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Informatica di Base Informatica di Base ---- R.GaetaR.Gaeta

Informatica di BaseDocente: Rossano GaetaLezioni: Giovedì ore 10-12 (aula 38)

Venerdì ore 10-12 (aula 38)Sabato ore 10-14 (aula 1 -- CISI)

Orario e luogo di ricevimento: sala docenti MultiDams (piano semi-interrato),

1° semestre2° semestre giovedì dalle 14.30 alle 16.30

e-mail: [email protected]: http://www.di.unito.it/~rossano/DIDATTICA/INF-0102/

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Informatica di Base

• Il corso è riservato agli studenti del Corso di Laurea DAMS i cui cognomi iniziano con la lettera M (inclusa) fino alla lettera Z.

• Solitamente, le lezioni teoriche si terranno il Giovedì ed il Venerdì mentre il laboratorio si terrà il Sabato su due turni di 2 ore

• Avvisi e variazioni saranno pubblicizzati nelle bacheche e sulla pagina WEB del corso

http://www.di.unito.it/~rossano/DIDATTICA/INF-0102/• L'esame è articolato in una prova scritta e una orale. Gli

studenti devono prenotarsi (via Internet) per la prova scritta e successivamente potranno sostenere la prova orale.

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Informatica di Base

• L. Console, M. Ribaudo, Introduzione all'informatica, Torino Utet libreria, 1997. (num. Pagine del libro 342)

• D. Sciuto, G. Buonanno, W. Fornaciari, L. Mari, Introduzione ai sistemi informatici, seconda edizione, Mc Graw Hill, 2002. (num. Pagine del libro 314)

• D. P. Curtin, K. Foley, K. Sen, C. Morin, Informatica di base, McGraw-Hill, 1999. (num. Pagine del libro 275)

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Informatica di base

• Testi che trattano sistemi operativi come Windows, Linux, ecc. e testi che presentano applicativi tipo Word, Power Point, Access, Excel, ecc.

• Come esempio di testi di questo tipo si possono utilizzare quelli della casa editrice Apogeo serie Flash su Windows, Office, Word, Power Point, Internet, ecc. Il numero di pagine di tali testi è all’incirca di 150 pagine cadauno)

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Obiettivi del Corso:

• Introduzione all’Informatica e all’uso dei computer

• Strumenti metodologici e pratici per l’utilizzo del computer neisettori disciplinari di interesse del DAMS

• Sperimentazione di programmi applicativi

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Parte Generale

• Introduzione ai concetti di base degli elaboratori elettronici edell’informatica

• Analisi funzionale della struttura di un elaboratore• Hardware• L’informazione (testo, numeri, immagini, suoni, …) e la sua

rappresentazione digitale• Software, Software di base e sistemi operativi

– Cenni su programmi e algoritmi

• Reti di calcolatori: reti locali e reti geografiche (Internet e sue applicazioni

• Classificazione funzionale dei programmi applicativi

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Parte Applicativo/Sperimentale

• Presentazione di programmi applicativi per l’elaborazione di testi, presentazioni, fogli elettronici, programmi per l’utilizzo della rete Internet (navigazione, posta elettronica, …)

• Elementi di base del linguaggio HTML (creazione di semplici pagine WEB)

• Esercitazioni in laboratorio

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Informatica di base

• Pericolo di essere legati (indissolubilmente) ad una tipologia di computer (es. PC con WINDOWS)

• Pericolo di essere legati ad un certo tipo di programma

• La scarsa conoscenza degli strumenti tecnologici non consente di sfruttare al massimo le loro potenzialità

• La versatilità del computer rende imprevedibili gli usi che se ne potrà fare

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Introduzione all’informatica

• Utilizzo di apparecchiature programmabili

• Uso di computer in vari settori (attività industriali, commerciali, militari, ecc.)

• Editoria elettronica

• Elaborazione di immagini e suoni

• Computer art

Cultura dell’Informazione e della sua elaborazioneCultura dell’Informazione e della sua elaborazione

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Introduzione all’informatica (sommario)

• Architettura degli elaboratori (hardware)

• Rappresentazione delle informazioni

• Il software

• Cenni sulla programmazione dei computer

• Il sistema operativo

• Le reti di computer (reti locali e reti geografiche)

• I programmi applicativi

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Architettura dei computer

• In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali:– il processore– la memoria principale– la memoria secondaria– i dispositivi di input/output

• Il processore e la memoria principale sono le due componenti del computer e costituiscono l’unità centrale

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Componenti principali di un computer

Tastiera e Monitor

Periferiche di input/output

Stampante

(secondarie)Memorie di massa

ProcessoreMemoria

(centrale)Bus

Unità centrale

principale

Controller

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La memoria principale

• Fornisce la capacità di “memorizzare” le informazioni• Può essere vista come una lunga sequenza di componenti

elementari, ognuna delle quali può contenere un’unità di informazione (un bit)– Un bit può assumere due valori (zero o uno, per esempio)

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La rappresentazione delle Informazioni

• Nella vita di tutti i giorni siamo abituati ad avere a che fare con vari tipi di informazioni, di natura e forma diversa, così come siamoabituati a diverse rappresentazioni della stessa informazioneEsempio: un testo può essere in forma stampata oppure la stessa informazione

può essere registrata su un nastro

• Rappresentazioni equivalenti della stessa informazione e meccanismi di trasformazione tra differenti rappresentazioni

• La scelta della rappresentazione è in genere vincolata al tipo di utilizzo ed al tipo di operazioni che devono essere fatte sulle informazioni stesse

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La rappresentazione delle informazioni all’interno degli elaboratori

• L’entità minima di informazione che possiamo trovare all’interno di un elaboratore prende il nome di bit (binary digit - cifra binaria). Mediante un bit possiamo rappresentare due informazioni

• Rappresentazione binaria (o digitale). Il linguaggio di base mediante il quale ogni informazione deve essere codificata è costituito da due soli simboli (0 e 1)Le ragioni di questa scelta sono prevalentemente di tipo tecnologico e i due simboli corrispondono a:– due stati di polarizzazione di una sostanza magnetizzabile;– due stati di carica elettrica di una sostanza;– al passaggio/non passaggio di corrente attraverso un cavo conduttore;– al passaggio/non passaggio di luce attraverso un cavo ottico

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Codifica binaria

• Per poter rappresentare un numero maggiore di informazioni è necessario utilizzare sequenze di bit. Per esempio, per rappresentare quattro informazioni diverse possiamo utilizzare due bit che ci permettono di ottenere quattro configurazioni distinte

00 01 10 11• Il processo secondo cui si fa corrispondere ad un’informazione

una configurazione di bit prende il nome di codifica dell’informazioneEsempio: un esame può avere quattro possibili esiti: ottimo, discreto, sufficiente, insufficiente

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• Codifico ottimo con 00 discreto con 01 sufficiente con 10 insufficiente con 11

• Con N bit si possono codificare 2N informazioni differenti

Codifica binaria

2568

1287

646

325

164

83

42

InformazioniN

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Codifica binaria

• Se invece il mio problema è quello di dover rappresentare M informazioni differenti devo selezionare il numero di N bit in modo tale che

2N ≥≥≥≥ MEsempio: per rappresentare 40 informazioni differenti devo utilizzare 6 bit perché 26 = 64, 5 bit non sono sufficienti perché 25

= 32• Esiste una particolare aggregazione di bit che è costituita da 8 bit

(28 = 256 informazioni) e prende il nome di byte

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• Ciascuna cella è caratterizzata da un indirizzo

• Gli indirizzi corrispondono all’ordinamento delle celle nella sequenza

• Gli indirizzi sono numeri interi (partono da 0)

01234

N

La memoria può essere vista come una sequenza di celle

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• Un altro nome con cui viene indicata la memoria principale è memoria RAM (Random Access Memory)

• Questa definizione indica che il tempo di accesso ad una cella è lo stesso indipendente dalla posizione della cella

• Le operazioni che un Processore può effettuare sulla memoria sono le operazioni di lettura e scrittura di informazioni nelle celle

• Una cella può contenere un dato o un’istruzione

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• Per eseguire queste operazioni si deve specificare l’indirizzo della cella su cui si vuole operare

• L’indirizzo di una cella è un numero intero e quindi lo si può codificare in binario

• È necessario stabilire quanti bit devono essere utilizzati per rappresentare l’indirizzo

• Maggiore è il numero di bit utilizzati, maggiore sarà il numero di celle indirizzabili

Spazio di indirizzamento• Ad esempio, se l'elaboratore utilizza 32 bit per l'indirizzo, la

memoria potrà contenere fino a 4.294.967.296 celle (~4 GB di memoria)

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• Le dimensioni della memoria principale variano a seconda del tipo di computer e vengono espresse mediante le seguenti unità di misura:

• 1 Kilobyte (KByte) corrisponde a 1024 byte– 1 Megabyte (MByte) corrisponde a 1024 Kbyte– 1 Gigabyte (GByte) corrisponde a 1024 Mbyte– 1 Terabyte (TByte) corrisponde a 1024 Gbyte

• Nei computer attuali le dimensioni tipiche della memoria principale vanno dai 64Mbyte a 1 Gbyte

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• Una parola di memoria è, a seconda del tipo di computer, un aggregato di due, quattro o addirittura otto byte, sul quale si può operare come su un blocco unico

• Nei computer attuali le dimensioni tipiche delle parole di memoria vanno dai 32 bits (4 bytes) ai 64 bits (8 bytes)

• Un altro aspetto che caratterizza la memoria è il tempo di accesso (tempo necessario per leggero o scrivere un’informazione in una parola)

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• Le memorie principali dei computer attuali sono molto veloci e i loro tempi di accesso sono di pochi nanosecondi (un miliardesimo di secondo)

• La memoria principale perde ogni suo contenuto quando si interrompe l’alimentazione elettrica. Questa caratteristica viene chiamata volatilità

• È quindi necessario per conservare le informazioni (programmi e dati) avere altri tipi di memoria che preservano il contenuto anche senza alimentazione elettrica

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• DRAM (Dynamic RAM) il contenuto viene memorizzato per pochissimo tempo per cui deve essere aggiornato centinaia di volte al secondo (FPM, EDO, SDRAM, RDRAM)

• SRAM (Static RAM) veloce e costosa, non deve essere aggiornata come le DRAM. Viene usata per le memorie cache

• VRAM (Video RAM) usata per la memorizzazione di oggetti grafici sullo schermo

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