Fondamenti di informatica parte 1 appunti per le Scuole di Specialita’ in Medicina, a.a. 2006-11...

fondamenti di informatica parte 1

appunti per le Scuole di Specialita’ in Medicina, a.a. 2006-11dianna maria carminelli gregori [email protected]

AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 1

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fondamenti di informatica 1 Scopo del corso è fornire: i principi, i concetti

fondamentali, le nozioni e l’ impostazione per l’ utilizzo corretto dell’ Elaboratore Elettronico (E.E.) imparando le nozioni di base dell’ Informatica.

Per leggere questi appunti si può: collegarsi a: http://www.ing.units.it/ si apre la pagina della Facoltà di Ingegneria e a

destra c’è un elenco di collegamenti dove appare anche archivio studenti (arc_stud)

2 click e si apre una finestra con (tra le altre) la cartella carminelli; clic e si trova la cartella medici; clic e si trova il suo contenuto con le 2 dispense MEDprimo & MEDsec e gli esempi di database in Access.


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… ma l’ informatica, che cos’ e’?E` bene evidenziare subito cosa non e’ l'

Informatica ! NON E’:Calcolo numerico, ne’ Geometria ossia

non e’ una disciplina che insegna metodi numerici o geometrici;

Probabilita’, ne’ Statistica ossia .....Un gioco nel senso che non insegna a

giocare con l' elaboratore e va presa sul serio;


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Cosa e’ l’ informatica NON E’ Semplicemente una materia di

ausilio alle altre, ma ha sue precise finalita’ che si possono sintetizzare nel:

razionalizzare il trattamento delle informazioni ... (e di E.E.)

Una possibile PRIMA definizione:scienza e professione della gestione

delle informazioni effettuata con le velocita’ e precisione proprie di E.E.


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Bibliografia P. Bishop: “L’ Informatica”, Gruppo Editoriale Jackson,

1992; R.A. MEO, M. Mezzalama ed altri: “Fondamenti di

informatica”, UTET 1996. F. Pinciroli: “Informatica di base per la Medicina”,

UTET 1992. A. Serio: “Statistica per Studenti in Medicina: appunti

delle Lezioni con elementi di Matemetica e Informatica” a cura di F.Romeo, Ed. Kappa, Roma, via S. Benco 14.

C.J. Date: “Database: a primer”, Addison-Wesley Microcomputer-books.

Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone: “Basi di dati”, seconda edizione, McGraw-Hill Libri Italia srl, 2002.


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Programma: parte 1Richiami su: Elaboratore Elettronico (E.E.),

Hardware, Software, livelli di utilizzo e funzionamento di E.E., codifica delle informazioni, algoritmi, file e dischi, Internet, W.W.W.;

il Software ed il Sistema Operativo con suo utilizzo sui Personal Computer (riferimenti WINDOWS e pochi cenni sul DOS); software di base (cenni su editor, interpreti, compilatori, assemblatori);

programmi applicativi (cenni su Word- Processor e Access);

la programmazione: linguaggi e traduttori, struttura e funzioni dei programmi ;


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Programma: parte 2Data Base e Data Base Management

System: motivazioni; progettazione di D.B. & utilizzo di

D.B.M.S. in vari ambienti: single _user & multi_user;

problema della consistenza di dati e soluzioni;

modelli di dati e sistemi relazionali; esempi con uso di Access .


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…ma ai medici serve tutto questo?

Chi guida un’ automobile, deve conoscere il suo funzionamento…

chi lavora su un computer … idem!


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Metodo usato: top - down

… o a raffinamenti successivi che permette di presentare un problema o un in generale un oggetto in modo globale, scomponendolo ricorsivamente nelle sue componenti essenziali, piu’ semplici da capire e con specifici dettagli in evidenza.

Es. Elaboratore Elettronico E.E. (seguito)


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E.E.tutti lo conoscono, ma cosa è, a cosa

può servire, come è …..Storia e Antenati …….Livelli di utilizzo QUESTE PAGINE SONO DI RIEPILOGO

A QUANTO GIÀ NOTO: le scorro soltanto!

Richiami su E.E.


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E.E. cosa e’ ….. (es. Metodo top - down)

E.E. e’ una macchina elettronica, funzionante in modo automatico, capace di effettuare l’ elaborazione di informazioni.

Informazioni: sono parole e/o numeri CODIFICATI nella forma piu’ adatta per l’ elaborazione.

Elaborazione di Informazioni: lettura dall’ esterno, memorizzazione su supporto elettronico e/o magnetico, recupero, modifica, visualizzazione all’ esterno di informazioni.


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E.E. Storia e Antenati Antenati: 1642 macchina calcolatrice meccanica di Blaise Pascal; 1671 macc. calc. mecc. di Gotfried Von Leibniz;

1821 macc. calc. mecc. di Charles Babbage e successiva Macchina Analitica (? Aritmetic Unit

? Calcolatore Meccanico ?); ……

1946 ENIAC primo elaboratore costruito all’ Univ. della Pennsylvania sul modello di Von Newman; ……….


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Hardware & Software E’ chiaro che le macchine calcolatrici

meccaniche di Pascal o di Babbage non erano fatte di circuiti elettronici come gli attuali E.E.

I circuiti elettronici sono i componenti fisici = HARDWARE degli attuali EE.

…. ma questi da soli sono solo una accozzaglia di fili e ferramenta.

Solo con l’ aggiunta di componenti logiche = programmi = SOFTWARE che ne governano l’hardware, E.E. diventa capace di ELABORARE INFORMAZIONI.


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Elaborazione di Informazioni ….

Informazioni: parole-numeri CODIFICATI nella forma piu’ adatta per l’ elaborazione ... o anche: successione di simboli di un dato alfabeto con proprio significato in un dato linguaggio.

Linguaggi: naturale con alfabeto composto da: lettere minuscole, maiuscole, cifre ... simboli;

artificiale con alfabeto diverso .... per es. alfabeto dell' elaboratore: 0 1 cifre binarie = binary digit = bit.


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BitPerche’?Ogni elemento dei componenti fisici dell’ elaboratore

puo’ avere solo 2 stati convenzionalmente indicati con 0 e 1 (per es. i valori di tensione elettrica in un punto possono essere: basso = 0, o alto = 1).

Elaboratore elettronico: i suoi circuiti elettronici, con tempi di commutazione sia dell’ ordine del nano-secondo (miliardesimo di sec. = 10-9 sec.), sia anche sotto il pico-secondo (10-12 sec.), sono dedicati a: memorizzare, combinare, trasferire bit => elaborare informazioni = sequenze di bit.


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Il suo uso permette Codifica/Decodifica delle informazioni che possono essere numeriche e alfabetiche (testuali) con tipi diversi di codifiche .

La Codifica/Decodifica delle informazioni sfrutta sia l’ Hardware che il Software.

Software ( = merce soffice contrapposto ad Hardware = ferramenta)

Necessita’ di un Codice: corrispondenza tra 2 alfabeti !


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Codifica/Decod. di informazioni:1) tipo numerico intero;2) tipo numerico non intero;3) informazione di tipo testo.Codici differenti, ma che permettono di

“tradurre” le informazioni.Informazione => successione di caratteri

alfanumerici (con un proprio significato) => successione di bit Operazioni sulle informazioni:a) " elementari (livello hardware, ling.

macchina)b) " complesse ( " software )


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Istruzioni relative e note a) es. Somma numeri interi;

Confronta caratteri; .........

b) es. Ordina una sequenza di parole; Visualizza un’ immagine, fai un suono…NOTA 1: qualsiasi tipo di informazione (immagini,

suoni...) e’ rappresentabile con sequenze di bit (rappresentazione unitaria!) e quindi gestibile usando appropriatamente E.E.

NOTA 2: Ogni operazione complessa e’ realizzata con un insieme di apposite istruzioni che attivano operazioni elementari: ... algoritmo !


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Nozione di algoritmo: insieme di regole non ambigue tese ad

elaborare informazioni, eseguibili automaticamente, (per esempio da

uno schiavo che sappia contare senza sbagli e sia dotato di memoria ove annotare le informazioni che deve elaborare ed i risultati via via ottenuti) e

a partire dai dati producano i risultati in un tempo finito.

Programma: algoritmo scritto per l' elaboratore. Importante: prima algoritmo, dopo programma !


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( CURIOSITA’:

il nome deriva da Al-Kuwarizmi, matematico Persiano, il quale nell’ 800 d.C. scrisse un trattato di artimetica con la descrizione dei passi necessari per effettuare le operazioni aritmetiche. Il trattato iniziava con la frase: “Al-Kuwarizmi dice: … ”

Il trattato fu tradotto in latino ed in latino la frase iniziale divento’: “Algoritmo dicit: … ” )


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Che cosa e’ l' informatica …

La creazione di algoritmi che combinano anche in modo complesso sequenze di operazioni semplici (blocchi) ...

puo’ sintetizzare meglio

che cosa e’ l' informatica.


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Livelli di utilizzo di E.E.Livello utente: E.E. = scatole cinesi = sistema a

cipolla col primo strato di tipo software amichevole e tale che ad un dato INPUT risponde con un certo OUTPUT;

obiettivo utente: acquisire familiarita’ col sistema.

Livello professionista:conoscenza precisa e completa di ogni

componente funzionale di E.E.


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Da Babage ad oggi ??La struttura funzionale di un Personal

Computer (ossia di un E.E. standard, NON di tipo particolare) e’ sempre quella ideata prima da Charles Babbage intorno al 1820 e poi realizzata da Von Neumann negli anni ‘40.

La tecnologia elettronica e’ cambiata, e’ cresciuta la potenzialita’ ... ma la “filosofia” del funzionamento e’ rimasta inalterata.

Segue un’ elementare sintesi semplificata del comportamento di E.E. gia’ presentato (?)

… se è così si riprende da pag. 27.


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Il via alle varie unita’ componenti e’ scandito

periodicamente da un orologio. “Si sveglia” l’ Unita’ Centrale di

elaborazione (C.P.U.), collegata alle altre unita’ ed in particolare alla Memoria Centrale (C.M.) che interroga ed alla quale chiede informazioni. Queste passano da un’ unita’ all’ altra come evidenziato nello schema di massima successivo, dove le frecce grandi simboleggiano il passaggio di informazioni e di segnali di controllo e le frecce piccole solo di questi ultimi.


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Introduzione a E.E. Struttura funzionale:

Temporizzatore

Unita’ Centrale di Controllo Unita’ Aritmetico - Logica

Unita’ di controllo di I/O

Memoria Centrale (R.A.M.)

PerifericheMemorie di massa

CPU

Registri Flag


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Flusso di informazioniNello schema precedente si puo’ immaginare

(in prima approssimazione) un flusso di informazioni che dall’ unita’ di input attiva (per es. la tastiera) fluisce fino ai registri della CPU (microprocessore) e quindi nella C.M. Central Memory o RAM (Random Access Memory). Componenti di CPU sono: Registri, Flag (=indicatori di stato), Unita’ di Controllo e Aritmetico-Logica (ALU), tutte connesse e “immerse” nella stesso “chip”. Dalla RAM le informazioni possono tornare nei registri della CPU per essere modificate e/o visualizzate (risultati) fluendo poi alla periferica scelta (per es. il video).


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E.E. Hard. + Software (Soft.) Per l’ utente:E.E. solo hardware => unfriendlyE.E. con Soft. di base => - unfriendlyE.E. con Soft. di base e Soft. applicativo => friendlyIl Soft. di base ha 2 strati:_ il Sistema Operativo (S. O.)_ i programmi di utilita’ I prg. Applicativi formano un altro strato .


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Sistema Operativo:e’ un insieme di programmi specializzato

nel governare il funzionamento di E.E. rendendo la gestione delle sue risorse trasparente per l’ utilizzatore;

mette cosi’ a disposizione dell’ utilizzatore una macchina virtuale non esistente, ma piu’ potente e amichevole dell’ hardware in quanto risponde ai comandi-utente;

il processo di virtualizzazione si propaga ad ogni strato aggiuntivo di software.


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Esigenza dell’ utente:avere a disposizione una macchina con cui

poter lavorare e interagire indipenden- temente dal suo hardware, comunicando con uno strumento amichevole, ma efficiente ossia che utilizzi l’ hardware “al meglio”.

Il S.O. risponde a questa esigenza dando all’ utente (o programma = strato di software piu’ esterno) l’ equivalente di “una macchina estesa o macchina virtuale” (S.Tanenbaum).


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Sistema Operativo: aspetti (ricordare: il processo di virtualizzazione si

propaga ad ogni strato di software !)QUINDI: funzione 1 del S.O. = GESTIRE in modo

OTTIMALE(!!!) tutte le componenti di un Elaboratore (=Sistema Complesso) ossia unita’ Centrale di elaborazione, memorie, interfacce di rete, … qualunque dispositivo.

funzione 2 del S.O.= Interfaccia amichevole


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Schema di Sistema OperativoAnche il S.O. puo’ essere visto come

un sistema a scatole cinesi (o a cipolla): il seguente schema e’ un’ alternativa.

Systemfile/Syst.Service

Hardwarekernel

shell

Soft.base: prg.utili.

S.O.

APPLICATIVI


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Sistema Operativo: componenti essenziali

shell: conchiglia, guscio che interfaccia l’ utente; e’ sostanzialmente un interprete di comandi che puo’ essere di tipo grafico;

System_file/Service: contiene il gestore delle informazioni-utente poste nei file (FILE cfr. parte 2) e dei Servizi per es. per le Reti;

kernel: e’ il nucleo del sistema operativo. Interfaccia l’ hardware nel senso che esegue le funzioni di base come smistare il controllo della C.P.U. tra i programmi residenti in memoria (cio’ e’ fatto dallo Scheduler, sua componente) e sincronizzare la CPU con la memoria e/o altre unita’ … (cfr.+oltre)


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Traccia di WindowsXP Lo schema già introdotto per un generico

S.O. deve essere arricchito di 2 strati: uno (HAL) rivolto alla compatibilità con altri hardware, l’ altro (Executive) contenente applicazioni che emulano altri (micro)processori.

System_file/Syst.Service

Hardwarekernel

shell

Soft.base: prg.util.

S.O.

APPLICATIVI

HAL

Exec. Components


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Nuova

Sincronismo ?Coordinamento ?Controllo?


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Sistema Operativo: strati essenziali

CPU (microprocessore) ha un suo “linguaggio”: il linguaggio della macchina fatto di codici numerici, non facile da utilizzare.

kernel che e’ il nucleo del sistema operativo e interfaccia l’ hardware, può usare il linguaggio macchina, anche se “facilitato” con codici mnemonici.

Gli utenti invece per i loro comandi possono usare anche solo il mouse (per l’ agevolazione offerta dalla shell) o comunque scrivono i loro programmi in altri linguaggi +facili… (cfr.+oltre)


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S.O. piu’ diffusiper personal computer:DOS = Disk Operating System basato su

comandi e messaggi: il suo “zoccolo duro” e’ composto da 3 programmi MSDOS.SYS, IO.SYS COMMAND.COM;

WindowsApple_top dotati di interfaccia grafica a oggetti

rappresentati da icone e manipolabili col mouse;

per ogni tipo di elaboratore: Unix (AT&T)

What you see is what you get !


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Software di baseTipici esempi di programmi di utilita’:editor: per comporre testi semplici; interpreti: per interpretare ed eseguire un

comando;compilatori: “ “ e tradurre nel

linguaggio della macchina le frasi di un

programma;assemblatori: analoghi ai Compilatori, ma il

linguaggio artificiale, in cui è scritto il programma e’ elementare (usa codici mnemonici “simili” a quelli del linguaggio della macchina) ;

….Strumenti Software indispensabili per costruire

programmi eseguibili (vedere +oltre)


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Programmi applicativiTipico esempio: Word Processor o

elaboratore di testi -> fa apparire E.E. come una potente e veloce macchina da scrivere, che non c’e’ ! Esempio di Virtualizzazione !

Altro esempio: Data Base Management System o Sistema di Gestione di Basi di Dati. (Gestione = lettura e registrazione, aggiornamento visualizzazione.) Si tratta di un insieme di programmi per la gestione di archivi di informazioni strutturate (per es. in forma di tabelle) e manipolabili singolarmente o in modo incrociato, integrato.


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…ma non c’è il System_file/Service del S.O. ???

NON basta!Per manipolare le informazioni sia

singolarmente sia in modo incrociato occorre uno strumento che usa il S.O. come supporto di base, ma ha una funzionalità maggiore.

Il System_file/Service del S.O. per es. non sa trovare tra i file programma1.c , programma2.c programma3.c quello che ha una data funzione, per es. AGGIUNGI !


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R.D.B.M.S. o S.G.B.D.RQuesti sono i Sistemi di Gestione di Basi di Dati

Relazionali (S.G.B.D.R. o in inglese Relational Data Base Management System = R.D.B.M.S.) .

Relazionali perche’ gli archivi (file) appaiono all’ utente come tabelle o Relation ossia Relazioni (intese in senso matematico di “associazioni tra dati”, messe in evidenza dalle tabelle).

Sulle tabelle di dati si lavora con operazioni che seguono regole precise => Algebra delle relazioni.


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…. Friendly ?L’ algebra non e’ amichevole, R.D.B.M.S.

spesso lo sono. I Relational D.B.M.S. spesso presentano un interfaccia grafica per facilitare il modo di operare. Es. in parte 2: sistema M.S.ACCESS e il DataBase db1.

SEMPRE pero’ occorre sapere COSA si vuole fare, COSA si vuole ottenere ossia aver chiare le specifiche di progetto. COME fare puo’ essere indicato da un uso appropriato dell’ HELP del Sistema in linea.


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Evoluzione dei S.O. (dal1970)

Batch (a lotti) --> interattivi:mono-utente mono-programmato; DOS “ “ multi_programmato: da Windows 3.x molti utenti contemporanei, “ 2000 multi_programmato o Windows-Xp, multi_tasking e MacOs… di rete; Unix …VM ….Nota !!! Altro tipo di Sistemi operativi:

S.O.“real_time”: tempo di reazione determinato da un evento esterno (per es. il passaggio di una cometa e l’ attivazione di un telescopio “fotografico”)


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Significato di:S.O. multiutente, multiprogrammato o

multiprocesso, multitasking =>=> piu’ utenti possono lavorare sul

medesimo computer;ogni utente puo’ eseguire

“contemporaneamente” piu’ programmi;ogni programma puo’ eseguire

“contemporaneamente” piu’ funzioni.


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S.O. multi - utente e multi_tasking Funzioni: eseguire i comandi utenti; gestire Input/output e file; segnalare errori; assegnare la CPU ad ogni progr.- -utente per un tempuscolo con apparente contemporaneita’ di esecuzione (compito Scheduler); fornire i servizi richiesti dalla rete; assicurare sicurezza e privatezza informazioni del singolo utente e del sistema ...


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S.O. mono - utente e mono_tasking (DOS)Funzione: esecuzione dei comandi utenti; gestione Input/output e file; segnalazione errori.E’ caricato (parzialmente!!!) all’

accensione nella parte alta (zona convenzionale) della RAM ove resta fino alla fine sessione.

E’ fondamentale: molti modelli di Windows vi si “appoggiano” !


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PromptOgni S.O. ha un suo proprio prompt che

appare quando il S.O. e’ pronto a rispondere ai comandi dell’ utente che sono anch’ essi propri del S.O. Come esempi il prompt e’:

per il DOS il nome del disco ove si trova la parte non residente del DOS seguito da > ossia per esempio C:>

per Windows il menu’ grafico che usa un modello a finestra = metafora della scrivania.


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Il DOS non e’ sensitivoIl DOS e’ un S.O. a comandi che si possono

scrivere in maiuscolo o minuscolo.I comandi propri del DOS si trovano nei

manuali e nell’ help in linea: il loro formato e’ molto semplice ….es. copy mio.c tuo.c -> effetto: il contenuto del file mio.c e’ copiato nel file tuo.c … ricoprendo ogni eventuale contenuto precedente !!! ATTENZIONE !

Ormai sono poco usati e si saltano!


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e Windows ?Viene caricato col DOS e si presenta con i suoi

menu’ e le sue cartelle che appaiono su una finestra del display a simulare le pile di pratiche allineate sul piano della scrivania. Come le pile di pratiche sono da aprire, cosi’ le cartelle si interrogano ponendosi con la freccia del mouse su ciascuna di esse e facendo clik col mouse. Il mouse si usa su qualunque altra immagine presente: per es. su E.E. e sui dischi di E.E.

In questo modello a finestra (dove il Desk-Top rappresenta la scrivania) i file (=pratiche) sono rappresentati da icone, i direttori da cartelle.


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e Windows95_NT, 2000, Xp ?Si tratta di S.O. utili per lavorare anche con reti

di computer. Nelle reti di computer e’ molto usato il modello

Client-Server con un E.E. (=Server) adibito a fornire i Servizi richiesti dagli altri E.E.(=Client).

Il modello Client-Server (con piu’ Server e tanti Client) e’ molto comune ed usato nella rete Internet e nelle sue sottoreti.

Internet e’ nota per la diffusione di W.W.W. = World Wide Web => la “ragnatela tessuta” sulla rete per gestire le informazioni che stanno nei vari E.E. della rete. Questi per comunicare usano il protocollo (=insieme di regole) TCP/IP. (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)


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W.W.W. ( = Web) : un cennoE’ software installato su appositi Server (Server

Web) che facilita sia la comunicazione tra gli E.E. di Internet sia la gestione di documenti ipermediali (informazioni testuali e immagini, suoni, collegati tra loro) pubblicati in Internet.

I documenti sono scritti spesso in HTML =Hyper Text Markup Language, che permette una descrizione del loro formato (si usano pure XML, e JAVA = linguaggio Object Oriented come C++). La descrizione e’ interpretata e presentata dai browser (opportuni programmi posti nei vari Client come per es. Netscape) detti Client_Web.


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Con HTML ( e XML con maggiori controlli) e’ possibile:

descrivere un documento e collegarlo ad altri documenti locali o remoti. Il collegamento e’ realizzato per esempio con frasi del linguaggio HTML che specificano il nome del documento da collegare e la sua locazione indicata come URL (Uniform Resource Locator). Nella URL sono indicati:

il protocollo (insieme di regole) usato per accedere a documenti Web, http:// (hyper text transfer protocol) che utilizza i servizi di trasmissione standard tipici di Internet forniti da TCP/IP;

la locazione, indicata con: /nome del Server_Web/directory/nome_file


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E questa specifica della URLe’ usata anche nei vari collegamenti ai Siti

Internet lavorando col Client_Web disponibile, per es. Netscape.

Su/con Netscape si possono fare esperimenti, prove collegandosi a URL note. Per es. http://home.netscape.com/

http://www.univ.trieste.it/servizi / ricerca didattica

borse …ecc.Un esempio di file in html è ma.txt


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File Concettualmente: file = archivio di dati che varia nel

tempo. E’ possibile aggregare i dati (=informazioni) in registrazioni = Record.

Accesso informazioni: sequenziale / diretto es. libro = successione di pagine accesso sequenziale alle info: pagina dopo pagina “ diretto: occorre l’ indice: (inform. -> pagina) Supporti: MEMORIA di MASSA come: dischi (possibili accesso sequen.-diretto) ed anche le “matite o chiavi” USB Universal Serial

Bus) nastri (bobine), (possibile solo accesso sequenz.)


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Informazione e IpertestiCon E.E. si puo’ fruire di informazioni non

solo in modo sequenziale, ma navigando tra diverse aree di un disco, in particolare di un disco Ottico (Compact Disk o C.D. o Digital Versatil Disk D.V.D.) tramite il suo lettore. Come? Per es. usando gli ipertesti.

Definizione di ipertesto: documento non lineare in cui si puo’ accedere alle informazioni non solo sequenzialmente: i concetti sono collegati tra loro con collegamenti (=link logici) che permettono di saltare tra le pagine dell’ ipertesto seguendo il percorso logico piu’ interessante. RICORDARE l’ uso dei dizionari !


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e l’ ipermedia ?Dall’ ipertesto si passa all’ ipermedia quando i

collegamenti non riguardano soltanto informazioni testuali ma immagini, grafica in movimento, musica,... dati multimediali che possono trovarsi anche su C.D.

Quando l’ informazione non risiede su un C.D. ma e’ diffusa in rete ossia richiede di navigare o passare da un E.E. ad un altro, si parla di multimedialita’ in rete. L’ accesso a informazioni in rete richiede anche software particolare per tener conto dei link fisici oltre a quelli logici.


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File & programmiI file possono contenere anche programmi:

in questo caso il contenuto e’ una particolare successione di informazioni che concettualmente sono comandi per E.E. e quindi devono essere lette ed interpretate una dopo l’ altra, sequenzialmente.

In generale pero’ parlando di file si intende un archivio di informazioni su disco come per esempio: dati anagrafici di persone o indirizzi o classifiche finanziarie...


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Dimensioni File intesi in senso generale

…. e la C.M. ? Concettualmente: file(= archivio) non “STA” in C.M. ma in Memoria di Massa. In C.M. viene LETTO o CREATO e/o modificato a x record per volta e quindi REGISTRATO su Memoria di Massa col nome scelto. (x =1, 2,… …record)

Dischi e nastri= Memoria di massa o periferica

Es. Dimensione file: se K=1024= 210, M=1048576= 220 , 1 pag. libro 3 Kbyte_____________________ 1 “ giornale senza foto 50 Kbyte ____________________ 1 quotidiano 2 Mbyte ____________________ 1 immagine 1 Mbyte ……...


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Disco (Hard, Floppy, C.D.) e Direttori

Concettualmente: disco = deposito di informazioni. Il S.O. con il File System fornisce all’ utente una visione logica dei dischi (indipendente dalla struttura hardware) basata sui concetti di File e Cataloghi di nomi di file = Direttori o Cartelle.

I file su ogni disco sono presentati all’ utente coi loro nomi raggruppati in Direttori/Cartelle organizzati in modo gerarchico con una struttura ad “albero”.

La struttura gerarchica appare nel direttorio di ogni disco: ogni direttorio o cartella contiene l’ elenco dei file e dei suoi (sotto)direttori.


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La struttura gerarchica del disco

appare nella rappresentazione grafica di Windows che usa finestre collegabili tra loro anche gerarchicamente.

In ogni finestra i direttori appaiono come cartelle di un certo colore ed i file come icone di forme e colori diversi secondo la loro funzione. Per es. i testi scritti col Word-processor sono rappresentati con icone contenenti una W; i programmi eseguibili del C++ con un simbolo contenente C++; e cosi’ via.


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Con Windowsper aprire un file basta porsi con la freccia del

mouse e fare 2 clik su Risorse Computer: compare una finestra con immagini del floppy A: del disco locale C: del video … Si pone la freccia del mouse sul disco C: Con due clik “si apre” il disco e appare una finestra con le cartelle dei direttori e dei file. Basta porsi con la freccia del mouse e fare clik per 2 volte sulla cartella che si vuole aprire.

Ogni cartella può contenerne altre seguendo una struttura ad albero evidenziata nella diapo seguente dove a partire dal direttorio del disco C: appare la situazione dell’ esempio.


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Struttura logica ad albero

“C:” Clic su C: ed appaiono le ____|____ cartelle | | anna e lola anna lola in anna si trovano 3 altre

__|______ | cartelle prg tesi mio| | | pr.txt ottenendo l’ albero qui aprg tesi mio sinistra dove in lola c’e’

solo pr.txt = file di testo


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… e poi ? Per visualizzare e/o cambiare un file di

testo (per es. pr.txt ) -sia che ci si trovi in DOS che in Windows - basta attivare un programma che ne permetta la visualizzazione e modifica per es. un editor.

in Windows basta fare 2 clik col mouse sul file o sull’ icona di un editor (per es. il BloccoNote) e alla sua apertura seguire le sue indicazioni.


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e i dischi ottici ? i C.D.? i D.V.D. ?Possono apparire come depositi di informazioni piu’

lenti, ma con capacita’ molto elevata (per i C.D. > 1 Gbyte ed oltre per i DVD=Digital Versatile Disk utili per sequenze di immagini = film); esistono di vario tipo e necessitano di un lettore-“masterizzatore” apposito (con raggio laser ad alta energia);

Diventano memorie di massa aggiuntive come le memorie permanenti FLASH poste in un contenitore “a matita” collegabile all’ U.S.B. (Universal Serial Bus) di E.E.;

I file su ogni supporto sono presentati all’ utente organizzati ad “albero” come accade per gli altri dischi.


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Creazione di file di tipo testoUtilizzo di Editor = programma appartenente

al Software di base per comporre testi (EDITING = operazioni di scrittura, visualizzazione, cancellazione, modifica …)

editor attuali: a finestra; ogni ambiente di sviluppo programmi (+oltre) e/o S.O. ha un suo editor che permette di comporre testi (vedi BloccoNote Windows). RICORDARE: piu’ potente dell’ editor e’ il Word-processor = applicativo (gia’ visto) che permette tutte le operazioni tipografiche .


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Costruzione di un programma in C, o in Fortran, o in Pascal

Con l’editor si puo’ creare sul momento qualunque sequenza di caratteri …. quindi anche un programma vero e proprio in un linguaggio di programmazione come il C ??

Risposta negativa: prima occorre avere il suo PROGETTO CONCETTUALE, poi il PROGETTO LOGICO e solo dopo si puo’ scrivere il source program o PROGRAMMA ORIGINE.

Tutto ciò vale per qualsiasi oggetto software da realizzare sul computer.


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Fasi di costruzione del softwarePROGETTO CONCETTUALE: qui (con apposito

linguaggio anche grafico per es. diagramma di flusso) si devono definire gli obiettivi, con quale algoritmo si vogliono raggiungere, le motivazioni. Ossia COSA, COME, PERCHE’.

PROGETTO LOGICO: la sua bozza con l’ algoritmo risolutivo.

PROGRAMMA ORIGINE (source program) scritto nel linguaggio artificiale scelto per es. in C o C++.


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Quale linguaggio artificiale ?Di linguaggi artificiali ce ne sono migliaia:

la scelta va a quello che appare piu’ vicino ai problemi da risolvere.

Per problemi scientifico-tecnici e’ adatto il FORTRAN (da FORmulas TRANslator);

per privilegiare l’ aspetto didattico si usa il Pascal (dal nome del filosofo Blaise Pascal);

“general purpose” e’ il linguaggio C (il S.O. Unix e’ stato scritto in C);

il C++ e’ una versione del C orientata agli oggetti paradigma di programmazione in voga attualmente. Il C++ nasce nel 1980.


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Programma: tipiche funzioni svolte

Lettura dati (input);“Elaborazione” dei dati (sequenziale, ciclica,

condizionale) e costruzione dei risultati;Visualizzazione risultati (output).

… e senza la visualizzazione ?!? ASSurdita’: i risultati resterebbero ignoti !

… e senza la lettura? i dati si possono “generare” automaticamente!

Le tipiche funzioni svolte possono essere realizzate in parti (“moduli”) a se’ stanti.


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Ma i dati ?La funzione che li legge ( o li genera) deve

poterli memorizzare: per questo il programma deve “prenotare” posizioni di C.M.

Lo fa usando costrutti ed entita’ del linguaggio dette variabili semplici o composte come vettori,tabelle, e matrici, (come in matematica). Piu’ in generale “strutture di dati”, per identificare, contenere e trasferire le informazioni lette. Le stesse entita’ potranno servire per la loro elaborazione e quindi la loro visualizzazione.


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Processo di traduzione

Una volta scritto il source program nel linguaggio artificiale scelto (per es. il C) occorre: registrarlo in un file (per es. uno.c) , e attivare il traduttore che fa la traduzione da C a linguaggio della macchina. I traduttori si distinguono in:

INTERPRETI, COMPILATORI, ASSEMBLATORI,

tutti programmi di utilita’ del Software di base.


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Software di base e Tipi di Traduttori

Editor (già indicato), Interpreti, Compilatori, Assemblatori...

Interpreti: tipici sono quelli della shell dei S.O. a comandi che interpretano e mandano in esecuzione i comandi del S.O. (tipo DOS) digitati dall’ utente senza tradurli in linguaggio della macchina.

Es. in DOS Type miofile.txt visualizza miofile.txt. E’ interpretato e subito eseguito)


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Software di base e Tipi di Traduttori (continua):

Compilatori: interpretano e traducono nel linguaggio macchina le frasi di un linguaggio artificiale ad alto livello che compongono un programma: producono un file binario che e’ l’ equivalente del programma origine (source), ma nel linguaggio binario di E.E.

Assemblatori: analoghi ai Compilatori, ma il linguaggio artificiale, in cui è scritto il programma origine e’ elementare, con struttura simile al linguaggio della macchina.

Per completare la traduzione c’e’ anche il linker (collegatore)….

ORA FINE Prima parte del Corso.

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