Corso di Informatica ECDL Ivan Renesto ivan renestoedes

Corso di Informatica ECDL Ivan Renesto ivan. renesto@edes. it +393477224641 Ivan Renesto

Indice Argomenti n n n n Libri di testo Riferimenti Studio Concetti Base Hardware Software Misurare la grandezza Dispositivi di Memoria n n Interazione tra dispositivi di memoria Misurare la velocità (data rate) Prestazioni dei dispositivi di memoria Prestazioni del computer Ivan Renesto 2

Libri di Testo n Patente Europea del Computer n n VOLUME 1 VOLUME 2 Autori: Dameri, Foresti n Jackson Libri n Ivan Renesto 3

MODULO 1 Concetti di base della IT n Riferimenti di Studio: da pag 33 n n n Hardware/Software/Information Technology …. 3 Tipi di Computer ……………………. 5 Componenti di base di un PC ……………. 12 Hardware …………………………. . 14 Dispositivi di Memoria …………………. 18 Software …………………………. 26 Ivan Renesto 4

MODULO 1 Concetti di base della IT n Leggere con attenzione: n n Reti informatiche ………………. Il computer nella vita di ogni giorno …. IT e Società …………………. Sicurezza, diritto d’autore, aspetti giuridici ………………. Ivan Renesto 33 44 48 53 5

MODULO 1 Concetti di base della IT Informazione + Informatica + + Automatica elaboratore Ivan Renesto 6

MODULO 1 Concetti di base della IT Elaboratore Macchina, composta principalmente da: -Hardware (HW) -Software (SW) In grado di compiere in modo efficiente ed automatico specifiche funzioni. Ivan Renesto 7

MODULO 1 Concetti di base della IT Schema di funzionamento di un ELABORATORE Informazioni in ingresso Informazioni in uscita INPUT OUTPUT Elaborazione delle informazioni Ivan Renesto 8

MODULO 1 Concetti di base della IT Hardware n Dispositivi n n Hardware esterno all’Unità di Sistema (Es. : Monitor, Tastiera, Mouse, …) Componenti n Hardware interno all’Unità di Sistema (Es. : Scheda Madre, CPU, RAM, …) Ivan Renesto 9

MODULO 1 Concetti di base della IT Dispositivi n I dispositivi si possono suddividere in due categorie principali: n n n Dispositivi di INPUT Dispositivi di OUTPUT E in una intersezione di queste due. Ivan Renesto 10

MODULO 1 Concetti di base della IT INPUT tastiera mouse webcam scanner … tastiera monitor webcam stampante scanner touch-screen mouse casse modem audio OUTPUT touch-screen modem … monitor stampante casse audio … I/O Ivan Renesto 11

MODULO 1 Concetti di base della IT Componenti n Tra i vari componenti che costituiscono un elaboratore, troviamo: n n n n La La La … Scheda Madre Scheda. Video Audio Scheda di Rete RAM Processori RAM Scheda Madre (Mother Board) CPU (Central Processing Unit) RAM (Random Access Memory) Scheda Video Scheda Audio Scheda di Rete CPU Ivan Renesto 12

MODULO 1 Concetti di base della IT CPU n Central Processing Unit n Unità di Elaborazione Centrale Si compone di tre parti fondamentalmente: n n n ALU (Arithmetic Logic Unit), l’unità che consente di effettuare i calcoli aritmeticologici CU (Control Unit), l’unità che performa il controllo sul flusso delle istruzioni Memoria (Cache) e Registri Ivan Renesto 13

MODULO 1 Concetti di base della IT CPU e transistor n n La CPU consiste in un circuito integrato su un wafer di silicio Un circuito integrato si compone di un insieme di transistor Una CPU possiede milioni di transistor Un transistor è: n Un piccolo dispositivo elettronico semiconduttore, in grado di ampliare la potenza di un segnale elettronico Ivan Renesto 14

MODULO 1 Concetti di base della IT Transistor n n In grado di commutare in due stati, possiamo immaginare come ogni transistor sia in grado di possedere il valore logico 0 (zero), oppure 1 (uno). Il linguaggio del Processore è quindi un linguaggio BINARIO: n Composto da zeri e uni n Detto LINGUAGGIO MACCHINA Ivan Renesto 15

MODULO 1 Concetti di base della IT SOFTWARE n Software: n n Programma: n n Insieme di istruzioni, comandi che permettono al computer di compiere generiche funzioni Un insieme di istruzioni atte a compiere specifiche funzioni Software: “Insieme di Programmi” Ivan Renesto 16

MODULO 1 Concetti di base della IT SOFTWARE n Il Software può essere classificato in SW: n di Base n n Senza il quale l’elaboratore non può operare Software fondamentale, che racchiude tutte le funzioni basilari per un computer Es. : il SISTEMA OPERATIVO Applicativo n n n Software non indispensabile Espande le funzionalità fornite dal software di base Es. : Word, Excel, Power. Point, Access, Outlook, … Ivan Renesto 17

MODULO 1 Concetti di base della IT Creazione di SOFTWARE Scrittura dell’algoritmo con diagrammi di flusso Programmatore traduzione progettazione ideazione Compilazione del codice sorgente esecuzione compilazione Esecuzione del codice eseguibile Interpretazione del codice interpretazione sorgente creazione di un algoritmo Scrittura del Programma usando uno specifico LINGUAGGIO di PROGRAMMAZIONE Ivan Renesto 18

MODULO 1 Concetti di base della IT n n n SOFTWARE Algoritmo n “Insieme finito di passi che consente, partendo da uno stato iniziale, di raggiungere un obiettivo finale” Codice Sorgente n “Traduzione di un Algoritmo usando uno specifico linguaggio di programmazione” Linguaggio di programmazione n “Insieme di parole chiave e di una sintassi (grammatica)” n n Un linguaggio di programmazione non è ambiguo nell’interpretazione Codice Eseguibile n n Programma in LINGUAGGIO MACCHINA, ottenuto dalla compilazione del rispettivo codice sorgente Direttamente eseguibile dall’elaboratore Ivan Renesto 19

MODULO 1 Concetti di base della IT Misurare la grandezza n bit (b) n n Byte (B) n n 1 GB = 1’ 024 MB = 1’ 048’ 576 KB = 1’ 073’ 741’ 824 B = 8’ 589’ 934’ 592 b Tera Byte (TB) n n 1 MB = 1’ 024 KB = 1’ 048’ 576 B = 8’ 388’ 608 b Giga Byte (GB) n n 1 KB = 1’ 024 B = 8’ 192 b Mega Byte (MB) n n 1 B=8 b Kilo Byte (KB) n n unità fondamentale di misurazione 1 TB = 1’ 024 GB = 1’ 048’ 576 MB = 1’ 073’ 741’ 824 KB = 1’ 099’ 511’ 627’ 776 B … Ivan Renesto 20

MODULO 1 Concetti di base della IT : 8 Misurare la grandezza n Bit : 1024 n Byte x 8 : 1024 n Kilo x 1024 : 1024 Byte n Mega Byte n Giga Byte n Tera Byte x 1024 Tavola ASCII Simbolo 8 bit x 1024 … … x 1024 A 10010111 B 10011000 … … Ivan Renesto 21

MODULO 1 Concetti di base della IT Esponente: Numero di bit a disposizione Base: numero di simboli disponibili (0 e 1) 2 1 =2 2 2 =4 2 3 =8 2 4 = 16 2 5 = 32 2 8 = 256 2 9 = 512 2 10 = 1024 … Combinazioni diverse ottenibili con tale numero di bit Misurare la grandezza Simboli rappresentabili con 8 bit ( Tavola ASCII ) Fattore moltiplicativo tra gli ordini di grandezza nella scala dei Byte Ivan Renesto 22

MODULO 1 Concetti di base della IT Dispositivi di Memoria n Dispositivi di Memorizzazione n Primari n n n I dispositivi di memorizzazione possono essere analizzati secondo tre criteri: Cache RAM Secondari (o di massa) n n n Floppy Disk Hard Disk CD-Rom DVD Nastri Magnetici … Ivan Renesto 1. Capienza 2. Velocità di reperimento dei dati 3. Costo 23

MODULO 1 Concetti di base della IT + veloci + piccoli + costosi Ordine di grandezza: KB Dimensioni Approssimative: 16 – 512 KB Dispositivi di Memoria n n n Più capiente di Floppy e CD-Rom, è anche più veloce nel gestire i dati n n + lenti + capienti + economici c Cache v e c Ram v e c Ordine di grandezza: MB Dimensioni Approssimative: 64 – 1024 MB Diskp M Memoria Primaria Capacità: 1, 44 MB Memoria Secondaria Zip Capacità: 100/250 MB Floppy c Cartucce Zip/ORB p mo CD-Rom Capacità: 650/700 MB c CD-Rom/DVD p O DVD Capacità: fino a 4, 7 GB c Hard Disk p. M HD Capacità: 40 – 150 GB S Nastri Magnetici p. M Tipo di accesso ai dati c Casuale S Sequenziale In passato più capienti degli Hard Disk, e competitivamente veloci grazie alle interfacce SCSI, oggi la tecnologia ha abbandonato i nastri magnetici a favore degli Hard Disk e della tecnologia RAID Capacità: 2 -10 Ivan Renesto GB Tipo di supporto v Volatile p Permanente e Elettronico M Magnetico O Ottico mo Magneto-Ottico 24

MODULO 1 Concetti di base della IT CPU Cache Interazione tra dispositivi di Memoria RAM BUS cache RAM Hard Disk HD Simulazione Interazione Memoria 25 Ivan Renesto

MODULO 1 Concetti di base della IT Velocità di trasferimento dati n 1 baud = 1 bps n n 1 Kbps = 1024 bps n n Un bit per secondo Un Kilo bit per secondo Quando si fa riferimento alla ATTENZIONE! capacità di trasferire dati di un dispositivo o componente, Mbpsquesta è diverso da è l’unità di misura: 1 1 MBps! Es. : - Modem 1 Mbps = 1024 Kbps n - RAM Un Mega bit per secondo - Cache -… Ivan Renesto 26

MODULO 1 Concetti di base della IT Velocità di lavoro n n n L’unità di misura legata alla velocità di lavoro di un componente è l’Hertz (Hz) I componenti soggetti a questo tipo di misurazione Definizione: sono generalmente quelli n 1 Hz equivale ad un impulso al secondo dotati di circuiti integrati: - CPU 1000 Hz = 1 KHz 1000 KHz = 1 MHz 1000 MHz = 1 GHz … - Cache - RAM E anche il BUS di sistema. Ivan Renesto 27

Processore: Pentium MMX 224. 5 MHz Stampante Velocità: Webcam Fattore Moltiplicativo: 3 x Interfaccia Ethernet: Scanner RAM Interfaccia USB 2. 0: BUS di. Mbps Sistema: 75 MHz - Velocità 10/100 Interfaccia SCSI: Tipo: DIMMInterface PC-100 - Velocità 1. 5 –C 480 Mbps System Small omputer - Velocità 10 – 160 MBps Dimensione: 256 MB Cache 16 KB Interfaccia USB 2. 0: L 1: Interfaccia II 1. 1: (Fast SCSI) 10 MB/s Velocità: 85. 0 MB/s Velocità: 597. 1 MB/s * * - Velocità 1. 5 –SCSI 480 USB Mbps Interfaccia USB 2. 0: 1995 1. 5 – 12 Mbps - Velocità 1. 5 – 480 Ultra SCSI 20 Mbps MB/s Interfaccia USB 1. 1: Cache L 2: 1996 Parallela: Interfaccia - Velocità 1. 5 –Ultra 12 Mbps Wide SCSI 40 MB/s Interfaccia USBdal 1. 1: * Dipende BUS - Hard Velocità 115200 bps Disk 1997 dal * Dipende BUS - Velocità 1. 5 – 12 Mbps Ultra 2 SCSI 80 MB/s Interfaccia Parallela: Interfaccia: EIDE 1998 - Velocità 115200 bps Interfaccia Parallela: Ultra 160 SCSI 160 MB/s Dimensione: 40 – 120 GB Lettori Keyboard CD-Rom / Mouse - Velocità 115200 bps Velocità Trasferimento Dati Interna: 592 Mbps Velocità Trasferimento Dati Massima: 100 MBps Interfaccia: ATAPI/EIDE PS/2* BUS di Sistema Giri al minuto dei dischi: 7200 rpm * *medio In passato si utilizzavano interfacce Tempo ricerca dei dati: ms KB/s Velocità didi trasferimento dati: 33008. 5 – 7800 Velocità: 75. 0 Tempo MHzdifferenti di accesso ai dati: 80 ms Interfacce possibili: Parallela, USB, SCSI, EIDE L’aumento di velocità è quel fenomeno * Obsoleti Hard Disk raggiungevano velocità di conosciuto col termine di OVERCLOCK MODULO 1 SCSI Concetti di base della IT Pentium MMX Esempi Pratici 5400 rpm o inferiori (riscontrabile anche in computer portatili) Ivan Renesto 28

MODULO 1 Concetti di base della IT Comparazione Prestazioni Dispositivi di Memorizzazione Dispositivi Seek time Transfer rate 80 ms 7. 5 MB/s 6. 5 – 12. 0 ms 75 MB/s CD-Rom Hard Disk RAM 60 – 70 ns Cache 1 – 2 ns (0. 06 – 0. 07 ms) (0. 001 – 0. 002 ms) 85. 0 MB/s 597. 1 MB/s NOTE: I valori riportati sono indicativi e variabili Ivan Renesto 29

MODULO 1 Concetti di base della IT Prestazioni dei Computer Fattori CPU CACHE RAM Hard Disk Descrizione Fondamentale nel considerare le prestazioni di un elaboratore. Importante è anche non tenerne conto in modo esclusivo. Fondamentale: se assente o disabilitata le prestazioni dell’elaboratore si riducono drasticamente Molto importante, perché se in quantità inadeguata può ridurre considerevolmente le prestazioni globali del computer Importante: La presenza di spazio assicura una buona interazione con la RAM per la gestione della memoria virtuale. La carenza di spazio porta al fenomeno detto “swapping”, che riduce drasticamente le prestazioni dell’elaboratore Ivan Renesto 30

MODULO 1 Concetti di base della IT Ciò che incide anche sulle prestazioni di un elaboratore è il tipo di processore utilizzato. n I processori possono essere distinti per il tipo di istruzioni che utilizzano: n n n RISC (Reduced Instruction Set Computer) CISC (Complex Instruction Set Computer) Ivan Renesto 31

MODULO 1 Concetti di base della IT n RISC n Un processore ha una determinata velocità di lavoro misurata in Hz 1 Hz corrisponde a 1 impulso al secondo, ma anche ad “un ciclo al secondo” Un processore RISC esegue una istruzione ogni n Un processore RISC a 200 MHz esegue ben 200 n n ciclo milioni di istruzioni ogni secondo Ivan Renesto 32

MODULO 1 Concetti di base della IT n CISC n n Un processore ha una determinata velocità di lavoro misurata in Hz 1 Hz corrisponde a 1 impulso al secondo, ma anche ad “un ciclo al secondo” Un processore CISC spesso ha bisogno di più cicli di clock per eseguire una istruzione (complessa) Un processore CISC a 200 MHz, che in media utilizza due cicli per eseguire un’istruzione avrà una potenza di calcolo di ben 100 milioni di istruzioni ogni secondo Ivan Renesto 33

MODULO 1 Concetti di base della IT n Esistono programmi chiamati Benchmark in grado di stabilire: n n n Il numero medio di cicli che occorrono per ogni istruzione Il numero totale medio di istruzioni eseguibili in un secondo, espresso in milioni L’unità di misura della potenza di calcolo di un elaboratore è quindi il MIPS (Milioni di Istruzioni Per Secondo) Ivan Renesto 34