Informatica introduzione2010

Introduzione all’Informatica

Per cominciare
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Nato come potente strumento di calcolo per i centri di studio e di
ricerca, oggi il PC è una macchina tuttofare con cui è possibile
eseguire le operazioni più disparate: non solo scrivere un testo o
aggiornare un bilancio, ma anche disegnare, ritoccare fotografie,
montare un video girato in vacanza. Con il computer ci si può
collegare a Internet e fare acquisti in un supermercato on-line, si
può scrivere ad amici lontani o conversare con altre persone
collegate in un ambiente virtuale. Il PC permette di divertirsi con
una grande varietà di video giochi, di guardare un film o ascoltare
un CD musicale. Con il PC si può imparare: basta consultare
un’enciclopedia multimediale, un corso di lingue interattivo, un
CD-ROM divulgativo.

Definizione di informatica
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La parola informatica deriva da due termini INFORmazione
autoMATICA.
Questi si occupa dello sviluppo e della ricerca
nell’automatizzazione dell’informazione, ed è a sua volta una
campo della cibernetica, scienza che studia la formazione, la
trasmissione, l’apprendimento e l’elaborazione delle informazioni.

Definizione di computer
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La domanda che si pongono tutti coloro che iniziano a occuparsi di
informatica è: che cos’è un computer?
Spesso si sente dire che il computer è una macchina intelligente o
viceversa completamente stupida. Queste affermazioni
equivarrebbero a dire che un ferro da stiro o un televisore o
intelligente o stupido. Tutto ciò in realtà non è vero per il semplice
fatto che tutti questi “attrezzi” sono macchine inermi, né intelligenti
né stupide. L’unica cosa che distingue il
calcolatore elettronico, o computer, dal ferro da
stiro e dal televisore è il fatto che contiene una
enorme quantità di piccoli interruttori (i transistor)
ed è programmabile.

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Per il resto anche il computer, al pari del comune ferro da stiro o
della TV, non contiene niente altro che fili. È piuttosto, l’uomo, con
la sua intelligenza, che rende il computer utile e “intelligente”,
ammettendo che l’intelligenza consista soltanto nell’eseguire
istruzioni ben precise e prestabilite dall’uomo stesso.
Il computer, quando sbaglia, non sbaglia quindi per un errore
proprio, ma perché colui che lo usa ha fornito comandi errati,
proprio come chi lascia il ferro da stiro incustodito sulla camicia !
Pertanto definiremo con il termine computer una machina
concepita per l’elaborazione elettronica, automatica e
programmabile dei dati.

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L’accento su questa definizione va messo sulla parola automatica,
la quale deriva dal greco automatos, che significa “di propria forza”,
“indipendente”. A un certo evento la macchina risponde in modo
preciso, seguendo uno svolgimento prescritto, senza l’intervento
dell’uomo, e quindi in maniera automatica. Un esempio sono i
distributori automatici. La grande differenza tra i normali
distributori e i computer sta nel fatto che questi ultimi, disponendo
di programmi differenti, possono risolvere problemi distinti
(elaborare testi, grafici, numeri e così via).

Le informazioni nel mondo dei
computer: bit e byte
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Come detto, il computer è una macchina programmabile che opera
mediante la memorizzazione, l’elaborazione e la trasmissione di
informazioni sotto forma di impulsi elettrici: i bit. Il computer
codifica tutte le informazioni utilizzando una conversione binaria,
cioè due simboli che si riferiscono ai due stati elettrici
fondamentali: l’assenza e la presenza di corrente (si ricordino i
transistor), ovvero 0 e 1. L’unità elementare di informazione può
quindi avere solo due valori (0 e 1) e viene chiamata bit (BInary
digiT).

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Per rappresentare lettere e numeri è necessario utilizzare gruppi
di bit. Un raggruppamento di 8 bit viene chiamato byte ed è in
grado di rappresentare 256 valori: questo numero si ottiene
provando tutte le combinazioni possibili di 0 e 1 nelle otto
posizioni disponibili del byte, per esempio 00000001, 00001111,
11111111, ecc.. Il numero 256 che corrisponde a 28, permette di
considerare l’insieme dei caratteri alfabetici, dei segni di
punteggiatura, dei caratteri accentati o speciali di controllo
(come quello per l’avanzamento delle pagine da stampare).
In concreto un singolo byte può rappresentare una lettera
dell’alfabeto, un segno di punteggiatura, un numero o un
carattere speciale (per esempio @).

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Dato che gran parte delle informazioni elaborate da un PC sono
numeri o lettere, il byte è stato usato come unità di misura della
quantità di dati memorizzati su computer e della capacità di
immagazzinamento dei dispositivi di memorizzazione. Come
avviene per le unità di misura, anche per i byte si sono definiti
dei multipli:
•Un kilobyte (KB) = 1024 byte
•Un megabyte (MB) = 1024 KB (circa un milione di byte)
•Un gigabyte (GB) = 1024 MB (circa un miliardo di byte)
•Un terabyte (TB) = 1024 GB (mille miliardi di byte)

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Riassumiamo quanto detto nella seguente tabella :
Simbolo In BIT In BYTE
In
potenza
di 2
1 BIT 1 1/8
21 = 2
stadi
1 BYTE 8 1 28 = 256
1 KB 8.192 1.024 210
1 MB 8.388.608 1.048.576 220
1 GB 8.589.934.592 1.073.741.824 230
1 TB
8.796.093.302.
400 1.099.511.628.000 240

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Ci sono 10 tipi di persone:
quelli che capiscono il codice
binario e quelli che non lo
capiscono

Hardware e Software
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La grande flessibilità del computer deriva dal fatto che coesistono
due componenti, una materiale, chiamata hardware, e una logica,
denominata software.
L’hardware è costituito dall’insieme di parti fisiche da cui è
composta la macchina.
Le istruzioni, i programmi eseguibili e i dati,
per contrasto con la “durezza” della macchina,
rappresentano il software

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La differenza tra hardware e software può essere chiarita con la
seguente metafora musicale: se l’hardware può essere
considerato alla stregua di uno strumento musicale (la
macchina), il software corrisponde alla partitura, mentre
l’informazione elaborata, ossia l’output, equivale alla musica
eseguita.
NB : Il file è una struttura logica principale in cui il PC
archivia le informazioni.
Un programma, o applicazione è un file che contiene le
istruzioni necessarie al computer per svolgere determinate
operazioni.

I componenti del PC
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Di solito i componenti del PC vengono considerati separando
l’unità centrale e le periferiche. L’unità centrale è un involucro
(case) che contiene i componenti elettronici e i circuiti integrati
fondamentali per il funzionamento del computer.
Le periferiche sono i dispositivi che permettono al PC di
comunicare con l’esterno: possono servire per introdurre dati e
programmi (dispositivi di input, come la tastiera e il mouse) o
per comunicare all’utente i risultati di un’elaborazione
(dispositivi di output, come il video o la stampante).

Che cosa c’è dentro?
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Il computer è una machina complessa, le cui funzionalità sono
garantite dai vari componenti assemblati nell’unità centrale:
schede, circuiti elettronici e cavi. Per comprendere, almeno nelle
linee generali, la struttura globale del PC e il suo funzionamento
proviamo a sollevare il coperchio del case e a dare un’occhiata
dentro.
Naturalmente prima di aprire il case bisogna verificare che il
cavo di alimentazione del PC, così come tutte le unità a esso
collegate, siano staccati. Quindi si può sollevare il coperchio: al
primo sguardo si nota la scheda madre (motherboard), il
componente principale su cui si innestano tutti gli altri, quello
che fa da tramite per lo scambio delle informazioni.

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La scheda madre si presenta come un grosso circuito
stampato di forma rettangolare, che contiene: il
microprocessore, la memoria RAM e i circuiti che
collegano le memorie di massa (cioè il disco fisso, il floppy
disk e il CD-ROM), il controller, la scheda video e audio e
le unità periferiche (monitor, tastiera, mouse, joystick,
stampante, modem, scanner).
NB : Il chip è un circuito composto da più componenti
elettronici, integrati mediante processi
di miniaturizzazione in un unico involucro
(package) di dimensioni ridotte.

Il cervello del computer
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Il microprocessore, detto anche CPU (Central Processing Unit
– Unità Centrale di Elaborazione), è la parte più importante del
PC. È un chip integrato che dirige e controlla ogni attività del
computer, costituito da una piccola piastra di silicio, situata sulla
scheda madre, sulla cui superficie sono stati creati milioni di
transistor miniaturizzati.
L’era del personal computer è cominciata con l’avvento del
microprocessore.

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La realizzazione di un circuito integrato di dimensione
dell’ordine di pochi millimetri, in grado di presiedere e
coordinare tutta l’attività della macchina, è stato il contributo
fondamentale per la miniaturizzazione dei calcolatori, il
miglioramento delle loro prestazioni e, di conseguenza, l’entrata
prepotente dei PC nella vita quotidiana.
La CPU svolge due funzioni fondamentali: governa tutte le
operazioni richieste dalle applicazioni e dal sistema operativo
(cioè genera tutti i segnali occorrenti per il funzionamento degli
altri circuiti a essa collegati) ed esegue tutti i calcoli, poiché
contiene al suo interno l’Unità Logica Aritmetica, l’ALU
(Arithmetic Logic Unit);

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NB : Il primo microprocessore, chiamato Intel 4004, venne realizzato da
Intel nel 1971. Otto anni dopo, nel 1979, venne costruito il primo PC,
contenente una CPU siglata 8088 e realizzata con 29.000 transistor è la CPU
storica dalla quale deriva la famiglia di microprocessori x86 adottata da tutti
i PC che utilizzano i sistemi operativi DOS e Windows.
A partire da quel primo modello, grazie allo straordinario sviluppo
tecnologico degli ultimi anni, sono stati fatti continui progressi nella
costruzione di microprocessori, che hanno permesso di realizzare CPU
contenenti transistor in quantità sempre maggiore e in grado di funzionare a
velocità sempre più elevate.

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La legge di Moore dice che:
« Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso
relativo, raddoppiano ogni 18 mesi. »

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Ormai non si contano più le generazioni di processori che si sono
susseguite dai primi processori indicati dalle sigle 8086, 8088, -
286, -386, -486, si è arrivati ai modelli di Pentium IV della Intel
e ad altre CPU, di prestazioni di uguale livello, che hanno preso
il nome delle aziende produttrici.
NB : Come mai Intel decise di chiamare Pentium® e non 586
il processore successivo al 486? Per identificare univocamente
le proprie CPU e distinguersi dai concorrenti, quali AMD, che
avevano anch’essi prodotto processori denominati 386 e 486.

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Per capire le sua funzioni posiamo immaginare il
microprocessore come suddiviso in due parti: l’unità di
controllo (UC , Unit Control) e l’unità logico-aritmetica.
L’unità di controllo ha il compito di controllare le informazioni
e i comandi che vengono inseriti nel computer e di tradurli in
un linguaggio comprensibile agli altri componenti del
computer; è responsabile dello “stoccaggio” delle informazioni
e dei comandi nella memoria di lavoro del computer, la RAM
(l’analizzeremo più in avanti), e del loro trasferimento dalla
RAM alla ALU e viceversa. L’unità logico-aritmetica esegue
tutte le operazioni logiche e aritmetiche che vengono passate
dall’unità centrale.

I bus
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Il microprocessore e gli altri componenti elettronici che si
trovano sulla scheda madre comunicano tra loro per mezzo
d’impulsi elettrici. Questi impulsi viaggiano attraverso piste di
rame tracciate sulla scheda madre stessa che, proprio per la loro
funzione di trasporto, si chiamano bus. Se la CPU, per la sua
importanza può essere considerata il cervello del PC, i bus
rappresentano il sistema nervoso della scheda madre. Il bus
centrale, che mette in comunicazione la CPU con la RAM, si
chiama system bus, ovvero bus di sistema. A esso sono
connessi tutti i bus che collegano la CPU con altri dispositivi di
ingresso e di uscita, cioè tutti quei componenti che possono
ricevere o inviare informazioni (hard disk, tastiera, monitor,
ecc.).

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Il bus di sistema è definito da un valore che ne misura
l’ampiezza, cioè il numero di bit di informazioni che
possono essere trasferite contemporaneamente. Questo
numero è andato costantemente crescendo con il
progresso della tecnologia dei circuiti: dai 16 bit delle
prime CPU si è arrivati ai 64 bit fino ai modelli dual e
quad core di oggi.

E i Macintosh?
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I Macintosh ,chiamati familiarmente “Mac”, introdotti dalle
Apple Computer nel 1984, sono stati i primi personal
computer ad ampia diffusione dotati di un’interfaccia utente
grafica, cioè di una modalità di comunicazione utente/macchina
intuitiva, amichevole e semplice da utilizzare.
Fino ai primi anni Novanta tutti i computer Apple Macintosh
erano basati su una gamma di CPU della Motorola Corporation
nota come serie 68000.

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I modelli dei computer Apple si sono via via, nel tempo,
uniformati agli standard hardware presenti sul mercato
abbandonando in parte la politica del Think Different; tutti i
sistemi di input e output sono diventati da molto tempo standard
e dal 2006, con l'introduzione di processori INTEL (non prodotti
esclusivamente o quasi, come succedeva con Motorola e IBM)
la Apple ha ottenuto una maggiore reperibilità dei componenti,
ad un prezzo più concorrenziale e con prestazioni migliori.
Inoltre, da questo momento il cuore dei Mac diventa lo stesso
cuore di molti PC basati su Windows; questo comporta la
possibilità di avviare Windows anche sui Mac.

La memoria RAM
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La RAM (Random Access Memory, o memoria ad accesso
casuale) è la memoria principale, o memoria centrale, del
computer. Si tratta di un dispositivo in cui vengono caricati dati e
programmi nel momento in cui devono essere elaborati.
Quando si chiede al computer di eseguire un programma, il
processore estrae dal disco rigido una copia, la “parcheggia”
temporaneamente nella memoria RAM e quindi la esegue.
La quantità di memoria RAM è cruciale per il buon
funzionamento del PC: quanto maggiore è la RAM, tanto meno
frequentemente la CPU deve rivolgersi alle cosiddette memorie
secondarie (disco rigido, CD-ROM) per lavorare.

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I dati, però, restano nella RAM soltanto finché il computer è
in funzione. Quando si spegne il computer, la RAM si
svuota. Il sistema operativo e tutti gli altri file verranno
prelevati dal disco rigido e caricati di nuovo nella RAM
quando sarà riacceso.
Il processore sfrutta la velocità della RAM per elaborare dati
e informazioni nei tempi più rapidi. La RAM infatti è molto
più veloce di qualsiasi altro supporto: se per estrarre un dato
da un disco rigido sono necessari alcuni millisecondi ( 1
millisecondo è uguale a millesimo di secondo), per compiere
un’operazione analoga della RAM di sistema bastano
qualche decina di nanosecondi ( 1 nanosecondo è uguale a un
miliardesimo di secondo).

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Livelli di memoria Dimensioni Velocità d’accesso
Memoria di massa (HD) 500 GB 10ms
Memoria RAM 1 GB 100ns

La memoria ROM e il BIOS
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Se al momento dell’accensione del computer la memoria RAM
è vuota, dove sono conservate le informazioni che consentono al
computer di ripartire e di eseguire i vari programmi? Le
istruzioni di base devono essere trasmesse alla CPU all’avvio
del sistema sono contenute nei circuiti delle memoria ROM
(Read Only Memory), una memoria permanente, sempre in
funzione, anch’essa presente sulla scheda madre. Come dice il
nome, è una memoria a sola lettura il cui contenuto è stato
registrato in fase di costruzione del computer e quindi non
dovrebbe essere modificato.

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Ogni volta che viene acceso, il computer esegue un piccolo
programma contenuto nella ROM che gli permette di:
•Identificare il processore installato sulla scheda madre;
•controllare la quantità di memoria RAM in dotazione e
verificarne il funzionamento;
•Esaminare il disco rigido ed eventuali periferiche aggiuntive
(ad esempio CD-ROM);
•Leggere la traccia, cioè il settore del disco rigido, in cui sono
contenute le istruzioni per l’avvio del sistema
In particolare la ROM che avvia il sistema è chiamata BIOS
(Basic Input/Output System).

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NB : In realtà oggi il BIOS non è più completamente indelebile,
ma è stato registrato su un chip di ROM che può essere
aggiornato in caso di necessità, per esempio per eliminare
eventuali difetti sfuggiti al costruttore oppure far riconoscere
alla scheda madre microprocessori messi in commercio in tempi
successivi.
Il BIOS, inoltre, interfaccia i meccanismi di Input/output del PC
e fornisce altri servizi di sistema tra cui la gestione della tastiera,
del disco, della stampante, delle comunicazione e della data. È
proprio nel corretto funzionamento del BIOS che si sono
concentrate le maggiori preoccupazioni relative al Millennium
Bug.

Le memorie di massa
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Poiché la memoria RAM è soltanto temporanea, dati e programmi
per non essere perduti devono essere salvati su memorie
permanenti, le memorie di massa. Le più importanti e diffuse
memorie di massa sono il disco rigido (hard disk), le memorie
flash e i CD e DVD-ROM. Flash e CD DVD-ROM sono i supporti
più adatti al trasporto di dati e per la lettura di software
commerciali. Il disco rappresenta il principale dispositivo per la
memorizzazione dei dati.

Il disco rigido
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È un’unità molto capiente in cui dati
programmi possono essere archiviati proprio
come in un grande magazzino di stoccaggio.
Disco rigido è la traduzione letterale dell’inglese
hard disk. Anche disco fisso è utilizzato come
sinonimo, dato che un hard disk è un dispositivo
che non si estrae facilmente dal computer. In
realtà oggi è possibile trovare in commercio anche dischi
rimovibili e per questa ragione il termine disco rigido sta
diventando sempre più d’uso comune rispetto a disco fisso, l’hard
disk è uno dei pochi componenti del personal computer che
presenta componenti meccanici oltre che a elettronici:

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è alloggiato su un lettore (drive) ed è costituito da una serie di
dischi o piattelli impilati l’uno sull’altro, che ruotano a velocità
molto elevate. Su ogni faccia di ciascun piattello vi è una testina
magnetica che legge e scrive i dati. Le testine sono tutte fissate
sul medesimo supporto e quindi si muovono sempre tutte
insieme.
NB : Le testine magnetiche sono in grado di leggere e
scrivere i dati su ogni piattello del disco rigido senza toccare
la superficie (data la velocità di rotazione, se toccassero la
rovinerebbero immediatamente) perché “galleggiano” su un
cuscino d’aria microscopico, creato dalla rotazione dei dischi.

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Il disco rigido è chiuso in un contenitore sottovuoto e visto
dall’esterno di una scatola grigia, sul retro della quale si trovano
due connettori: uno per l’alimentazione e l’altro per il cavo piatto
del bus, adibito alla trasmissione dei dati. La parte inferiore della
scatola è costituita da un circuito stampato, o piastra logica, in cui
sono situati i componenti elettronici che controllano il movimento
dei dischi de delle testine.
NB : Le informazioni sono memorizzate sul disco rigido “per
cilindri”: prima è riempita una determinata traccia (per esempio
la numero 10) e poi, dal momento che la testina sono posizionate
sullo stesso cilindro, tutte le restanti tracce di quel cilindro.
Finché un cilindro (per esempio il decimo) non è stato riempito
completamente, la testina non si può spostare su un’altra traccia e
quindi su un altro cilindro.

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Questo criterio semplifica le operazioni di lettura e scrittura,
perché le informazioni correlate si trovano sullo stesso cilindro e
comunque su cilindri successivi, facilitando il lavoro delle
testine.
Se si cancellano delle informazioni l’ordine di memorizzazione
dei dati viene alterato perché negli spazi vuoti saranno registrate
altre informazioni non collegate alle precedenti, costringendo
così le testine a muoversi avanti e indietro alla ricerca dei
frammenti di file durante le operazioni di lettura.
Per riordinare il disco rigido sono disponibili dei programmi
appositi, chiamati programmi di ottimizzazione o
deframmentazione che permettono di riunire le informazioni
secondo i criteri più utili per il lavoro delle testine e quindi
migliorare le prestazioni del disco rigido.

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NB : La File Allocation Table (FAT) è lo schedario che
consente al controller di organizzare i dati su disco: nel caso in
cui il settore su cui è registrata la FAT venga danneggiato, il
controller perde tutti i riferimenti ai file registrati sul disco, che
diventa così inutilizzabile.

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Quando si accende il computer i dischi iniziano a girare,
mantenendosi costantemente in moto. Le testine di lettura e
scrittura fissate all’estremità dei bracci mobili, scivolano
all’unisono sopra la superficie superiore e quella inferiore dei
piatti di rotazione, si muovono dal punto più esterno al punto
più interno, e viceversa, per assumere la posizione necessaria
di volta in volta per leggere o scrivere i dati richiesti dal
microprocessore.
Il disco rigido è dotata di un dispositivo di controllo, chiamato
controller, che si occupa di posizionare la testina dei dischi in
modo che possa “rintracciare” le informazioni richieste.

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La superficie dei dischi, infatti, è ricoperta da particelle
magnetizzate che formano delle tracce concentriche, suddivise
in settori (o cluster). Ogni disco ha lo stesso numero di tracce
e una serie di tracce corrispondenti è chiamato cilindro. Per
esempio se il disco rigido è costituito da quattro piattelli,
ognuno con 600 tracce, ci saranno 600 cilindri e ogni cilindro
sarà formato da 8 tracce.
Per ritrovare le informazioni il controller ha bisogno di
conoscere il numero di traccia, il settore d’inizio e la lista degli
altri settori contenenti le informazioni desiderate. Quando la
CPU richiede la lettura di una determinata traccia in un
determinato settore, controller posiziona la testina e inizia a
recuperare i dati, fino a riempire la memoria cache disponibile.
Il controller, a sua volta, si occuperà di passarli alla CPU e
quindi alla RAM, o alla memoria di lavoro del PC.

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Un disco rigido più veloce nella lettura dei dati è quindi in grado
di innalzare le prestazioni di tutto il computer, perché permette
al sistema operativo di lanciare programmi, caricare e salvare
documenti e immagini in modo rapido, riducendo il gap con la
velocità del microprocessore, che ha ritmi di lavoro centinaia, se
non migliaia, di volte superiori.
La velocità di rotazione dei dischi indica il numero di volte che
un dato passa sotto la testina di lettura in un minuto. I modelli di
hard disk più recenti adottano di regola una velocità di almeno
7.200RPM (Rotazioni Per Minuto). Maggiore è la velocità di
rotazione, minore è il tempo necessario per trovare le
informazioni sul disco rigido. Il tempo medio d’accesso
rappresenta il tempo impiegato dall’hard disk per estrarre un
dato, cioè per posizionare la testina sulla giusta traccia, leggere
il dato e caricarlo nel buffer dell’unità.

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NB : L’hard disk è uno dei componenti più delicati di tutto il
computer, molto sensibile agli urti e alle vibrazioni. Se le testine
toccassero la superficie del disco, infatti, possono graffiarla,
causando una perdita di dati e la creazione di blocchi illeggibili (i
cosiddetti bad sector), oppure nell’ipotesi peggiore, possono
rompersi, rendendo il disco inutilizzabile.
Per quanto il disco rigido sia dotato di sofisticati sistemi per
ammortizzare eventuali urti, è importante maneggiare con molta
cura il case dell’unità centrale: anche nel caso di piccoli
spostamenti, bisognerebbe sollevarlo completamente dal piano di
appoggio per evitare di provocare vibrazioni che potrebbero
anche compromettere il funzionamento.

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Dai primi modelli di disco fisso con una capacità di pochi MB si
sono fatti grandi passi avanti: gli hard disk attuali hanno tagli da
500 GB fino ad 2 Tera.
I Solid State Drive (SSD) sono un prodotto già da tempo
presente sul mercato. Oggi questa tipologia di Memorie si
propone invece come sostituto per hard disk di portatili o altri
dispositivi portatili. Le prestazioni rispetto un hard disk
tradizionale sono superiori: maggiore velocità nella lettura e
scrittura dei dati, maggiore affidabilità, altissima resistenza agli
shock meccanici, bassissimi consumi. Per contro il costo è molto
più alto, anche se le previsioni di mercato ne annunciano una
forte diffusione man mano che la tecnologia flash sarà più
matura e i costi di produzione si abbasseranno.

I dischetti
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I dischetti (floppy disk) sono dischi magnetici
rimovibili di capacità relativamente ridotta. Sono
utilizzati per memorizzare informazioni su un
supporto esterno al computer e spostare i dati da
un PC all’altro, soprattutto se non si è collegati in rete.
NB : La formattazione, o inizializzazione, è un operazione
effettuata dal sistema operativo e consiste nella suddivisione del
rivestimento magnetico del dischetto in settori e tracce
concentriche, grazie ai quali la superficie del disco viene
organizzata in modo da permettere alla testina di leggere e
scrivere i dati rapidamente.

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Poiché sono supporti magnetici, i dischetti devono essere
tenuti lontano dai campi magnetici, come quelli generati dai
diffusori audio, dalle calamite, dal televisore e dallo stesso
video del PC. Bisogna anche evitare di piegarli e di lasciarli
esposti a temperature elevate o alla polvere. Se un dischetto
viene smagnetizzato o si deteriora le informazioni registrate
possono risultare illeggibili.

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Una chiave USB (o USB flash drive, o anche penna
USB, pendrive...) è una memoria di massa portatile di
dimensioni molto contenute (qualche centimetro in
lunghezza e intorno al centimetro in larghezza) che si
collega al computer mediante la comune porta USB.
Nella chiave USB i dati sono memorizzati in una
memoria flash contenuta al suo interno (si tratta di una
EEPROM, acronimo di Electrically Erasable and
Programmable Read Only Memory). Attualmente la
capacità di memoria delle chiavi USB va da 512
megabyte in su. La capacità è limitata unicamente dalla
densità delle memorie flash impiegate, con il costo per
megabyte che aumenta rapidamente per alte capacità.
USB flash drive

Grazie alle dimensioni ridotte, all'assenza di
meccanismi mobili (al contrario degli hard disk comuni)
che lo rende molto resistente, alle sempre crescenti
dimensioni della memoria e alla sua interoperabilità la
chiavetta si sta configurando, accanto ai CD e ai DVD
come unità preferita da un crescente numero di
consumatori per il trasporto fisico di dati. Si tenga
inoltre in considerazione il fatto che il numero di
scritture che una memoria flash può supportare non è
illimitato, seppur molto alto (oltre 100.000 cicli di
scrittura).

I CD-ROM
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I CD-ROM (Compact Disk – ROM), simili ai CD utilizzati per le
incisioni musicali, sono supporti ottici per la memorizzazione dei
dati. Mentre i dischi magnetici possono essere scritti e cancellati
moltissime volte, i CD-ROM, dopo essere stati registrati una
prima volta, possono essere utilizzati soltanto per la lettura delle
informazioni memorizzate.

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NB : Sul CD-ROM le informazioni digitali (i bit) sono codificate
come incisioni (pit) sulla superficie del disco: queste vengono
colpite da un raggio laser, che determina il valore (0 o 1)
rappresentato da ciascun pit, per pi essere decodificate e
trasmesse.
I CD-ROM, che non sono sensibili ai campi magnetici,
costituiscono un supporto di memorizzazione molto affidabile e
di elevate capacità (circa 700MB), che permette di distribuire
grandi quantità di informazioni. Anche i CD però sono delicati:
graffi e polvere possono ostacolare la lettura delle informazioni,
fino a compromettere l’integrità dei dati memorizzati.

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NB : Esistono anche supporti ottici rescrivibili: i CD-R
(Recordable), letteralmente CD registrabili, e i CD-RW
(Rewritable), CD Riscrivibili. Per scrivere su questi supporti
sono necessari speciali apparecchiature chiamate
masterizzatori.
I masterizzatori per CD-R permettono di scrivere i CD una
volta sola mentre i masterizzatori per CD-RW possono
riscrivere i CD più volte.

I DVD-ROM
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Apparentemente solo la scritta “DVD-Video” distingue un
DVD (Digital Versatile Disk) da un CD, ma in realtà questo
supporto ha una capacità molto maggiore di immagazzinare
dati: può contenere l’equivalente di circa sette CD-ROM:
4,7GB ma anche più. Ma a che serve tanta capacità?

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Se il CD nacque principalmente come supporto per ascoltare
musica in formato digitale, il DVD deve la sua comparsa
all’esigenza di riprodurre su un supporto digitale interi film.
Blu-ray
Il Blu-ray Disc è il supporto ottico proposto dalla Sony agli inizi
del 2002 come evoluzione del DVD per la televisione ad alta
definizione.
Grazie all'utilizzo di un laser a luce blu, riesce a contenere fino a
54 GB di dati, quasi 12 volte di più rispetto a un DVD

La scheda video
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Con l’avvento dell’interfaccia grafica lo sviluppo di video
giochi e applicazioni multimediali sempre più sofisticate e il
diffondersi del World Wide Web, la scheda video, il dispositivo
responsabile delle immagini che appaiono sul monitor, è
diventata nel giro di pochi anni uno dei componenti
fondamentali del PC. La scheda video oggi è un vero e proprio
computer nel computer, dotato di processore, memoria RAM e
ROM, in grado di visualizzare filmati e animazioni sempre più
“reali” per definizione delle immagini, e per la qualità del
colore.

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La scheda video funziona grazie a tre componenti
fondamentali: il video chip, cioè un microprocessore dedicato
all’elaborazione d’informazioni relative alla grafica, la video
RAM, la memoria di lavoro della scheda, e un chip chiamato
RAMDAC.
Il RAMDAC è costituito da una piccolissima quantità di
memoria SRAM contenente una tavolozza di colori, e da tre
convertitori (DAC), uno per ciascuno dei tre colori primari
(rosso,verde e blu), che trasformano i segnali digitali in segnali
analogici. La scheda video riceve le informazioni su ciò che
deve visualizzare dalla CPU, a cui è connessa da un bus ad alta
velocità, le elabora attraverso il video chip e la video RAM, le
trasforma in segnali analogici attraverso il RAMDAC e le invia
al monitor, a cui è collegato un cavo speciale.

La risoluzione e i colori
57
Il monitor del computer visualizza le immagini dividendo lo
schermo in migliaia (o milioni) di piccoli quadratini colorati, i
pixel, ordinati in righe e colonne. I pixel sono così vicini uno
dall’altro da apparire uniti.
Il numero di bit utilizzati per rappresentare ogni pixel
determina il numero di colori, o la tonalità di grigio, che
possono essere visualizzati sullo schermo. Nei colori a 8 bit
(ossia un byte), per esempio, il monitor impiega 8 bit per pixel
riuscendo a visualizzare una gamma di colori di 256 diversi
colori o tonalità di grigio.

58
NB : Pixel è l’abbreviazione di picture element, l’elemento
unitario minimo di un immagine.
Ogni pixel è costituito in realtà da tre punti sovrapposti – uno
rosso, uno blu e uno verde – che rappresentano le tre
componenti cromatiche fondamentali.
Per continuare con l’esempio precedente, ciascuno dei
possibili valori a 8 bit corrisponde nella tavolozza dei colori a
una speciale combinazione di rosso, blu e verde che
costituiscono un singolo pixel. Sebbene i punti colorati siano
separati, sono abbastanza vicini da dare all’occhio
l’impressione di un colore miscelato, definito pixel virtuale.

59
Il numero di pixel che può essere contenuto sul monitor
costituisce la risoluzione, definita da numero di pixel sull’asse
orizzontale e da quello sull’asse verticale.
La qualità dell’immagine che appare sullo schermo dipende
dalla risoluzione e dalla quantità di bit utilizzati per
rappresentare ogni pixel, quindi dal numero di colori
visualizzati contemporaneamente sullo schermo, che possono
essere 16, 256, 65.536, e infine 16.700.00.
Le risoluzioni standard per i PC sono: 800 righe × 600
colonne, 1024 righe × 768 colonne, 1280 righe × 1024
colonne, a 8 16 o 24 bit.

60
I byte utilizzati per ricostruire attributi, cioè le caratteristiche di
ogni singolo pixel (colorazione e posizione sullo schermo) sono
quelli della memoria RAM della scheda video.
Esiste quindi una relazione tra la quantità di memoria RAM
installata sulla scheda, il numero di colori e la massima
risoluzione delle immagini sullo schermo.

Il mouse
61
Il mouse (letteralmente significa topo: è stato chiamato così
perché qualcuno ha pensato che assomigliasse a un topo, con il
filo al posto della coda) è un dispositivo di puntamento che serve
per attivare comandi o per selezionare e trascinare oggetti
agendo direttamente su ciò che compare sullo schermo.
Per utilizzare il mouse è sufficiente trascinarlo su una superficie
piana; è però preferibile usare un tappetino, il mouse pad, che
permette di spostarlo in modo uniforme.

La tastiera
62
La tastiera è la principale interfacci ci comunicazione per il
computer, il dispositivo che permette di fornire informazioni
testuali alla macchina. Grazie alla tastiera è possibile scrivere
testi e impartire comandi al computer. Anche per gli utenti di PC
poco esperti di solito è il componente che risulta meno estraneo,
perché molto simile alla tastiera di una macchina da scrivere, a
cui sono stati aggiunti alcuni tasti con funzioni specifiche.

63
NB : La tastiera del computer utilizza la stessa disposizione di
caratteri presente sulle macchine per scrivere. Per questa
disposizione, le tastiere più diffuse sono chiamate QWERTY,
dalle prime sei lettere che si trovano nella fila in alto a sinistra.

64
NB : Chi ha detto che il mouse è indispensabile? Il sistema
operativo Windows permette di eseguire con la tastiera quasi tutte
le operazioni che di solito, per ragioni di comodità, si compiono
con il dispositivo di puntamento, un’opportunità che può rivelarsi
molto utile nel caso in cui il mouse non funzioni oppure si sia
staccato. A questo scopo è importante comprendere il concetto di
focus, o fuoco. Mentre un dispositivo di puntamento evidenzia con
un unico comando l’oggetto che si desidera selezionare, quando si
usa la tastiera le selezione va effettuata in due tempi: prima si
evidenzia (si mette a fuoco) un oggetto, poi si conferma la
selezione.
Per avviare il focus su un oggetto occorre utilizzare i tasti F10,
ALT o ALT + la lettera sottolineata. Windows evidenzierà
l’oggetto “a fuoco” con un tratteggio oppure con un effetto
sollevato portandolo in primo piano.

Informatica di base
Concetti di baseConcetti di base
della Tecnologiadella Tecnologia
dell’Informazionedell’Informazione
Informatica di baseInformatica di base

Informatica di base
Informatica
Acronimo dei termini: Informazione automatica
Tecnologia che consente il trattamento automatico delle informazioni,
rappresentate dai dati, per mezzo di elaboratori cioè i computer.
Dato: rappresentazione codificata dell’informazione
Computer: macchina in grado di elaborare grandi quantità di dati in
modo automatico ad altissima velocità, di memorizzare e ritrovare
informazioni organizzate in modo strutturato.
In riferimento ai compiti sopra citati, si può parlare di
Information Technology (IT)
disciplina che si occupa delle tecnologie informatiche, cioè delle
tecnologie dell’archiviazione, dell’elaborazione, della trasformazione e
della rappresentazione delle Informazioni.

Informatica di base
In un computer, nei suoi dispositivi, nei suoi circuiti, le informazioni
sono codificate in sequenze di 0 e di 1, cioè i bit, utilizzando
così il sistema digitale binario.
Il computer è un insieme di parti “concrete” chiamate
genericamente Hardware e di istruzioni che guidano la macchina
nei vari compiti, cioè il Software.
Le istruzioni sono contenute in Programmi progettati e
realizzati, scritti, utilizzando un insieme di regole sintattiche e di
“parole chiave” che consentono al programmatore di “dialogare”
con la macchina in un linguaggio comprensibile ad entrambi, cioè
con un Linguaggio di programmazione.
Terminologia e concetti base

Informatica di base
Hardware: sono i componenti fisici del computer, circuiti elettrici
ed elettronici, cavi, supporti, schede, monitor, tastiera, dischi,
stampanti, etc… Il termine si riferisce al “materiale”.
Software: sono i programmi, con i loro propri dati, che
stabiliscono le modalità di funzionamento della macchina e che si
trovano o attivi nella memoria centrale o memorizzati nella
memoria di massa.
Il Software si suddivide in:
– Software di base, ovvero l’insieme dei programmi che si
occupano della gestione dell’Hardware (sistema operativo,
driver, compilatori, etc…)
– Software applicativo, è rappresentato dall’insieme di
programmi che permettono di utilizzare il computer per
svolgere compiti specifici (editor di testo, videogiochi,
programmi di posta elettronica, di grafica, etc…)
Hardware e Software

Informatica di base
Esistono diverse categorie di computer, suddivise secondo la
potenza di calcolo e la capacità di memorizzazione,
l’ambiente e lo scopo per cui sono utilizzati.
In generale si possono distinguere:
Tipi di computer
I normali computer da casa o da ufficio (Personal Computer)
usati per lo più come elaboratori di testo (word processor),
per reperire o gestire informazioni (Internet, banche di dati),
come strumenti da ufficio, per la comunicazione (e-mail),
per la grafica o i giochi.
Nei laboratori di ricerca e nelle università si trovano spesso
computer più potenti (Workstation) usati per il calcolo e
la programmazione oppure per la grafica avanzata e la
ricerca.

Informatica di base
Tipi di computer
In grandi aziende, nelle banche, ovunque ci sia bisogno di gestire
una complessa e delicata rete di computer e di apparecchiature, sono
usati grandi computer, Mainframe, per la gestione centralizzata di
tutto il sistema. In questo ambito con il termine Minicomputer ci si
riferisce ad una macchina che gestisce un sistema minore.
In ambienti con necessità di calcolo avanzato si usano i
Supercomputer, potentissimi e costosissimi che possono
arrivare a costare anche molti milioni di Euro. Si trovano
solo presso i grandi centri di ricerca.
Il termine Network computer si riferisce ad un computer in rete che
è in grado di elaborare i dati autonomamente ma non ha dischi propri e
memorizza i dati sui dischi di un computer centrale a cui è collegato.
I “terminali”, (non intelligenti o stupidi), sono postazioni prive di
capacità di elaborazione, dotate solo di monitor e tastiera e collegate
ad un computer centrale di cui sfruttano la CPU e la memoria.

Informatica di base
Classificazione per forma e
dimensioni
Notebook, computer portatili, chiamati anche Laptop.
Modelli più recenti, i Tablet PC, hanno peso e spessore
sempre minori e il monitor “touch screen” separabile dalla
tastiera.
Desktop Computer, PC con la cassa orizzontale.
Tower Computer, PC a cassa Verticale (minitower,
midtower e bigtower).
Palmtop o Pocket PC (Palmari): computer di capacità
ridotte, in grado di svolgere soltanto alcune funzioni base
dei PC (agenda, scrittura e invio mail, scrittura semplici
documenti, etc…)

Informatica di base
Alimentazione
Disco rigido
Scheda di espansione
Slot di espansione
Drive per dischettii
Slot per drive
Lettore CD-ROM
RAM: Memoria ad Accesso casuale
CPU: Unità Centrale di Elaborazione
Piasta madre
Componenti principali di un
computer

Informatica di base
La scheda madre
supporta e connette
tutti i componenti
interni del computer.
Contiene anche una
serie di circuiti
– chipset, cache,
BIOS – adibiti alla
memorizzazione, alla
elaborazione e
controllo delle varie
parti. Sulla scheda
madre si inseriscono,
il microprocessore,
la RAM e le schede
dei vari dispositivi.
Inoltre vi sono le
prese per il
collegamento dell'hard disk e dei drive per floppy e CD.
Scheda madre o mainboard

Informatica di base
Per poter gestire i diversi dispositivi collegati al computer, la CPU ha
bisogno di apposite interfacce in grado di convertire e trasferire i
dati memorizzati in opportuni segnali da e verso i dispositivi stessi.
Alcuni circuiti di interfaccia sono parte della stessa scheda madre
altri invece sono montati su apposite schede chiamate Controller
inseriti negli Slot (connettore), gli alloggiamenti presenti sulla
scheda madre.
I dati che vanno e vengono dalla CPU verso la memoria o le schede
di controllo “viaggiano” sui Bus che collegano i vari componenti
interni del PC.
Schede di controllo e bus

Informatica di base
Sono schede che espandono le funzioni della scheda madre per
pilotare dispositivi interni od esterni. Alcuni esempi sono:
scheda video con cui si connette il monitor; da
essa dipendono il numero di colori del monitor, la
risoluzione massima, la velocità dell’elaborazione
grafica;
scheda audio, attraverso la quale il computer è
in grado di produrre o registrare suoni;
scheda di rete per connettersi direttamente ad
Una rete LAN, senza usare il modem;
scheda SCSI consente di pilotare dispositivi che
richiedono una più alta velocità nel trasferimento dei dati.
Esistono altri tipi di schede, create per funzioni particolari, quali
ad esempio la scheda di acquisizione video per collegare il
computer alla televisione, ad un videoregistratore o ad una
videocamera, e altre ancora di uso specialistico.
Schede di espansione

Informatica di base
Dirige tutte le operazioni ed è perciò definito il componente
principale del calcolatore “la mente”. I dati e le istruzioni dei
programmi, per poter essere elaborati, devono passare
attraverso il microprocessore. La CPU è costituita da due
componenti che svolgono funzioni diverse:
ALU (Arithmetic Logic Unit): parte del microprocessore che
esegue i calcoli e le operazioni logiche;
CU (Control Unit): parte del microprocessore che si occupa
della interpretazione delle istruzioni, del controllo della sequenza
logica durante l’esecuzione, della memorizzazione dei dati
intermedi e finali e dell’emissione delle informazioni.
Il microprocessore è montato sulla scheda madre
(mainboard), una scheda a circuito stampato che ha il compito
di collegare meccanicamente ed elettronicamente CPU – RAM –
Memorie di massa – Unità di Input/Output
CPU – Central Processing Unit

Informatica di base
Il ritmo di lavoro del microprocessore è cadenzato da un segnale
periodico (detto clock), prodotto da un oscillatore interno al
computer, un segnale ad altissima frequenza.
La frequenza si misura in hertz, ossia in cicli (di clock) al secondo:
1 Hertz (Hz) = 1 ciclo al secondo
1 Megahertz (MHz) = 1.000.000 di cicli al secondo
1 Gigahertz (GHz) = 1000 MHz = 1.000.000.000 di cicli al secondo
La potenza di calcolo di una CPU si misura in MIPS (Milioni di
Istruzioni Per Secondo). Questo valore dipende da:
– Architettura del microprocessore
– Numero di operazioni per ciclo di clock
– Frequenza del clock
Il microprocessore è individuato, ad esempio, da sigle del tipo:
Intel Pentium III, Pentium IV, Celeron, Centrino Core Duo o AmdK7
Potenza di calcolo

Informatica di base
E’ la memoria dove durante l’elaborazione vengono conservate
le istruzioni del programma in esecuzione e i suoi dati; si tratta
di una memoria volatile che si cancella quando si spegne il
computer.
I documenti che si costituiscono utilizzando un qualsiasi
programma, vengono posti all'interno della RAM e sono trasferiti
sul disco solo quando l'utente ne richiede il salvataggio.
Se manca la corrente, con lo svuotamento della RAM tutto il
lavoro svolto dopo l'ultimo salvataggio viene perduto ed è per
questo che per sistemi particolari si utilizzano i gruppi di
continuità.
La capacità della RAM si misura in MegaByte (MB), ovvero
milioni di byte, (con un byte si riesce a memorizzare un
qualsiasi carattere).
I PC oggi in commercio hanno tipicamente da 512 – 1024 Mbyte
di RAM.
RAM – Random Access Memory

Informatica di base
Lo spazio in memoria viene espresso in BYTE (acronimo di BinarY
octetTE) spazio costituito da 8 bit (1 bit: 0 oppure 1), necessario
per memorizzare un carattere, ed i suoi multipli:
1024 Byte sono pari a 1 KiloByte (1KB più di mille Byte)
1024 Kbyte sono pari a 1 MegaByte (1MB più di un milione
di Byte)
1024 Mbyte sono pari a 1 GigaByte (1GB più di un miliardo
di Byte)
1024 Gbyte sono pari a 1 TeraByte (1TB più di mille miliardi
di Byte)
Misura dello spazio di memoria

Informatica di base
La RAM può essere di vari tipi con caratteristiche, prestazioni e
tecnologie diverse. Alcuni esempi sono:
SIMM memoria di vecchia concezione caratterizzata da basse
prestazioni (in termini di velocità di accesso)
DIMM (SDRAM) che forniscono prestazioni elevate rispetto alle
precedenti
DDR (Double Data Rate) con una capacità di trasmissione dati
pari al doppio delle DIMM
Tipi di memorie RAM

Informatica di base
Memoria permanente di sola lettura, scritta in fase di
fabbricazione dal costruttore e quindi non più modificabile.
Esistono anche le ROM riscrivibili chiamate EPROM, (Electric
Programmable ROM) realizzate in modo da consentire sia la
cancellazione che la riscrittura del suo contenuto.
Nelle ROM vengono registrate le informazioni “di base” la cui
modifica comprometterebbe l’uso della macchina o le poche
istruzioni del programma di avviamento (fase di bootstrap) che si
attiva all'accensione della macchina.
Un esempio di memoria ROM è il BIOS del computer
ROM – Read Only Memory

Informatica di base
Il BIOS conserva in una ROM la sequenza di istruzioni di avvio che
viene eseguita automaticamente ad ogni accensione del
computer. E’ una parte integrante della scheda madre.
L'operazione di avvio è detta Bootstrap e si compone di 3 fasi
successive:
1) Test di funzionamento del sistema (verifica dell'hardware);
2) Attivazione dell'hardware installato;
3) Verifica della presenza del sistema operativo e suo
caricamento.
Le informazioni relative all'hardware installato e di alcuni
parametri che possono essere impostati dall'utente, sono
conservate in una piccola memoria RAM che è alimentata da una
batteria interna.
BIOS
Basic Input/Output System

Informatica di base
Sono chip inseriti direttamente nella scheda madre e utilizzati per
scrivere le informazioni più ricorrenti in modo che il processore non
li debba così cercare nelle aree della memoria centrale.
Serve quindi a compensare la differenza di velocità di accesso e di
trasferimento dei dati tra CPU e memoria RAM e tra memoria RAM
e disco.
CACHE memory

Informatica di base
Hard Disk – Disco fisso
E’ la più importante memoria permanente del computer,
in cui si conservano i programmi, i documenti e i dati
(memoria di massa).
Oggi gli HD hanno una grande capacità di
memorizzazione misurata ormai in GigaByte (GB miliardi di byte). I
modelli in commercio montati sui normali PC possono superare i
120 Gbyte.
Gli hard disk sono prodotti usando due diverse tecnologie:
EIDE (Enhanced Integerated Drive Electronics), più economici, di
solito collocati sui personal computer;
SCSI (Small Computer Systems Interface), molto più veloci.
La velocità del disco in genere non influisce molto sulle prestazioni del
computer, a meno che questo non sia impiegato in funzioni che
richiedono frequenti letture/scritture di dati (ad esempio per macchine
che gestiscono un servizio di rete centralizzato quale la posta
elettronica o la memorizzazione dei documenti degli utenti).

Informatica di base
Sono dispositivi in cui si inserisce il floppy disk o in cui collocare
il CD o il DVD o qualsiasi altro tipo di disco. I drive hanno
una o più testine di lettura/scrittura con cui avviene il
trasferimento dei dati (i bit) fra disco e memoria centrale.
I drive sono componenti hardware da non confondersi con i
“driver”, i software che pilotano i dispositivi hardware!
Il drive per il floppy è un componente standard che nei portatili
tende ad essere eliminato.
Esistono vari modelli di drive per CD, differenti soprattutto per la
velocità di lettura. Le sigle 16X, 32X, 40X, 52X, ecc. indicano la
velocità con cui i dati vengono letti dal disco rispetto alla velocità di
lettura dei normali CD audio che è 1X. La sigla 32X ("trentadue
per") indica quindi che i dati vengono letti ad una velocità 32 volte
superiore a quella di un normale CD audio. Con sempre maggior
frequenza i drive per soli CD sono sostituiti dai drive per DVD,
capaci di leggere anche i CD.
Drive

Informatica di base
Permettono di collegare
le periferiche esterne al
case all’ unità centrale.
Sono state progettate
in tempi successivi e
alcune sono ormai obsolete
o sostituite da altre di nuova concezione.
Porta Parallela LPT1: il trasferimento dei dati avviene 8 bit alla volta, (un
carattere, un byte). E' nata come porta per la stampante.
Porta Seriale COM1/COM2: la trasmissione dei dati avviene in serie, cioè un
bit alla volta; usata per modem, mouse etc.
Porte PS/2: per collegare mouse e tastiera; un po’ in disuso.
Porta USB (Universal Serial Bus): adatta per connettere al computer qualsiasi
tipo di dispositivo è, oggi, la porta seriale che sta diventando uno standard di
fatto per le prestazioni superiori alle porte precedenti.
Porta IrDA (Infrared Data Association) per collegare periferiche senza l’uso di
cavi (per cellulari, palmari, etc.) Porta SCSI per periferiche che trasferiscono
dati ad altissima velocità
Porte di comunicazione

Informatica di base
Sono i dispositivi che mettono in comunicazione il computer con
l’esterno. Alcuni sono di solo ingresso (input) perché inviano dati al
computer ma non ne ricevono mai, altri sono di solo uscita (output)
perché ricevono dati dal computer senza inviarne, altri ancora sono
contemporaneamente di ingresso e di uscita (i/o), come ad
esempio i dischi.
I più comuni dispositivi di solo input (dall’esterno all’interno) sono:
Tastiera, Mouse, Lettore CD-Rom, Scanner, Microfono,
Videocamera
di solo output (dall’interno all’esterno):
Monitor, Stampante, Casse acustiche, Videoproiettore
di input e di output (entrambe le direzioni):
Hard Disk, Floppy disk, Pen Drive, Masterizzatore,
Scheda di rete, Modem
Periferiche per l’input e l’output

Informatica di base
Si collega ad una porta seriale dedicata, PS/2 oggi
anche USB. E’ detta “estesa” per differenziarla dal vecchio
tipo “standard”, e possiede 101 tasti, (104 se adattata per
Windows), divisi in 4 gruppi:
1 – Tasti Funzione: Esc, F1, F2,…, F12, che servono ad impartire
comandi che dipendono dal programma attivo in quel momento.
2 – Tasti Alfanumerici: il gruppo principale, in cui si trovano tutti i
tasti dei caratteri e dei segni di punteggiatura. Vi sono anche i tasti
modificatori Ctrl (Control) e Alt (Alternate) che, con il tasto per le
maiuscole, servono per modificare la funzione degli altri tasti ed
estendere i caratteri rappresentabili. La tastiera italiana possiede poi
anche un tasto Alt Gr che serve per i tasti con tre simboli.
3 – Tastierino numerico: tasti su lato destro, usabili come nelle
calcolatrici numeriche, con l’attivazione o la disattivazione del
funzionamento mediante il primo tasto Bloc Num o Num Lock.
4 – Tasti Cursore: posti tra i tasti alfanumerici e il tastierino numerico,
servono per lo spostamento del cursore e lo scorrimento delle pagine.
Periferiche di solo Input
Tastiera

Informatica di base
Mouse: è stato introdotto con i sistemi operativi dotati di
interfaccia grafica; si collega al PC attraverso una porta ad esso
dedicata, PS/2 e oggi anche USB, o una porta seriale COM1/COM2.
Trackball: alternativa al mouse, usa lo stesso meccanismo,
avendo però la pallina sul lato superiore invece che sotto.
Nei portatili recenti è presente invece il touch pad, un'area
rettangolare sensibile al tocco delle dita.
Tavoletta grafica: costituita da un piano sensibile su cui si
adopera uno speciale stilo, esattamente come una matita su un
foglio di carta, che comanda il cursore sullo schermo.
E’ utilizzata per realizzare al computer disegni
sia tecnici sia artistici.
Periferiche di solo Input – Mouse

Informatica di base
Scanner: è un dispositivo che permette l’acquisizione
di testo e fotografie e il trasferimento all’interno del
computer. I modelli più versatili consentono di
acquisire anche negativi fotografici e diapositive.
Gli scanner migliori usano la tecnologia SCSI per collegarsi al
computer.
Videocamere: sono usate per catturare immagini da elaborare o da
trasmettere. Esiste una ampia gamma di modelli che va dalle
videocamere professionali, per riprese ad alta qualità, alle
piccole videocamere dette “webcam” usate per trasmettere
riprese video attraverso la rete.
Periferiche di solo Input
Scanner

Informatica di base
Il Monitor o Video è la principale interfaccia fra l’utente e il computer.
I più diffusi sono a tubo catodico (CRT, Cathode Ray Tube), che
funzionano con lo stesso principio dei televisori. Oggi sul mercato si
stanno imponendo anche i monitor con schermo a cristalli liquidi (LCD,
Liquid Crystal Display).
Lo schermo è composto da una fitta griglia di celle al fosforo che,
colpite dal fascio di elettroni del tubo catodico, si illuminano e formano
l'immagine. Ogni punto dello schermo è detto Pixel.
Le caratteristiche principali dei monitor sono:
• livello di risoluzione (800x600, 1024x768, ecc…)
• distanza tra i pixel (Dot Pich, max accettabile 0,28 mm)
• frequenza di rigenerazione dell’immagine (75 Hz o superiore)
La dimensione di un monitor, espressa in pollici, è la misura
della diagonale dello schermo. Le dimensioni più diffuse sono 17 e 19
pollici. Il monitor si collega al PC usando la porta che si trova sulla
scheda video.
Periferiche di solo Output
Monitor

Informatica di base
Esistono tre categorie principali:
laser: usano una tecnologia simile a quella delle fotocopiatrici,
riescono a stampare molto velocemente e silenziosamente e
offrono, inoltre, una migliore qualità di stampa.
a getto d’inchiostro: producono stampe di qualità inferiore
rispetto alle laser, sono più lente, ma anche più economiche
e di dimensioni più contenute. La stampa avviene
spruzzando sulla carta un sottilissimo getto di
inchiostro liquido.
ad aghi: sono le stampanti di vecchio tipo. Usano
una testina ad aghi che preme su un nastro inchiostrato
posto davanti al foglio come nelle vecchie macchine da scrivere.
Stampante

Informatica di base
Una particolare categoria di dispositivi per stampare sono i Plotter
che usano dei pennini ad inchiostro per disegnare su fogli di
grande formato.
Sono utilizzati nel disegno tecnico, nei centri di progettazione
tecnica, e di architettura, negli studi professionali.
Casse acustiche. La scelta delle casse deve avvenire in funzione
della scheda audio.
Se essa è dotata delle sole funzioni di base si useranno casse
economiche, mentre se è capace di riproduzioni
audio di alta qualità e di effetti audio particolari
Si potranno usare casse di qualità superiore
e impianti audio sofisticati.

Informatica di base
Masterizzatori: Sono i dispositivi usati per la scrittura su CD o su
DVD ma funzionano anche come normali lettori di CD o di DVD.
Tipicamente sono collocati all’interno del computer e presentano
uno sportello con uno slittino in cui posare il disco. Esistono anche
modelli esterni che si collegano alla porta USB del computer con un
cavo.
Oggi sono sempre più commercializzati masterizzatori che possono
scrivere sia CD che DVD.
Come per gli hard disk, esistono masterizzatori EIDE, più
economici, e masterizzatori SCSI, più veloci.
Periferiche di Input/Output

Informatica di base
Modem (MOdulatore DEModulatore) si usa per la
trasmissione e la ricezione di dati attraverso la linea
telefonica. La velocità con cui il modem è in grado di
scambiare i dati si misura in Kbit/secondo (Kbps)
cioè il numero di bit trasferiti in un secondo.
Esistono quattro tipi principali di modem:
Standard: usato con la normale linea telefonica analogica; nelle
connessioni “dial-up” trasferiscono dati alla velocità di 56 Kbps, che è
velocità massima possibile della linea.
ISDN: raggiungono i 128 Kbps e si usa solo con linea ISDN, una
linea telefonica digitale particolare, (oggi un po’ in disuso).
ADSL: usato con la linea ADSL, una linea telefonica speciale, che
permette di essere collegati in rete in modo permanente 24/24h. La
velocità varia da un minimo di 640 Kbps ai 2, 4, 10, 20 Mbps.
GSM: permette di effettuare collegamenti tramite il cellulare;
usato prevalentemente con i computer portatili.
Periferiche di Input/Output

Informatica di base
Floppy disk: sono piccoli dischi su cui si memorizzano i dati
magnetizzando la superficie tramite l’apposita testina di
lettura/scrittura. Sullo stesso disco i dati possono essere scritti,
cancellati e riscritti per un numero elevato di volte senza logorare
troppo il supporto. Un forte campo magnetico è però
sufficiente a cancellarne o modificarne in gran parte il
contenuto. Hanno una capacità di 1,44 Mbyte, ormai
limitata e infatti sui portatili non sono più presenti.
Pen drive (Flash)
Sono memorie magnetiche collegabili mediante la porta USB del
computer, quindi utilizzabili quando il PC è acceso. I sistemi
operativi più recenti riconoscono tali dispositivi automaticamente,
senza la necessità di caricare il driver da CD.
Le dimensioni ridotte, le capacità elevate (attualmente le più diffuse
sono di 512MB – 1GB e 2GB), la faciltà di utilizzo e i costi contenuti
sono la ragione della loro grande e veloce diffusione.
Supporti per memoria di massa

Informatica di base
CD-ROM (Compact Disk): dischi che si basano su un sistema di
lettura ottico (laser), sono usati per contenere sia musica sia dati e
programmi. La sigla ROM (Read Only Memory) indica che i dati,
una volta scritti, sono indelebili e potranno essere soltanto letti. La
capacità varia da 650 a 700 Mbyte equivalenti, se audio, da
74minuti a 80minuti. La memorizzazione dei dati,
(masterizzazione), avviene “bruciando” con il laser la superficie, (da
lucida diviene opaca); i dati scritti sul disco ottico non possono più
essere cancellati. Esistono anche i dischi CD “riscrivibili” (CD-RW)
che consentono la cancellazione e la riscrittura per un numero
comunque limitato di volte (ad ogni cancellazione la superficie
tende ad assottigliarsi sempre più finché diventa inutilizzabile).

Informatica di base
DVD (Digital Versatile Disc) hanno una capacità sino a 26 volte
superiore a quella dei CD-ROM, cioè di 4,7 GByte. Non possono
essere letti dai lettori di CD-ROM e richiedono appositi lettori che
sono invece in grado di leggere i CD.
Vi sono dischi DVD che si possono “scrivere” su entrambi
i lati e altri che, in aggiunta a questo, possono essere
registrati anche a densità doppia, con una capacità
complessiva di circa 17 GB.
Nastri magnetici sono usati dagli amministratori di grandi
sistemi di computer per creare periodicamente copie (Backup) del
contenuto degli hard disk, in modo da salvare i dati qualora si
rovinassero.
La lettura/scrittura è molto lenta e può richiedere
alcune ore; per questo l'operazione di backup viene
eseguita di solito durante la notte.

Informatica di base
CPU
Frequenza del clock
Architettura
Cache memory
Quantità installata
Architettura
Scheda video
Memoria
dedicata/condivisa
RAM
Quantità installata
Tempo di accesso
(lettura/scrittura)
Unità a dischi
Dimensione
Velocità di rotazione
Velocità media di accesso
ai dati
Prestazioni del computer
Riassumendo, le prestazioni complessive di un computer dipendono
da diversi fattori e componenti:

Informatica di base
Violazione dei diritti d’autore con software e prodotti multimediali
Virus informatici
Violenza su minori, pedofilia, pornografia
Giochi violenti o pericolosi
Privacy
Accesso non autorizzato ad informazioni riservate
Diffusione in rete di false informazioni
Facilità di comunicazione in attività criminali
Problemi etici e IT

Informatica di base
Il Decreto Legge 626/94 regolamenta il posto di lavoro in modo da
rendere meno faticosa l’attività e non recare danni alla salute.
1. Lo schermo deve essere:
- in posizione frontale rispetto all’operatore i cui occhi devono
essere allo stesso livello della sommità del monitor;
- ad una distanza dall’operatore di 50-60 cm;
- orientabile e non avere riflessi;
- a basso livello di emissione di radiazioni.
Inoltre i caratteri devono avere una buona definizione e una forma
chiara, l’immagine deve essere stabile priva di sfarfallio e la
frequenza di refresh deve essere superiore ai 70 Hz.
2. La tastiera deve:
- permettere la regolazione dell’inclinazione;
- avere spazio davanti in modo da permettere all’operatore di
appoggiare le mani e le braccia;
- essere costruita con materiale e colori che non devono creare
riflessi.
Ergonomia e computer

Informatica di base
3. La sedia deve:
- permettere una certa libertà di movimento;
- avere un’altezza regolabile e uno schienale regolabile.
4. Luce e calore – Nella stanza dove si lavora:
- le finestre devono avere le tende;
- le pareti devono avere colori chiari per non creare riflessi;
- il monitor deve essere messo a 90° rispetto alle finestre, cioè la
sorgente luminosa deve arrivare da destra o da sinistra;
- deve esserci buona climatizzazione e umidificazione
dell’ambiente.
4. Collegamenti elettrici – L’impianto deve soddisfare precisi requisiti:
- presenza di un salvavita;
- impianto di messa a terra;
- non ci devono essere prolunghe.
Ergonomia e computer

Informatica di base
End-user license agreement:
E’ la licenza per l’uso di un prodotto software che l’utente ottiene
con l’acquisto. Con i prodotti software viene fornito un numero di
serie o idendificativo, che va comunicato durante l’installazione
sul computer.
Programmi Shareware:
- Programmi concessi in uso gratuito per un breve periodo (da 15
a 30 giorni). Alla scadenza, per utilizzare ancora il software,
bisogna registrarsi e pagare la somma citata nel contratto d’uso.
- Versione di un programma priva di alcune funzioni di base
(salvare su file, stampare o copiare dati) che non compromettono
la dimostrazione del funzionamento dell’applicazione.
Programmi Freeware
Programmi distribuibili e usabili liberamente.
Licenza d’uso del software

Informatica di base
Pirateria del software:
Uso non consentito del software prodotto da altri tramite
copia, utilizzo e vendita da parte di persone non autorizzate.
Decreto legislativo 518 del 29 dicembre 1992:
Assieme alle successive modifiche del D.L. 205 del 15.3.1996
attua una Direttiva del Consiglio delle Comunità Europee
relativa alla tutela giuridica dei programmi per elaboratore.
Tutela il software, punendo con pene severe chi abusivamente
lo riproduce, pur sapendo che si tratta di copie non
autorizzate, o lo vende.
Legge 547 del 23 dicembre 1993
Stabilisce le pene per reati informatici come il danneggiamento
di dati e programmi.
Tutela del software e reati
informatici

Informatica di base
Legge 675 del 1996 art.1:
La legge garantisce che il trattamento dei dati personali si
svolga nel rispetto dei diritti, nonché delle libertà
fondamentali, nonché della dignità delle persone fisiche, con
particola riferimento alla riservatezza e alla dignità
personale.
Garantisce altresì i diritti delle persone giuridiche e di ogni altro
ente o associazione.
Tutela della privacy

Informatica di base
Firma elettronica
Possibilità di attribuire un documento in formato elettronico al
suo firmatario e rendere tale documento valido come quello
cartaceo.
Legge 59 del 15 marzo 1997, art. 15:
Attribuisce ai documenti informatici la medesima validità e
rilevanza giuridica dei documenti cartacei, legittima l’uso di
strumenti informatici per la formazione, l’archiviazione e la
sottoscrizione di atti e documenti.
DPR 513 del 10 novembre 1997:
Regolamento di attuazione della legge 59/97 che introduce per
la prima volta nell’ordinamento giuridico italiano, il concetto
di Firma Digitale.
Valore giuridico dei documenti
elettronici

Informatica di base
La password:
Media lunghezza
Non prevedibile
Cambiata di frequente
Protetta
Crittografia:
Sistema di codifica dei dati, mediante un codice segreto, in
modo che siano leggibili soltanto dalle persone autorizzate.
Protezione dei dati

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