24/10/2010
LABORATORIO INFORMATICO
IL Personal Computer
Windows XP/7
A.A.2010-2011
Ing.M.Paolizzi
Il PC (A.A.2010/11)
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Il Personal Computer
• Strumento ICT più diffuso e conosciuto:
quello che sta avendo finora il maggior
impatto
– sulla vita quotidiana delle persone
– sulle modalità pratiche di lavoro in ogni campo
– sull’aumento della produttività
• Il PC è un particolare tipo di elaboratore
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Sistemi di elaborazione
• Sono sistemi tecnologici finalizzati a
– Archiviare
– Elaborare
– Comunicare
in modo “automatico” dati ed informazioni
• Esistono diverse tipologie di sistemi di
elaborazione
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24/10/2010
Tipologie di elaboratore
• In base alle funzioni che deve svolgere i sistemi di
elaborazione vengono distinti in base a:
– capacità e velocità di elaborazione
– capacità di memorizzazione
– altre funzioni specializzate
– costi e facilità d’uso
• Le principali classi sono le seguenti:
– Mainframe o Server
– Personal Computer
– Laptop computer
– Netbook
– Personal Digital Assistant(PDA)
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Tipologie di elaboratore
• Mainframe
– grandi sistemi aziendali di elaborazione dati
– elevate prestazioni
– costi elevati
– necessità di personale altamente specializzato
• Minicomputer
– prestazioni e costi contenuti
– utilizzati nelle piccole aziende
– necessità di personale meno specializzato
• Personal computer
– Utilizzabili da un solo utente alla volta (personal)
– prestazioni e costi contenuti
– capacità elaborative autonome
– espandibilità
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Tipologie di elaboratore
• Laptop computer
– personal computer trasportabili
– ingombro ridotto
– alimentazione autonoma
• Netbook
– Piccoli e leggeri
– Dotato di molte interfacce per la connettività
– Scarsa potenza elaborativa
• Palmare (PDA)
– sistema di dimensioni contenuti
– Dotato di touchscreen
– Dotato di connessioni wireless
– Sempre più evoluto
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Scopo del PC
• Elaborare, secondo un programma memorizzato, dei dati
forniti dall’esterno, producendo dei risultati da presentare
anch’essi all’esterno;
• Il flusso di dati forniti in ingresso si definisce input, mentre
quello dei risultati prodotti (in qualsiasi forma) si dice
output;
• La fase di elaborazione dei dati viene definita processing,
mentre la memorizzazione a lungo termine dei dati di input
o dei risultati intermedi o finali, è detta storage;
• Esso è destinato a un utilizzo general purpose da parte di un
utente generico (fa tutto ma nulla particolarmente bene);
• Tipici impieghi includono l’accesso a Internet, l’invio e la
ricezione di posta elettronica, l’utilizzo di programmi di
video scrittura, l’ascolto di musica, l’esecuzione di
programmi educativi o di intrattenimento (giochi), etc.
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Architettura del PC
• Architettura: organizzazione dei componenti
e delle modalità con cui interagiscono
• L’attuale architettura è riconducibile al
Modello di Von Neumann (1940)
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Architettura del PC
• Un elaboratore è composto da 4
componenti principali:
– il Processore
– la Memoria
– interfacce di Ingresso
– interfacce di Uscita
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Architettura del PC
• I componenti architetturali del PC possono
essere classificati in base a due categorie:
– HARDWARE (HW)
– SOFTWARE (SW)
• In realtà esistono altre due categorie:
– Firmware (FW)
– Middleware (MW)
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Hardware
Insieme delle parti fisiche del calcolatore
• Scheda madre
• Memoria
• Alimentatore
• Schede di rete
• Hard disk
• Schede di espansione
• Monitor
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Funzione dell’HW
• Progettato per svolgere compiti semplici in
modo:
– rapido
– accurato
– ripetibile
• La singola attività NON è interessante: le
operazioni utili agli utenti consistono in un
insieme ordinato e coordinato di operazioni
elementari;
• Sussiste la necessità di coordinare le attività
HW: occorre una unità di elaborazione.
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Software
• Insieme di procedure
codificate che prescrivono la
esecuzione ordinata e
coordinata di grandi quantità
di operazioni elementari per
realizzare compiti di interesse
applicativo significativo
• Sono i cosiddetti Programmi
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HW+SW
• HW e SW sono utili solo se lavorano
assieme:
– HW senza SW: capacità di eseguire compiti ad
un basso livello di astrazione (scarsa utilità
pratica)
– SW senza HW:prescrizioni strutturate di
compiti complessi privi di una macchina che
possa comprenderli ed eseguirli
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Tipi di Software
• Software di base (Sistema Operativo)
– Gestisce l’intero sistema
– Fornisce all’utente le funzionalità del sistema
(accesso ai dischi, uso delle periferiche, etc.)
• Programmi applicativi
– Svolgono specifiche funzioni
– Scrittura testi, invio email, navigazione su
Internet, etc.
• Device Driver
– SW di basso livello
– Consentono al S.O. di utilizzare le periferiche
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5
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HW+SW
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La scheda madre - 1
• Fornisce supporto funzionale e
meccanico;
• Ospita i componenti principali;
• Contiene alloggiamenti per
componenti aggiuntivi;
• Coordina il flusso delle informazioni;
• Mette a disposizione i collegamenti a
periferiche e componenti;
• E’ caratterizzante per il PC.
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La scheda madre-2
• È la spina dorsale
del PC
• Ospita:
– Cpu
– Chipset
– Cache
– Memoria
– bus
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Motherboard
porte
Slot PCI
Express
Slot PCI
microprocessore
Chipset Southbridge
Chipset Northbridge
RAM
P-ATA /S-ATA
Alimentazione
ATX
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Motherboard last generation
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CPU
• Central Processing Unit: dispositivo che
– esegue calcoli
– prende decisioni
– esegue i programmi
• Caratterizzato da
– velocità di funzionamento (GHz)
– piedinatura
– logica di funzionamento (architettura)
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Memoria
• Memoria di lavoro (RAM)
– Volatile
– Contiene i programmi in esecuzione ed i
dati su cui si sta operando
– Alta velocità
– Bassa capacità
• Memoria di massa
– Non volatile
– Contiene dati archiviati
– Bassa velocità
– Alta capacità
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La memoria
• Svolge la funzione di magazzino per i programmi
e i dati su cui deve operare il microprocessore;
• L’informazione digitalizzata viene rappresentata e
salvata in memoria sotto forma di numeri binari ;
• L’unità base che può essere memorizzata è il BIT
(BInary Digit);
• Il Bit può assumere solo due valori: 0 e 1
corrispondenti ad una lampadina spenta o accesa;
• Dati e programmi sono memorizzati in unità
minime chiamate Byte;
• Un byte è costituito da 8 bit, una sequenza di 8
cifre binarie.
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Bit e Byte
0
1
1
0
0
0
1
0
Il significato della stringa di bit dipende dalla codifica
se letto come testo, è la lettera b
se letto come numero, è il valore 98
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Rappresentazione binaria
• La singola cifra binaria è detta bit (0 o 1)
• Il bit rappresenta due stati
– Come una lampadina: accesa (1) o spenta (0)
– Come un interruttore chiuso o aperto
• Combinazioni di bit in sequenze di
lunghezza opportuna (sempre multipli di
due) rappresentano i dati;
• Il byte è una sequenza di 8 bit
• Alle combinazioni dei bit può essere
attribuito un significato adottando una
opportuna codifica;
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Codifica ASCII
• American Standard Code for Information
Interchange
• Associa ad ogni byte un carattere
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Codifica ASCII - ESEMPIO
• La parola “casa” viene codificata nel modo
seguente:
– c -> 01100011
– a -> 01100001
– s -> 01110011
– a -> 01100001
• Come memorizzare questo dato nel
calcolatore?
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Struttura della memoria
• La memoria è organizzata in celle
• Ciascuna cella è univocamente
contraddistinta da un indirizzo
• Per semplicità possiamo supporre che ogni
cella contenga un byte
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Dimensione della memoria
• La capacità di immagazzinare informazione in
memoria (storage capacity) è indicata dal
numero di byte di cui è costituita
• La capacità è espressa in diverse unità di misura:
unità
simbolo
numero di byte
kilobyte
KB
2
10
= 1024
megabyte
MB
2
20
(> 1 milione)
gigabyte
GB
2
30
(> 1 miliardo)
terabyte
TB
2
40
(> 1000 miliardi)
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Le memorie volatili
• genericamente indicate con il termine RAM
(Random Access Memory)
– i registri della CPU, le cache e la memoria
centrale;
– sono utilizzate per la loro velocità;
– costituiscono una memoria di lavoro nel senso
che contengono i dati e i programmi di uso
corrente;
– Sono realizzate con tecnologie a
semiconduttore
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Memorie non volatili
• Sono memorie più lente e capienti delle
memorie volatili;
• Vengono utilizzate per la archiviazione di
dati e programmi;
• Possono essere realizzati con varie
tecnologie:
– Magnetica (Hard Disk – HDD)
– Ottica (CD, DVD)
– A semiconduttore (Memory card, SSD)
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Hard disk
• È la più diffusa memoria di massa
• Realizzata in tecnologia magnetica a piatti
rotanti
• Ogni disco è suddiviso in tracce
• Ogni traccia è ripartita in settori
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Organizzazione dell’Hard disk
• Per poter accedere ai dati i dischi devono essere
preparati tramite la operazione di formattazione;
• Sebbene la formattazione di un disco comporti la
perdita di tutti i dati, non è questo il fine precipuo
della operazione;
• La formattazione è quella operazione con la quale
si predispone il supporto alla memorizzazione dei
dati;
• La formattazione crea la struttura dati del file
system (in pratica la superficie viene suddivisa in
tracce e settori).
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I dispositivi di I/O
• Rappresentano l’interfaccia del calcolatore
verso il mondo esterno
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Dispositivi di I/O
• Sono dispositivi eterogenei che si collegano
al PC e consentono la interazione tra uomo
e macchina;
• I dispositivi di INPUT consentono all’utente
di inserire comandi e dati:
– Es. Tastiera, Mouse, Microfono
• I dispositivi di OUTPUT consentono
all’utente di visualizzare i risultati di una
elaborazione:
– Es. monitor, stampante, diffusori audio
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I dispositivi di input
• I dispositivi di input acquisiscono
informazioni espresse in un formato
consono all’operatore umano;
• Le traducono in un formato consono
all’elaboratore;
• le trasmettono alle componenti opportune
del calcolatore;
• Esempi: mouse, tastiera, scanner,
microfono.
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I dispositivi di output
• I dispositivi di output acquisiscono
informazioni dall’elaboratore nel formato
di rappresentazione interno;
• le traducono in un formato consono all’
operatore umano;
• le visualizzano
– Es.: video, stampante
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Il Sistema operativo
• Software che gestisce e controlla
automaticamente le risorse del computer
permettendone il funzionamento;
• Gestisce il computer senza che l’utente sia
consapevole di quello che sta accadendo;
• Viene caricato nella memoria d’uso all’atto
dell’accensione della macchina;
• Permette all’utente di interagire con la
macchina.
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Il Sistema operativo
• Ma..come fa a permettere all’utente di
interagire con la macchina?
• Poiché il sistema operativo deve
– Consentire all’utente di esprimere la propria volontà sulla
macchina
– Trasformare tale volontà in azioni
• Deve offrire meccanismi per
– Rappresentare gli oggetti sui quali l’utente può volere agire
– Rappresentare le operazioni che l’utente può voler eseguire
sugli oggetti selezionati
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Il Sistema operativo
• Rappresenta
– gli oggetti sui quali l’utente può volere agire
attraverso la metafora della scrivania: desktop,
cartelle, file, icone
– le operazioni che l’utente può voler eseguire sugli
oggetti selezionati per mezzo di azioni eseguite su
due dispositivi di input: il mouse e/o la tastiera
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Il desktop
• Metafora della scrivania
– Il desktop è l’area di lavoro principale
dell’utente
– Una sorta di scrivania che raccoglie gli
strumenti per lavorare, comunicare, giocare
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Metafora della scrivania
• L’ambiente visuale con cui l’utente
interagisce è la rappresentazione
“virtuale” di una scrivania sulla quale si
appoggiano
– Documenti
– Fascicoli
– Strumenti e utensili
• Nella metafora
– i documenti devono essere intesi in senso lato:
documenti, archivi dati, immagini
– I fascicoli sono sempre raccolte di “documenti”
e prendono il nome di cartelle
– Gli strumenti sono programmi applicativi
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Il desktop di Windows
Immagine di
sfondo
icone
Pulsante di
avvio
Barra delle
applicazioni
Barra di avvio rapido
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Icone e finestre
• I principali elementi di interazione sono le icone e
le finestre
• Le icone:
– sono rappresentazioni grafiche che simboleggiano gli
oggetti della interfaccia utente: documenti, file,
programmi, applicazioni, risorse fisiche (come
stampanti, dischi fissi, etc.) . Sotto il disegno c'è sempre
un testo esplicativo che riporta il nome dell'oggetto.
– Possono essere organizzate spostate e ordinate a
piacimento all’interno del Desktop
• Le finestre (da cui il nome del S.O.) danno seguito
alla interazione con una icona mostrando ciò
(documenti, file, risorse) a cui essa da accesso
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Le finestre
• Ogni oggetto viene eseguito in una
finestra
– area dello schermo delimitata da una cornice in
cui viene visualizzato l’output di un programma
• Sul desktop ci possono essere più finestre
aperte contemporaneamente
– una sola è attiva (barra del titolo evidenziata)
– l’azione dell’utente avviene sulla finestra
correntemente attiva Le finestre possono
essere aperte, chiuse o iconizzate
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La interazione con il S.O.
• Abbiamo visto che icone e finestre
consentono all’utente di identificare ciò su
cui vuole agire
• Ma come si fa ad indicare al S.O. su quali
icone specifiche agire e che tipo di azione
operare?
• L’utente può comunicare la propria
“volontà” attraverso:
– Il mouse (più semplice e intuitivo)
– La tastiera
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Il mouse
• Il mouse consente tre azioni fondamentali
– Click sinistro
9 posizionando il puntatore su una icona e premendo il
pulsante sinistro del mouse, la si rende attiva (si seleziona)
– Doppio click sinistro
9 Posizionando il puntatore su una icona e facendo un rapido
doppio click sinistro si accede alla risorsa
– Click destro
9 Posizionando il cursore su una icona e premendo il tasto
destro si accede al menu contestuale
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Menu contestuale
• Per aprire il menu contestuale
premere il TASTO DESTRO del
mouse sulla icona dell’oggetto di
interesse (o sul desktop)
• Si tratta di un MENU perché offre
una scelta tra più azioni
• Viene definito contestuale perché
le azioni offerte dipendono dal
tipo di oggetto in questione
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Il pulsante di avvio
• Con la attivazione (1 click
sx) del pulsante di avvio
(START) si accede a:
• Programmi installati sul PC
• Collegamenti ai programmi
eseguiti di recente
• Principali risorse
• Principali funzioni
– Di configurazione
– Di accesso/uscita dal SO
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Il file system
• Componente del Sistema Operativo che fornisce i
servizi necessari alla gestione dei file
• Provvede a gestire la memorizzazione dei files sulle
unità di storage
• Deve garantire che ciò che viene salvato sia
successivamente reperibile
• Fornisce le seguenti funzioni:
– Memorizzazione
– Aggiornamento
– Cancellazione
• Esempi di File System: FAT (FAT16, FAT32, NTFS,
EXT3
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Formattazione
• Ogni dispositivo di memorizzazione di massa
necessita dell’operazione di formattazione
preliminarmente al primo utilizzo in quanto deve
essere preparato a contenere dati
• Alcuni dispositivi sono già formattati al momento
dell’acquisto
• La formattazione di una unità disco comporta la
perdita di tutti i dati
Impossibile v isualizzare l'immagine.
• Per formattare una unità
– Andare su Risorse del computer
– Pulsante destro sulla unità
– Dal menu contestuale selezionare FORMATTA
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Organizzazione gerarchica dei file
• Ogni unità disco presente nel sistema è
contraddistinta da una lettera dell’alfabeto
seguita dai due punti
– Es. C: identifica l’hard disk principale
– Es. D: identifica la unità DVD
– Es. E: identifica il masterizzatore
– Es. F: identifica una Pen Drive
• Ciascuna unità disco contiene file e cartelle
• Ciascuna cartella a sua volta contiene file o
sottocartelle e così via
• In pratica la stessa unità disco è una cartella
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I file
• Le informazioni sono memorizzate su disco in appositi
contenitori chiamati file (archivi);
• Un file è un insieme di informazioni codificate e organizzate
come una sequenza di byte archiviata su memoria di massa
al’interno del File System;
• Sottoforma di file, tale sequenza di informazioni è
referenziabile in modo unitario;
• Ogni file è univocamente contraddistinto da un nome
– Il nome di un file è generalmente costituito da due parti separate da un
punto, nome.suffisso (es. miofile.txt)
– nome è scelto dall’utente, solitamente in modo da evocare il contenuto
del file
– suffisso o estensione, è automaticamente aggiunto dall’applicazione che
usa/genera il file e ne indica il tipo di contenuto, per esempio .doc, .xls,
.txt, .c, .ps, .pdf
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Le cartelle
• Le cartelle sono dei contenitori di file
• Il loro scopo è quello di fornire all’ utente uno
strumento per organizzare l’insieme dei propri file
• Nella metafora del desktop corrispondono ad un
fascicolo ovvero una vera e propria CARTELLA
(intesa come raccoglitore di documenti)
• La icona che le rappresenta raffigura una
tradizionale cartella
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Visualizzare il contenuto di una unità
• Accedere alle RISORSE
DEL COMPUTER
• Fare doppio click sinistro
sulla icona della unità
• Si apre la finestra
contenente
– File
– Cartelle
della unità selezionata
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Il pannello di controllo
• E’ il punto di riferimento
per
– tutte le modifiche, le
configurazioni, le
personalizzazioni che
possono essere effettuate sul
sistema
– Aggiungere e rimuovere
programmi
– Impostare connessioni di
rete
• Per accedere:
– START->PANNELLO DI
CONTROLLO
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WINDOWS 7
• Ingresso sul mercato previsto
per il 22/10/2009;
• Retrocompatibile con Vista
• Ambiente più produttivo
• Più sicuro
• Più moderno
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Interfaccia di Windows 7
• Nuova barra applicazioni
integrata con la barra di
avvio rapido;
• “action center” nell’area di
notifica;
• “jumplist”: elenco attivabile
da una icona sulla taskbar
da cui richiamate gli ultimi
files;
• “librerie”: contenitore
“virtuale” di cartelle reali.
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Sicurezza in Windows 7
• Windows Defender:
programma antispyware
integrato per scansioni
periodiche o comandate;
• User Access Control (UAC):
conferma della legittimità
delle azioni che comportano
modifiche al sistema.
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