenti per ogni tipo di
microprocessore.
Dopo che l’ALU ha elaborato i dati,
è di nuovo la CU che si occupa di
copiare risultati nella memoria RAM
Il disco Fisso
IL DISCO FISSO è la principale unità di registrazione permanente
del PC ed è in grado di conservare grandi quantità di dati e
programmi.
E’ formato da uno o più dischi magnetici rigidi che girano
continuamente ad altissima velocità e da due o più testine di lettura
che si spostano per accedere ai dati richiesti.
E’ molto veloce nell’accesso ai dati (ma molto meno della RAM,)
che reperisce con accesso diretto.
A differenza dei dati caricati nella RAM, le informazioni su disco
fisso restano memorizzate quando si spegne il computer
Floppy Disk
Supporti removibili, utilizzati per il trasporto ed il backup dei dati,
oggi sono spesso rimpiazzati da unità più capienti e veloci.
Possono contenere al massimo 1,44 Mb
Il sistema Operativo Windows
Quando si accende un computer, il microprocessore esegue alcune
operazioni fondamentali per il funzionamento del sistema: la
cosiddetta autodiagnostica, ovvero il controllo dell’esistenza e della
funzionalità dell’hardware, per verificare, ad esempio, che tutte le
periferiche siano correttamente istallate.
Tali controlli vengono eseguiti da appositi programmi che risiedono
permanente nel sistema, in genere all’interno della Rom, definiti
firmware (da Firm=stabile e Ware=componente).
L’esempio più importante di firmware di sistema è il BIOS (Basic
Input Output System): sistema di Input/Output di Base (che ha il
compito di verificare il corretto avviamento del sistema e di gestire
le comunicazioni tra il microprocessore e le diverse periferiche.
Successivamente il microprocessore attiva l’esecuzione automatica
di un programma, chiamato Boostrap, che ha il compito di avviare
il Sistema Operativo, istallato sull’Harddisk, e da lì ricercare e
trasferire una serie di istruzioni ad una sona della Ram.
Che cos’è il Sistema Operativo
Da questo punto in poi, dunque,, è il sistema operativo che gestisce direttamente sia l’Hardware sia i diversi
programmi applicativi.
Nel caso in cui mancasse il sistema operativo, non sarebbe più possibile utilizzare il Personal Computer, venendo
meno il collegamento tra Hardware e Software.
Il sistema operativo fa parte dei programmi relativi alla scrittura testi, al calcolo, all’archiviazione, alla grafica etc.
(software applicativi) questo sistema agisce da supervisore. Esso controlla, inoltre il corretto funzionamento dei
dispositivi di input e di output.
Il sistema operativo per lungo tempo più diffuso è stato l’MS-DOS (Microsoft Disk Operatine System), prodotto
dalla più grande azienda americana di software, la Microsoft, a partire dal 1980. Dal 1980 in poi l’MS-DOS ha
subito notevoli variazioni e dinnovazioni, in relazione alla rapidissima evoluzione tecnologica legata al mondo del
software e dell’hardaware. Periodicamente Microsoft ha, dunque, immesso sul mercato nuove versioni (Release).
L’enorme crescita del mercato dei personal computer e lo sviluppo di applicazioni sempre più diffuse non solo in
ambienti lavorativi, ma anche nell’ambito familiare, hanno reso necessaria la creazione di un’interfaccia utente.
L’interfaccia è qualunque collegamento tra diverse unità hardware, oppure tra hardware e software o ancora tra
software ed utente; in quest’ultimo caso, in particolare, si utilizza l’espressione “interfaccia utente”, in grado di
rendere più agevole l’uso del computer anche a persone poco esperte in campo informatico. Per questa ragione
Microsoft ha realizzato Windows, un’interfaccia grafica di semplice utilizzo, che consente un’esecuzione assai
rapida dei comandi, senza la necessità, come accadeva in ambiente operativo Dos, di conoscere la sintassi precisa.
L’interfaccia di Windows (Desktop) rappresenta una scrivania su cui ci si può spostare facilmente tra le diverse
applicazioni, aggiungendone di nuove ed eliminando quelle meno utili.
Grazie alla possibilità di utilizzare icone di riconoscimento (rappresentazioni grafiche che simboleggiano alcune
funzioni), finestre multiple (cornici in grado di contenere dati, programmi o informazioni) e menù di semplice
consultazione, Windows consente rapidità di spostamento da un’applicazione all’altra.
Nel 1995 Windows ha immesso sul mercato Windows 95, un nuovo sistema operativo che ha progressivamente
sostituito nel mercato dei personal computer il precedente sistema MS-DOS, di cui migliora sensibilmente le
prestazioni, sia nelle gestioni dei componenti hardware, sia nella velocità di gestione dei programmi Windows. In
seguito altre versioni si sono aggiunte (98, 2000, Nt, Xp), sempre con lo scopo di accrescere e migliorare le
prestazioni.
File, directory e cartelle
Il file, che letteralmente significa archivio, in informatica rappresenta un insieme di informazioni registrate su un supporto
magnetico, identificabili per mezzo di un nome. La maggior parte delle operazioni che si effettuano con un personal
computer ruota attorno ai file.
Il nome del file può contenere fino a 250 caratteri, con l’aggiunta di un’estenzione (preceduta da un punto ed al massimo di
3 caratteri) solitamente utilizzata per individuare il tipo di file. L’estensione di un file è di grande utilità, perché, come si è
detto, può essere utilizzata per riconoscere il tipo. Si possono ad esempio distinguerne:
file di comando o eseguibili (caratterizzati da estenzioni com o exe): tali estensioni identificano i file che si possono
eseguibili cioè essere mandati direttamente in esecuzione una volta lanciati, digitandone il nome e premendo il tasto invio,
o con un doppio click col mouse sulla loro icona, senza alcun altro programma.
q
File di testo creati dall’utente: di norma utilizzano come suffisso convenzionale. Txt o .doc, quest’ultimo usato per i
documenti di Word;
q
File batch ovvero file sequenziali di istruzioni Ms-dos: presentano il suffisso.bat e si usano per automatizzare una
serie di compiti di carattere ripetitivo che vengono svolti automaticamente quando si inserisce il nome del file
q
File.Sys solitamente indicano file utilizzati per la gestione della configurazione del sistema
Nei computer il numero complessivo dei file memorizzati è molto elevato e sarebbe molto difficile trovare quello che
interessa, se fossero buttati tutti insieme senza un ordine.
Questo è il motivo per cui i file vengono raccolti in appositi spazi detti cartelle o directory, cui è necessario dare
un’organizzazione.
I file sono organizzati in una struttura della File system, che si potrebbe tradurre in sistema di organizzazione dei file. Il file
system di windows è di tipo gerarchico, ad albero inverso. I file sono contenuti in cartelle cha la loro volta possono
contenere altre sottocartelle (subdrectory). Tale sistema viene detto ad albero inverso perché la sua rappresentazione
grafica è somigliante ad un albero che ha la radice (root) in alto o poi dirama le sue estensioni verso il basso. Queste
estensioni sono le cartelle, i rami dell’albero, al cui interno sono contenute altre sottocartelle e file. Questi ultimi
rappresentano le foglie dell’albero.
In ambiente Windows, cartelle e file vengono visualizzati mediante icone. L’icona è la rappresentazione simbolica di un
oggetto, utilizzata da tutti i sistemi operativi dotati di un’interfaccia grafica.