Corso di Informatica
ECDL
Ivan Renesto
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+393477224641
Indice Argomenti







Libri di testo
Riferimenti Studio
Concetti Base
Hardware
Software
Misurare la grandezza
Dispositivi di Memoria




Interazione tra
dispositivi di memoria
Misurare la velocità
(data rate)
Prestazioni dei
dispositivi di memoria
Prestazioni del
computer
Ivan Renesto
2
Libri di Testo

Patente Europea del Computer


VOLUME 1
VOLUME 2
Autori: Dameri, Foresti
 Jackson Libri

Ivan Renesto
3
MODULO 1
Concetti di base della IT

Riferimenti di Studio: da pag 3 a pag 33






Hardware/Software/Information Technology …. 3
Tipi di Computer …………………………………………. 5
Componenti di base di un PC ………………………. 12
Hardware ………………………………………………….. 14
Dispositivi di Memoria …………………………………. 18
Software ……………………………………………………. 26
Ivan Renesto
4
MODULO 1
Concetti di base della IT

Leggere con attenzione:




Reti informatiche …………………………….
Il computer nella vita di ogni giorno ….
IT e Società …………………………………….
Sicurezza, diritto d’autore,
aspetti giuridici ……………………………….
Ivan Renesto
33
44
48
53
5
MODULO 1
Concetti di base della IT
Informazione
+
Informatica
+
+
Automatica
elaboratore
Ivan Renesto
6
MODULO 1
Concetti di base della IT
Elaboratore
Macchina, composta principalmente da:
-Hardware (HW)
-Software (SW)
In grado di compiere in modo efficiente ed
automatico specifiche funzioni.
Ivan Renesto
7
MODULO 1
Concetti di base della IT
Schema di funzionamento di un ELABORATORE
Informazioni
in ingresso
Informazioni
in uscita
INPUT
OUTPUT
Elaborazione delle
informazioni
Ivan Renesto
8
MODULO 1
Concetti di base della IT
Hardware

Dispositivi


Hardware esterno all’Unità di Sistema
(Es.: Monitor, Tastiera, Mouse, …)
Componenti

Hardware interno all’Unità di Sistema
(Es.: Scheda Madre, CPU, RAM, …)
Ivan Renesto
9
MODULO 1
Concetti di base della IT
Dispositivi

I dispositivi si possono suddividere in
due categorie principali:



Dispositivi di INPUT
Dispositivi di OUTPUT
E in una intersezione di queste due.
Ivan Renesto
10
MODULO 1
Concetti di base della IT
INPUT
tastiera
mouse
webcam
scanner
…
OUTPUT
touch-screen
monitor
stampante
modem
…
casse audio
…
I/O
tastiera
monitor
webcam
stampante
scanner
touch-screen
mouse
casse
modem
audio
Ivan Renesto
11
MODULO 1
Concetti di base della IT
Componenti

Tra i vari componenti che costituiscono
un elaboratore, troviamo:

La Scheda Madre (Mother Board)

La CPU (Central Processing Unit)

La RAM (Random Access Memory)

La Scheda Video

La Scheda Audio

La Scheda di Rete

…
Scheda Madre
Scheda
Audio
Scheda
Video
Scheda di Rete
RAM
Processori
RAM
CPU
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12
MODULO 1
Concetti di base della IT
CPU

Central Processing Unit

Unità di Elaborazione Centrale
Si compone di tre parti fondamentalmente:



ALU (Arithmetic Logic Unit), l’unità che
consente di effettuare i calcoli aritmeticologici
CU (Control Unit), l’unità che performa il
controllo sul flusso delle istruzioni
Memoria (Cache) e Registri
Ivan Renesto
13
MODULO 1
Concetti di base della IT
CPU e transistor




La CPU consiste in un circuito integrato
su un wafer di silicio
Un circuito integrato si compone di un
insieme di transistor
Una CPU possiede milioni di transistor
Un transistor è:

Un piccolo dispositivo elettronico
semiconduttore, in grado di ampliare la
potenza di un segnale elettronico
Ivan Renesto
14
MODULO 1
Concetti di base della IT
Transistor


In grado di commutare in due stati, possiamo
immaginare come ogni transistor sia in grado di
possedere il valore logico 0 (zero), oppure 1 (uno).
Il linguaggio del Processore è quindi un linguaggio
BINARIO:


Composto da zeri e uni
Detto LINGUAGGIO MACCHINA
Ivan Renesto
15
MODULO 1
Concetti di base della IT
SOFTWARE

Software:


Programma:


Insieme di istruzioni, comandi che permettono al computer
di compiere generiche funzioni
Un insieme di istruzioni atte a compiere specifiche funzioni
Software: “Insieme di Programmi”
Ivan Renesto
16
MODULO 1
Concetti di base della IT
SOFTWARE

Il Software può essere classificato in SW:

di Base




Senza il quale l’elaboratore non può operare
Software fondamentale, che racchiude tutte le funzioni basilari
per un computer
Es.: il SISTEMA OPERATIVO
Applicativo



Software non indispensabile
Espande le funzionalità fornite dal software di base
Es.: Word, Excel, PowerPoint, Access, Outlook, …
Ivan Renesto
17
MODULO 1
Concetti di base della IT
Creazione di SOFTWARE
Scrittura
dell’algoritmo
con diagrammi
di flusso
Programmatore
traduzione
progettazione
ideazione
Compilazione del
codice sorgente
esecuzione
compilazione
Esecuzione
del codice
eseguibile
Interpretazione
del codice
interpretazione sorgente
creazione di un
algoritmo
Scrittura del Programma usando uno
specifico LINGUAGGIO di
PROGRAMMAZIONE
Ivan Renesto
18
MODULO 1
Concetti di base della IT

Algoritmo


“Traduzione di un Algoritmo usando uno specifico linguaggio di
programmazione”
Linguaggio di programmazione



“Insieme finito di passi che consente, partendo da uno stato
iniziale, di raggiungere un obiettivo finale”
Codice Sorgente


SOFTWARE
“Insieme di parole chiave e di una sintassi (grammatica)”
Un linguaggio di programmazione non è ambiguo
nell’interpretazione
Codice Eseguibile


Programma in LINGUAGGIO MACCHINA, ottenuto dalla
compilazione del rispettivo codice sorgente
Direttamente eseguibile dall’elaboratore
Ivan Renesto
19
MODULO 1
Concetti di base della IT
Misurare la grandezza

bit (b)


Byte (B)


1 GB = 1’024 MB = 1’048’576 KB = 1’073’741’824 B = 8’589’934’592 b
Tera Byte (TB)


1 MB = 1’024 KB = 1’048’576 B = 8’388’608 b
Giga Byte (GB)


1 KB = 1’024 B = 8’192 b
Mega Byte (MB)


1B=8b
Kilo Byte (KB)


unità fondamentale di misurazione
1 TB = 1’024 GB = 1’048’576 MB = 1’073’741’824 KB = 1’099’511’627’776 B
…
Ivan Renesto
20
MODULO 1
Concetti di base della IT
:8
Misurare la grandezza
Bit
 Byte
 Kilo Byte
 Mega Byte
 Giga Byte
 Tera Byte

: 1024
: 1024
: 1024
: 1024
x8
x 1024
Tavola ASCII
x 1024
Simbolo
8 bit
x 1024
…
…
x 1024
A
10010111
B
10011000
…
…
Ivan Renesto
21
MODULO 1
Concetti di base della IT
Esponente:
Numero di bit a
disposizione
Base: numero di
simboli
disponibili (0 e 1)
2
2
2
2
2
1
2
3
4
5
…
2
2
2
8
9
10
=2
Combinazioni diverse
ottenibili con tale
numero di bit
Misurare la grandezza
=4
=8
= 16
= 32
= 256
Simboli
rappresentabili con 8
bit ( Tavola ASCII )
Fattore moltiplicativo
tra gli ordini di
grandezza nella scala
dei Byte
= 512
= 1024
Ivan Renesto
22
MODULO 1
Concetti di base della IT
Dispositivi di Memoria

Dispositivi di Memorizzazione

Primari



I dispositivi di memorizzazione possono
essere analizzati secondo tre criteri:
Cache
RAM
Secondari (o di massa)






Floppy Disk
Hard Disk
CD-Rom
DVD
Nastri Magnetici
…
Ivan Renesto
1.
Capienza
2.
Velocità di reperimento dei dati
3.
Costo
23
MODULO 1
Concetti di base della IT
Ordine di grandezza: KB
Dimensioni Approssimative:
16 – 512 KB
+ veloci
+ piccoli
+ costosi
Dispositivi di Memoria



Più capiente di
Floppy e CD-Rom, è
anche più veloce nel
gestire i dati




+ lenti
+ capienti
+ economici
Ordine di grandezza: MB
Dimensioni Approssimative:
64 – 1024 MB
c
Cache v e
c
Ram v e
c
Memoria Primaria
Diskp M
Floppy
c
Cartucce Zip/ORB
c
CD-Rom/DVD p O
c Hard Disk
pM
S
Nastri Magnetici
Capacità: 1,44 MB
Zip Capacità: 100/250
Memoria Secondaria
MB
p moCD-Rom Capacità: 650/700
MB
DVD Capacità: fino a 4,7 GB
HD Capacità: 40
pM
Tipo di accesso ai dati
c
S
– 150 GB
In passato più capienti degli Hard
Disk, e competitivamente veloci
grazie alle interfacce SCSI, oggi la
tecnologia ha abbandonato i nastri
magnetici a favore degli Hard Disk
e della tecnologia RAID
Casuale
Sequenziale
Capacità: 2-10
Ivan Renesto
GB
Tipo di supporto
v
Volatile
p
Permanente
e
Elettronico
M
Magnetico
O
Ottico
mo
Magneto-Ottico
24
MODULO 1
Concetti di base della IT
CPU
Cache
Interazione tra dispositivi di Memoria
RAM
BUS
cache
RAM
Hard Disk
HD
Simulazione Interazione Memoria
25
Ivan Renesto
MODULO 1
Concetti di base della IT
Velocità di trasferimento dati

1 baud = 1 bps


1 Kbps = 1024 bps


Un bit per secondo
Un Kilo bit per secondo
Quando si fa riferimento alla
ATTENZIONE!
capacità di trasferire dati di
un dispositivo o componente,
Mbpsquesta
è diverso
da
è l’unità
di misura:
1
1 MBps!
Es.:
- Modem
1 Mbps = 1024 Kbps

Un Mega bit per secondo
- RAM
- Cache
-…
Ivan Renesto
26
MODULO 1
Concetti di base della IT
Velocità di lavoro

L’unità di misura legata alla velocità di lavoro

I componenti soggetti a
questo tipo di misurazione
Definizione:
sono generalmente quelli
 1 Hz equivale ad un impulso al secondo dotati di circuiti integrati:




di un componente è l’Hertz (Hz)
- CPU
1000 Hz = 1 KHz
1000 KHz = 1 MHz
1000 MHz = 1 GHz
…
- Cache
- RAM
E anche il BUS di sistema.
Ivan Renesto
27
Processore:
Pentium MMX
224.5 MHz
Stampante Velocità:
Webcam
Fattore Moltiplicativo: 3x
Interfaccia
Ethernet:
Scanner
RAM
Interfaccia
USB
2.0:
BUS diMbps
Sistema:
75 MHz
- Velocità
10/100
Interfaccia
SCSI:
Tipo:
DIMM
PC-100
- Velocità S
1.5
– 480
mall
CMbps
omputer
System
- Velocità
10
–
160
MBps
Dimensione:
256 MB
Cache
16 KB
Interface
Interfaccia USB
2.0:L1:
Interfaccia
1.1:
Velocità: 597.1
85.0
MB/s
Velocità:
MB/s
* *
- Velocità
1.5
– 480 USB
Mbps
Interfaccia
USB
2.0:
- Velocità
–(Fast
12 Mbps
SCSI 1.5
II
SCSI)
10Mbps
MB/s
- Velocità
1.5 – 480
1995
Interfaccia USB
Cache
1.1:
L2:
Interfaccia
Parallela:
SCSI
20 MB/s
- Velocità 1.5 –Ultra
12 Mbps
Interfaccia
USB
1.1:
* bps
Dipende dal BUS
1996
- Hard
Velocità
115200
Disk
* Dipende
dal
BUS
Velocità
Mbps
Ultra Wide SCSI1.5 – 1240
MB/s
Interfaccia Parallela:
1997
Interfaccia:
EIDE
- Velocità 115200
bps
Ultra2
SCSI
80 MB/s
Interfaccia
Parallela:
Dimensione:
40 – 120 GB
Lettori
Keyboard
/ Mouse
1998
-CD-Rom
Velocità
115200 bps
Velocità
Trasferimento
Dati160
Interna:
592 Mbps
Ultra160
SCSI
MB/s
Velocità
Trasferimento
Dati Massima:
100 MBps
Interfaccia:
Interfaccia:
ATAPI/EIDE
PS/2*
BUS di Sistema
Giri al minuto dei dischi:
7200 rpm *
*medio
In passato
si utilizzavano
interfacce
Tempo
ricerca
dei dati:
ms KB/s
Velocità
didi
trasferimento
dati:
33008.5
– 7800
Velocità: 75.0Tempo
MHzdifferenti
di accesso ai dati:
80 ms
Interfacce possibili: Parallela, USB, SCSI, EIDE
L’aumento di velocità è quel fenomeno
* Obsoleti
Hard
Disk raggiungevano velocità di
conosciuto col
termine
di OVERCLOCK
MODULO
1
SCSI
Concetti di base della IT
Pentium MMX
Esempi Pratici
5400 rpm o inferiori (riscontrabile anche in computer
portatili)
Ivan Renesto
28
MODULO 1
Concetti di base della IT
Comparazione
Prestazioni Dispositivi
di Memorizzazione
Dispositivi
Seek time
Transfer rate
80 ms
7.5 MB/s
6.5 – 12.0 ms
75 MB/s
CD-Rom
Hard Disk
RAM
60 – 70 ns
Cache
1 – 2 ns
(0.06 – 0.07 ms)
(0.001 – 0.002 ms)
85.0 MB/s
597.1 MB/s
NOTE: I valori riportati sono indicativi e variabili
Ivan Renesto
29
MODULO 1
Concetti di base della IT
Prestazioni dei Computer
Fattori
CPU
CACHE
RAM
Hard Disk
Descrizione
Fondamentale nel considerare le prestazioni di un elaboratore.
Importante è anche non tenerne conto in modo esclusivo.
Fondamentale: se assente o disabilitata le prestazioni dell’elaboratore si
riducono drasticamente
Molto importante, perché se in quantità inadeguata può ridurre
considerevolmente le prestazioni globali del computer
Importante: La presenza di spazio assicura una buona interazione con la
RAM per la gestione della memoria virtuale.
La carenza di spazio porta al fenomeno detto “swapping”, che riduce
drasticamente le prestazioni dell’elaboratore
Ivan Renesto
30
MODULO 1
Concetti di base della IT
Ciò che incide anche sulle prestazioni di
un elaboratore è il tipo di processore
utilizzato.
 I processori possono essere distinti per
il tipo di istruzioni che utilizzano:



RISC (Reduced Instruction Set Computer)
CISC (Complex Instruction Set Computer)
Ivan Renesto
31
MODULO 1
Concetti di base della IT

RISC



Un processore ha una determinata velocità di
lavoro misurata in Hz
1 Hz corrisponde a 1 impulso al secondo, ma
anche ad “un ciclo al secondo”
Un processore RISC esegue una istruzione ogni
ciclo

Un processore RISC a 200 MHz esegue ben 200
milioni di istruzioni ogni secondo
Ivan Renesto
32
MODULO 1
Concetti di base della IT

CISC




Un processore ha una determinata velocità di
lavoro misurata in Hz
1 Hz corrisponde a 1 impulso al secondo, ma
anche ad “un ciclo al secondo”
Un processore CISC spesso ha bisogno di più
cicli di clock per eseguire una istruzione
(complessa)
Un processore CISC a 200 MHz, che in media
utilizza due cicli per eseguire un’istruzione avrà
una potenza di calcolo di ben 100 milioni di
istruzioni ogni secondo
Ivan Renesto
33
MODULO 1
Concetti di base della IT

Esistono programmi chiamati Benchmark in
grado di stabilire:



Il numero medio di cicli che occorrono per ogni
istruzione
Il numero totale medio di istruzioni eseguibili in un
secondo, espresso in milioni
L’unità di misura della potenza di calcolo di un
elaboratore è quindi il MIPS
(Milioni di Istruzioni Per Secondo)
Ivan Renesto
34