Informatica, Computer, Hardware e Software Finalità del corso

Consulente del Lavoro
A.A 2002/2003
I Semestre
Fondamenti:
Informatica, Computer,
Hardware e Software
prof. Monica Palmirani
Finalità del corso
• fornire elementi di informatica di base
teorici che consentano una buona
integrazione delle competenze giuridiche
con il mondo delle nuove tecnologie
• fornire elementi di informatica applicata e
pratica che consentano il miglioramento
dell’attività professionale
• sopperire alla mancanza delle abilità
informatiche: sistema operativo, word, email, internet
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Piano delle lezioni
3 ottobre
10 ottobre
17 ottobre
24 ottobre
31 ottobre
7 novembre
14 novembre
21 novembre
28 novembre
5 dicembre
12 dicembre
19 dicembre
2002
2002
2002
2002
2002
2002
2002
2002
2002
2002
2002
2002
HW
SW
Sistemi operativi
Linguaggi
WORD
Internet
Posta-elettronica
Sicurezza
Explorer e HTML
B2B, B2C, Portali
Banche dati
Banche dati
teorico
teorico
pratico
teorico
pratico
teorico
pratico
teorico
pratico
teorico/pratico
teorico
pratico
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Definizione di Informatica
Information+automatique = informatique
• scienza della creazione, raccolta,
elaborazione, rappresentazione e diffusione
dell’informazione
ossia
• l’elaborazione dei dati in informazioni
• l’archiviazione delle informazioni
• la trasformazione delle informazioni in altre
forme
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Ciclo di elaborazione
1. Input dei dati
2. Fase di Elaborazione
3. Output dei risultati
4. Memorizzazione dei risultati
5. Distribuzione dei risultati
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lo strumento attraverso il quale si
effettuano queste operazioni è il
COMPUTER ovvero l’insieme dei
dispositivi meccanici ed elettronici in
grado di elaborare dati ed istruzioni
Il Computer
• lo strumento attraverso il quale si effettuano
queste operazioni è il COMPUTER ovvero l’insieme
dei dispositivi meccanici ed elettronici in grado di
elaborare dati ed istruzioni
• il computer è uno strumento digitale, elettronico,
automatico
• digitale: i dati sono rappresentati mediante cifre
in particolare mediante una rappresentazione
binaria 0 e 1
• elettronico: si basa su tecnologie elettroniche
• automatico: capace di eseguire una sequenza di
istruzioni senza l’intervento esterno di un
operatore una volta avviato il procedimento
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Hardware e Software
• Hardware: parte fisica del computer costituita da
parti elettroniche e meccaniche
• Firmware: insieme di microprogrammi registrati
sulle memorie permanenti dei dispositivi
elettronici, solitamente introdotti dal costruttore e
cablati nell’hardware
• Software: Insieme di programmi scritti in qualche
linguaggio di programmazione eseguibili dal
computer
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Strati dell’hardware e del
software
Utente
Programmi applicativi
Linguaggi e ambienti di
programmazione
Sistema operativo
Firmware
HARDWARE
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Breve preistoria calcolatori
• 1642 Pascal - prima macchina addizionatrice
automatica
• 1671 Leibniz - prima macchina moltiplicatrice
automatica
• 1804 Jacquard - scheda perforata utilizzata nei
telai meccanici
• 1833 Babbege - macchina analitica
• 1890 Hollerith - macchina a schede perforate per
elaborare i risultati del censimento --> 1919
fonda l’IBM
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Babbage -analytic machine
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Pascalina
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ENIAC
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I Generazione
• 1946 ENIAC - Università di Pennsylvania - primo
calcolatore elettronico basato su valvole
termoioniche - 18000 - stanza di 30 metri, 300
moltiplicazioni x secondo - dati inseriti mediante
lettore di schede perforate
• 1949 EDSAC - Università di Cambrige - primo
prototipo di calcolatore moderno con possibilità di
memorizzazione del programma
• UNIVAC - primo calcolatore prodotto
commercialmente - USA
• programmazione in linguaggio macchina
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II Generazione
• 1957 IBM 704 - memoria a nuclei di ferrite possibilità di utilizzare un linguaggio “di alto
livello” di programmazione - FORTRAN
• seguirono altri linguaggi come il COBOL, ALGOL
• negli anni ‘60 viene coniato il termine software e
al posto delle valvole termoioniche vengono
impiegati transistor
• 1960 IBM 7090 - primo computer a transistor
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III Generazione
• 1964 IBM /360 - passaggio dai transistor ai
circuiti integrati - memorie più potenti collegamenti remoti con terminali
• 1965 - BASIC
• anni ‘70 LSI Large Scale Integration - circuiti
integrati a larga scala di integrazione - circuiti
stampati
• Personal computer - microprocessore
• reti di elaboratori
• 1971 Wirth crea il PASCAL
• PROLOG
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Microprocessori
Microprocessore moderno
4004 INTEL piastra madre
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IV Generazione
•
•
•
•
Supercalcolatori
capaci di calcoli paralleli
CRAY
anni ‘80 nascita dell’AI e dei sistemi esperti
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Tipologie di computer
•
•
•
•
Supercalcolatori
Mainframe
Minicomputer
Workstation - computer da tavolo ad
alte prestazioni
• Personal computer
• Notebook
• Palmari
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Leggi di Moore
• Legge di Moore - uno dei fondatori dell’INTEL:
• l’intensità di integrazione sui circuiti è calcolabile
attraverso la legge di Moore: ogni anno e mezzo il
numero di circuiti integrati su un chip è raddoppiato con
la conseguente potenza di calcolo
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Leggi di Joy
• Legge di Joy - uno dei fondatori della
SUN:
• la potenza di calcolo dei microprocessori
si misura in quante istruzioni per
secondo sono in grado di processare
• MIPS - milioni di istruzione per secondo
• la crescita di potenza nel tempo è
calcolabile applicando la Legge di Joy
MIPS=2(anno-1984)
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Componenti del computer
MICROFONO
TASTIERA
MOUSE
MODEM
VIDEO
CAMERA
SCANNER
INPUT
CASE
OUTPUT
SCHERMO
(MONITOR)
STAMPANTE
CASSE
AUDIO
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Architettura di un calcolatore
Modello di von Neumann
CPU - unità centrale di elaborazione
B
u
s
ALU
Aritmetic
Logic Unit
e
s
t
e
r
n
o
CU
Control
Unit
B
u
s
Microprocessore
scheda madre
i
n
t
e
r
n
o
Unità di memoria centrale
Unità di memoria di massa
Unità di Input/Output
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Componenti fondamentali
• CPU - Central Processing Unit
– ALU - unità aritmetico-logica - compie operazioni di calcolo
– CU - Control Unit - preleva le istruzioni del programma dalla
memoria centrale le esegue - il clock determina la frequenza
con cui vengono eseguite le istruzioni (Hertz)
• Memoria centrale
– contiene dati e istruzioni temporaneamente durante
l’esecuzione del programma
• Unità di Input/Ouput
– dispositivi di ingresso e uscita
• Memoria di Massa
– dispositivo per l’archiviazione permanente dei dati e dei
programmi
• Bus - dispositivi di collegamento e canali di trasmissione
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Unità di memoria centrale
• ROM
–
–
–
–
read only memory
è una memoria permanente
in sola lettura e quindi non modificabile
memoria in sola lettura su cui sono memorizzati programmi di
base per il funzionamento del computer - BIOS
– firmware risiede nella ROM
• RAM
– random access memory
– è una memoria volatile e modificabile
– vengono memorizzati dati e istruzioni momentaneamente
durante l’esecuzione dei programmi
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Unità di misura
• Celle di memoria- unità elementare della memoria
identificata da un indirizzo posizionale
• Bit - elemento elementare avente significato
informativo 0 o 1
• Byte - 8 bit - unità minima indirizzabile
• 1 Kilobyte = 1024 byte = 210
• 1 Megabyte = 1024 Kilobyte = circa 1.000.000 byte 220
• 1 Gigabyte = 1024 Mega = 230
• 1 Terabyte = 1024 Giga = 240
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Memorie di massa
• Nastro magnetico: Capacità elevata e variabile, Velocità
bassa, Aggiornabile solo sequenzialmente, Trasferibile
• Hard disk (Disco fisso) [C]: Capacità alta (20-40 Gb),
Velocità alta, Aggiornabile, Non trasferibile
• Floppy disk [A]: Capacità bassa (1,44 Mb), Velocità
bassa, Aggiornabile, Trasferibile
• CD [D]: Capacità media (600 Mb), Velocità media, Non
aggiornabile,Trasferibile
• DVD: Capacità media-alta (Gb), Velocità media, Non
aggiornabile, Trasferibile
• ZIP e Data cartridge: Capacità media-alta (250 Mb Gb),
Velocità bassa, Aggiornabile, Trasferibile
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Organizzazione fisica dei dichetti
e dei dischi fissi
• tracce
• settori
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