Modulo 1 - Lezione 2 di 4

Concetti di Base della teoria

dell’Informazione

Motherboard e CPU

Periferiche

Le memorie

Il software

Connettore

scheda video

Connettore

schede

espansione

CPU

Alimentazione

Interfaccia

SATA

RAM

Interfaccia

PATA

Componenti che risiedono sulla Scheda Madre:

BUS di sistema o Front Side Bus (cioè i canali di comunicazione bidirezionali che trasportano i segnali elettrici tra la CPU e il NorthBridge – sono creati con piste di silicio sulla scheda madre)

BIOS (Basic Input Output System, cioè la memoria ROM non volatile che permette e controlla l'avvio del calcolatore)

Orologio di sistema (utilizzato dal BIOS e alimentato con una piccola batteria)

Attacchi fisici per i dispositivi input/output, per la CPU e per la memoria

RAM

Talvolta le periferiche possono essere integrate in essa (ad esempio chipset video integrati, chipset di ethernet per la rete, ecc...)

Nota: con il termine “periferica” si indica una qualsiasi componente, diversa dalla CPU, che può essere messa in comunicazione con un computer. Ad esempio il mouse, la stampante e la tastiera sono periferiche.

Componenti collegabili alla Scheda Madre

CPU (compatibilità del “socket” della scheda madre con quello della CPU)

RAM (compatibilità del formato: SIM/DIMM, del tipo: DDR/DDR2, della frequenza: 266/333/400/533/667 Mhz...)

Hard Disk (compatibilità del bus: SerialATA/ParallelATA)

Lettori/Masterizzatori CD/DVD (compatibilità del bus: SerialATA/ParallelATA)

Scheda/e Video (compatibilità del bus: AGP/PCI-X)

Schede di espansione varie sul bus PCI (esempi: schede di acquisizione audio/video, schede per collegamento a reti wireless, ecc...)

Il BIOS – Basic Input Output System

Il BIOS è un Firmware (ovvero un programma impresso su una ROM)

Risiede su una memoria ROM (Read OnlyMemory)

É costituito dall’insieme di quelle procedure software che permettono al computer di inizializzare nelle fasi di avviamento, altri dispositivi, come la tastiera, il monitor, le unità disco...

Dal BIOS è possibile impostare la sequenza di “boot” del sistema

Dal BIOS è possibile impostare alcuni parametri per i componenti della scheda madre (tipo voltaggi, frequenze, ecc...)

La CPU è l'unità centrale di calcolo di ogni elaboratore

Raggruppa le funzionalità di calcolo e di supervisione dell’elaboratore

Esegue le istruzioni dei programmi caricati nella memoria centrale (la RAM)

Gestisce, controllandone il funzionamento, le unità periferiche di ingresso e uscita dei dati (input/output)

La CPU è un microprocessore, che viene collocato nella scheda madre, ed è composta da 2 parti fondamentali: ALU (Arithmetic Logic Unit): la componente che esegue le

istruzioni di calcolo e di confronto tra dati

Unità di controllo: che attiva e controlla le operazioni di ingresso e uscita dei dati

Oltre a queste possono esserne presenti altre, per esempio: FPU (Floating Point Unit) che si occupa di eseguire calcoli in

virgola mobile;

MMU (Memory Management Unit) che si occupa di tradurre gli indirizzi di memoria logici in indirizzi fisici

CPU da fuori CPU da dentro

L' architettura x86 è un termine generico per indicare un'architettura di microprocessori

inizialmente sviluppata e prodotta da Intel.

È al momento l'architettura più diffusa nel mercato dei PC desktop, portatili, e nei server

economici.

Nel corso degli anni, più di una ditta ha introdotto processori compatibili con l'architettura

x86, ponendosi in concorrenza con Intel. Attualmente (2007) l'unico concorrente di un certo

peso nel settore dei personal computer è AMD che produce processori x86-compatibili fin dai

primi anni dell'architettura.

I primi modelli di processori erano indicati solo da un numero: 8086, 8088, 80186, 80286,

80386, 80486...

Successivamente i produttori hanno iniziato ad identificarli con un nome come ad esempio:

Pentium, Athlon...

Com'è fatta una istruzione?

Una istruzione è composta da:

Un codice operativo che la identifica

Uno o più operandi che forniscono i dati (o gli indirizzi della memoria dove sono memorizzati) sui quali effettuare le operazioni e l’indirizzo dove mettere un eventuale risultato

Vediamo un esempio di istruzione assembly:

ADD EAX EBX ECX

ADD: è il codice operativo (in questo caso una addizione)

EAX, EBX: sono i due registri che contengono gli addendi da sommare

ECX: è il registro in cui verrà memorizzato il risultato della somma

La macchina traduce l'istruzione nel suo codice macchina:

0000001 000 011 001

A questo punto il processore è in grado di eseguire l'istruzione.

Il set di istruzioni che un processore è in grado di eseguire comprende:

istruzioni aritmetiche (ADD, SUB, MUL …)

istruzioni logiche (AND, OR, NOT …)

istruzioni di analisi e trasferimento di controllo (JMP …)

istruzioni di trasferimento dati in memoria (MOV …)

L'esecuzione di una intera istruzione aritmetico logica passa attraverso l'esecuzione di una o più operazione elementari, quindi è possibile che siano richiesti più cicli di clock per completare una istruzione aritmetico-logica.

Istruzione aritmetico-logica

Istruzione elementare 1

Istruzione elementare 2

Istruzione elementare 3

Istruzione elementare 4

La “velocità” della CPU è proporzionale alla frequenza del clock (una sorta di orologio interno). Infatti ad ogni ciclo di clock corrisponde l’esecuzione di un’ istruzione elementare. La frequenza del clock si misura in MHz o GHz (MegaHertz o GigaHertz, cioè milioni o miliardi di cicli al secondo)

Tick 1 Tick 2 Tick 3 Tick 4

Istruzione

elementare 1

Istruzione

elementare 2

Istruzione

elementare 3

Istruzione

elementare 4

Più veloce è il “tick” del clock più veloce sarà la CPU nell'eseguire le

istruzioni

Nota: la velocità della CPU non dipende comunque soltanto dalla

frequenza del clock (per limiti fisici non è possibile ad oggi innalzare

la frequenza del clock sopra certi valori a causa dell'elevato

surriscaldamento della piattaforma). Si cercano dunque soluzioni

alternative per incrementare l'efficienza delle CPU quali: registri a 64

bit, memorie cache di dimensioni maggiori.

La velocità della CPU si può misurare anche in MIPS (Milioni di Istruzioni Per Secondo)

Le istruzioni a cui si fa riferimento sono quelle assembly del processore in esame. Tali

istruzioni sono quelle aritmetico-logiche come ad esempio una somma o un test. Un

normale programma per computer è composto da migliaia o milioni di queste

istruzioni. Il numero di istruzioni che il processore riesce ad eseguire in un

secondo, espresso in milioni, è il suo MIPS.

Le misure di MIPS non sono né affidabili sul singolo processore, né utilizzabili per

confrontare processori diversi. Nel primo caso, ogni programma contiene una

diversa proporzione di istruzioni di diverso tipo, ognuna delle quali può essere più

o meno lunga da eseguire. Non è insolito che il MIPS di un processore cambi anche

di un fattore 10 a seconda di quale programma stia eseguendo.

Per questo motivo alcuni produttori usano i MOPS (Million Operations Per Second) per

indicare la reale capacità di eseguire una reale operazione e non solo un'istruzione.

In pratica anche questa unità di misura non è significativa delle reali prestazioni

del processore a causa delle piccole furbizie usate dai produttori stessi.

Nel secondo caso, processori diversi hanno istruzioni diverse che rendono privo di

significato un confronto: un processore potrebbe avere un'istruzione complessa ma

lenta, mentre in un altro lo stesso lavoro potrebbe essere svolto da 20 istruzioni

più semplici e veloci.

Il valore espresso in MIPS può essere valido nel caso, piuttosto insolito, che un

processore abbia istruzioni che impiegano tutte lo stesso tempo per essere

eseguite.

Come vengono eseguite le istruzioni dalla CPU?

Un processore esegue iterativamente due operazioni:

preleva (fetch) una istruzione dalla memoria

esegue l'istruzione (execute).

Tale ciclo viene comunemente detto ciclo di fetch-execute

Riepilogando, il ciclo di esecuzione di una istruzione prevede:

trasferimento dell'istruzione dalla memoria centrale (RAM) alla CPU

decodifica del codice operativo dell'istruzione e degli operandi

eventuale trasferimento dei dati su cui operare (dipende dal tipo di istruzione che devo eseguire)

esecuzione dell'istruzione

eventuale trasferimento del risultato dell'operazione in memoria

centrale (RAM)

fetch execute

Cerchiamo di elencare brevemente quali sono i fattori principali che influenzano le prestazioni di un calcolatore.

la CPU (maggiore è la frequenza di clock della CPU maggiore sarà la velocità con cui il calcolatore potrà eseguire le operazioni)

la memoria RAM (maggiore è la memoria principale del calcolatore maggiore sarà la quantità di applicazioni che potrò utilizzare contemporaneamente sul calcolatore)

il numero di applicazioni in esecuzione (se sto utilizzando molte applicazioni contemporaneamente le prestazioni del calcolatore saranno inferiori rispetto a quando utilizzo una sola applicazione alla volta)

Cosa si intende per INPUT/OUTPUT?

Con il termine INPUT/OUTPUT o I/O noi intenderemo tutte le interfacce messe a disposizione dal calcolatore per effettuare uno scambio di dati o segnali con l'utente (a livello sensoriale).

Cosa sono i dispositivi (o device) di INPUT?

Per dispositivo di INPUT si intende qualsiasi strumento in ingresso al calcolatore che consente all'utente di inserire informazioni, dati e comandi consentendogli di controllare il calcolatore.

Sono dispositivi di INPUT:

Touchpad Mouse Scanner Tastiera Trackball

Lettore di schede WebcamJoystick

Fotocamera digitale

Cosa sono i dispositivi di OUTPUT?

Per dispositivo di OUTPUT si intende qualsiasi strumento in uscita dal calcolatore che consente all'utente di “percepire” l'informazione elaborata dal computer.

Per “percepire l'informazione” si intende ad esempio visualizzare un video su un monitor, leggere un testo stampato, ascoltare musica da delle casse acustiche...

Rientrano tra i dispositivi di OUTPUT:

Monitor Stampante Speaker Cuffie

Cosa sono i dispositivi di INPUT/OUTPUT?

Sono dispositivi che funzionano al contempo sia come dispositivi di INPUT sia come dispositivi di OUTPUT.

Rientrano tra i dispositivi di INPUT/OUTPUT:

Touchscreen

Innanzitutto precisiamo cosa si intende con il termine “memoria” in ambiente informatico.

In informatica, il termine memoria si riferisce alle parti di un computer che conservano informazioni per un certo tempo. La memorizzazione di dati in memoria e il successivo recupero dei medesimi sono funzioni fondamentali nel funzionamento degli elaboratori.

Penne USB Hard disk interni/esterni

RAMCD/DVD

Memory Card

In che relazione stanno le i vari tipi di memorie all'interno del calcolatore?

E' importante fin da adesso distinguere tra:

memoria principale (RAM)

memoria secondaria (CD, DVD, Hard Disk...)

La memoria principale o centrale (RAM) è usata per la registrazione dei dati e dei programmi al momento della loro esecuzione.

La caratteristica peculiare delle memorie secondarie (anche dette memorie di massa) è la non volatilità, ovvero la possibilità di memorizzare permanentemente i dati.

Come si misura la memoria?

L'unità di misura della memoria è il bit.

Il bit è l'unità di misura dell'informazione (dall'inglese “binary unit”), definita come la quantità minima di informazione che serve a discernere tra due possibili alternative equiprobabili (infatti un bit vale 0 oppure 1).

Quindi il singolo bit e in grado di rappresentare solo 2 diverse possibilità.

Per rappresentare informazioni maggiori è necessario utilizzarli a raggruppamenti: ad esempio per rappresentare i numeri da 1 a 10 avremo bisogno di almeno 4 bit (cioè 24=16 combinazioni)

Solitamente nei calcolatori si utilizzano i bit a gruppi di 8, e ci si riferisce ad essi come a Byte. Quindi 1 Byte è costituito da 8 bit.

Multipli del bit

Prefissi SI Prefissi binari

Nome Simbolo Multipli Nome Simbolo Multipli

kilobit kb 103 kibibit Kib 210

megabit Mb 106 mebibit Mib 220

gigabit Gb 109 gibibit Gib 230

terabit Tb 1012 tebibit Tib 240

petabit Pb 1015 pebibit Pib 250

exabit Eb 1018 exbibit Eib 260

zettabit Zb 1021 zebibit Zib 270

yottabit Yb 1024 yobibit Cibi 280

Riportiamo nella tabella sottostante i principali multipli del bit nel

Sistema Internazionale e nel sistema binario.

Cosa determina questo? Che ad esempio un Hard Disk da 500 GB

per il nostro computer contiene solamente 465 GB !!

Una memoria può essere considerata astrattamente come una sequenza finita di celle, in cui ogni cella contiene una sequenza finita di bit.

Normalmente i bit sono gestiti a gruppi di otto, detti byte. Pertanto lo spazio fisico della memoria può essere pensato una sequenza di locazioni, ognuna contenente un byte. Ogni locazione è individuata da un preciso indirizzo normalmente indicato da un numero intero positivo.

Ogni locazione di

memoria può contenere 1

byte (8 bit) di dati.

Di solito ci si riferisce a 1

Byte (8 bit) di dati come

a un “carattere”.

Per individuare un dato in

memoria dovremo

conoscere l’indirizzo del

primo dei byte e la

lunghezza del dato.

0x09F5

0x09F6

0x09F7

0x09F8

0x09F9

0x09FA

0x09FB

0x09FC

I processori a 32

bit possono

indirizzare 232

byte di memoria

(4 GB), quelli a

64 bit fino a 264

byte di memoria

(16 EB)

E' quella memoria usata dal sistema per lavorare. Tutti i programmi, a partire dal sistema operativo fino a tutti gli applicativi, per funzionare devono essere caricati in RAM.

A loro volta i programmi caricano in RAM anche i dati, e li elaborano.

La memoria principale (RAM) fa parte di quella categoria di memorie dette “memorie veloci”, ovvero quelle memorie che servono per consentire al computer di lavorare in maniera efficiente e rapida

RAM = Random Access Memory = Memoria ad Accesso Casuale

Cosa significa ad accesso casuale?

Significa che è possibile leggere e scrivere informazioni con un accesso “casuale”, ovvero senza dover rispettare un determinato ordine, come ad esempio avviene per un nastro magnetico.

La memoria principale (RAM) ha le seguenti caratteristiche:

I dati devono poter essere registrati

I dati registrati devono poter essere localizzati

I dati registrati devono poter essere letti

I dati registrati devono poter essere modificati

La RAM non può essere l’unico supporto di registrazione di dati e programmi in quanto:

Essendo veloce, è anche costosa e quindi non è pensabile poterne acquistare grandi quantità

I processori possono indirizzare solo una quantità predeterminata di memoria RAM (come abbiamo visto un processore a 32 bit non può gestire più di 4GB di memoria RAM)

E' volatile, e questo significa che dati e programmi registrati vengono perduti al momento in cui viene a mancare l’alimentazione elettrica, cioè quando spengiamo il computer

In pratica, avere una maggiore quantità di

memoria RAM all'interno di un calcolatore ci

permette di:

avere un numero maggiore di programmi in

esecuzione contemporaneamente

avere la possibilità di lavorare agevolmente

con dati di grandi dimensioni

Quindi in generale, avere una maggiore

quantità di memoria RAM ci consente di

ottenere performance migliori.

Cosa significa ROM?

ROM significa Read Only Memory (Memoria a Sola Lettura)

Una memoria a sola lettura (ROM) è una memoria il cui contenuto può essere scritto una sola volta, quindi sono memorie il cui contenuto non può essere modificato.

A cosa servono?

Servono per la registrazione di programmi particolari (Firmware).

Un esempio di firmware è il BIOS

Il BIOS (Basic Input Output System) è costituito dall’insieme di quelle procedure software che permettono al computer di inizializzare nelle fasi di avviamento tutti i vari dispositivi, come la tastiera, il monitor, le unità disco...

Anche le memorie a sola letture (ROM) fanno parte della categoria delle “memorie veloci”

Fanno parte della categoria “memorie veloci” le memorie RAM e ROM.

La RAM:

costituisce la memoria centrale del calcolatore

è una memoria ad accesso casuale

è volatile

è indirizzabile, scrivibile, modificabile e leggibile

influenza le prestazioni del calcolatore

usata per il caricamento delle applicazioni e per una memorizzazione temporanea dei dati

La ROM:

è una memoria di sola lettura (non è scrivibile, e quindi non è

nemmeno modificabile)

è usata per memorizzare il firmware

non è volatile

Una memoria di massa è una memoria secondaria, i cui maggiori rappresentanti sono gli Hard Disk, ma anche supporti rimovibili come Floppy Disk, CD, DVD, nastri magnetici, memorie flash di ogni tipo ed altro ancora.

La caratteristica peculiare della memoria di massa è la “non volatilità”, ovvero la possibilità di memorizzare permanentemente i dati (per questo si parla anche di memoria di archiviazione).

Inoltre, la memoria di massa ha un costo inferiore rispetto alla memoria principale, per questo verrebbe da chiedersi perché nei moderni computer non si utilizzi solo memoria secondaria: la ragione risiede nel fatto che i tempi medi di accesso a memoria principale sono dell'ordine delle centinaia di nanosecondi, contro i millisecondi delle memorie di archiviazione, che, quindi, necessitano di tempi di accesso maggiori di ben 5 ordini di grandezza.

Costituiscono il principale sistema per l'archiviazione dei dati (e quindi sono dispositivi di memorizzazione di massa)

Come funzionano?

Sono costituiti da uno o più dischi in alluminio o vetro, rivestiti di materiale ferromagnetico in rapida rotazione e da due testine per ogni disco (una per lato), le quali, durante il funzionamento “volano” alla distanza di pochi centesimi di nanometro dalla superficie del disco leggendo e scrivendo i dati. La testina è tenuta sollevata dall'aria mossa dalla rotazione stessa dei dischi che può superare i 15.000 giri al minuto.

Sono costituiti da una pila di piatti registrabili su entrambe le superfici.

La registrazione avviene su piste magnetiche disposte nelle superfici dei piatti.

Solitamente contenuto all’interno del case, ma, nel caso degli Hard Disk esterni, può anche essere impiegato come una periferica esterna.

Non è estraibile ed ha elevata capacità.

Le caratteristiche principali di un hard disk moderno sono:

la capacità (espressa in GB metrici)

il tempo di accesso (espresso in ms)

la velocità di trasferimento (espressa in MB/s)

Sono Hard Disk interni dotati di un case predisposto con porte per la connessione del disco al calcolatore

Come dice il nome stesso sono dischi che non si trovano all'interno del computer, ma possono essere collegati all'esterno (sono dispositivi portatili)

Vengono trattati come dischi fissi dal S.O., ma sono in pratica delle periferiche che possono essere rimosse e collegate “a caldo”

Esistono vari tipi di connessione tra i dischi esterni ed il computer:

USB 1.1/2.0 (Universal Serial Bus): questa connessione, che può essere usata anche per mouse, stampanti, etc. connette tramite cavo il disco ad una porta presente sul PC

Wi-Fi: è un collegamento senza cavo, il disco comunica al computer tramite onde radio. Adotta la stessa tecnologia usata per la connessione in rete senza fili

Firewire 400/800: questa connessione, che può essere usata anche per dispositivi multimediali, come videocamere, fotocamere etc. connette tramite cavo il disco ad una porta presente sul PC (è una connessione più veloce, ma meno diffusa rispetto alla USB)

E' un supporto di memorizzazione digitale

composto da un disco di resina termoplastica

trasparente, generalmente di 12 centimetri

di diametro, che racchiude al suo interno un

sottile foglio di materiale metallico sul quale

sono memorizzate le informazioni come

successioni “avvallamenti” e “colline” (in

inglese “pits” e “lands”) successivamente

letti per mezzo di un laser – per questo

motivo sono detti anche dischi ottici.

Cosa significa CD-ROM?

E' un acronimo di Compact Disc Read Only Memory.

I CD-ROM sono usati per la memorizzazione di dati generici, e costituiscono il principale supporto per la distribuzione dei programmi.

I dati sono memorizzati in piste ottiche concentriche disposte su una superficie

La sigla ROM (Read Only Memory) sta a significare che sono memorie di sola lettura, ovvero non vi si può scrivere

E' un supporto estraibile ed ha una buona capacità (solitamente si va da 650MB a 700MB, esistono però CD con capacità maggiore, 800MB ca., che per essere registrati necessitano di tecniche particolari dette “overburn”)

Per la lettura del CD-ROM è necessario disporre di un apposito lettore (un lettore per CD-ROM è un apparecchio che dispone di un laser che è in grado di “leggere” i dati incisi sulla superficie del dispositivo ottico)

L'acronimo CD-R sta per Compact Disc Recordable

A differenza del CD-ROM, il CD-R è un CD

registrabile, e quindi è possibile scrivere

(registrare) dati su di esso tramite un apposito

apparecchio chiamato masterizzatore ed un

software apposito per la masterizzazione

N.B.: i CD-R possono essere scritti (registrati) una

sola volta.

I CD-R possono anche essere chiamati CD-WORM

(Write Once Read Many)

L'acronimo CD-RW sta per Compact Disc Re-Writable

Un CD-RW può essere scritto (registrato) ed in più è anche possibile cancellarne il contenuto in maniera tale da poter riutilizzare il supporto per successive registrazioni (sono quindi supporti ottici riscrivibili)

Hanno capacità uguali a quelle disponibili per i CD-R (650MB, 700MB)

La velocità di scrittura su CD-RW è inferiore rispetto a quella utilizzata per incidere CD-R (siamo nell'ordine dei 4x mentre per i CD-R si arriva fino a 52x)

Sia per la scrittura che per la cancellazione dei CD-RW è necessario un apposito software per la masterizzazione

Il DVD, acronimo di Digital Versatile Disc (in italiano Disco Versatile Digitale) è anch'esso un supporto di memorizzazione di tipo ottico

Anche in questo caso i dati sono memorizzati in piste ottiche concentriche disposte su una superficie

Come per i CD, ne esistono di diversi tipi:

DVD-ROM, sono di tipo Read-Only e quindi non possono essere scritti

DVD±R, sono registrabili una sola volta

DVD±RW, sono registrabili, cancellabili e riscrivibili

Hanno una capacità di 4,7GB (oltre 6 CD)

Perché un DVD contiene più dati di un CD pur avendo un diametro uguale?

Semplice: le tracce nel DVD sono più piccole (con dimensione di 0,4 micron) e più strette (con dimensione di 0,74 micron). Per tale motivo il DVD è un supporto “superdenso” e può contenere fino a 4,7 GB con una velocità di scrittura massima di 16x.

I recenti masterizzatori Dual Layer sono in grado di registrare gli specifici supporti DVD±R DL anche in un secondo strato raggiungibile dal laser cambiando la focalizzazione della lente. Questi supporti infatti adottano due strati incidibili anziché uno. La capacità viene portata così ad 8,5 GB ma la velocità di scrittura è ridotta ad un massimo di 6x.

Ad oggi è possibile utilizzare come dispositivi di archiviazione:

Hard Disk esterni USB o Firewire

USB Drive (anche detta Chiave o Penna USB) Una chiave USB, o penna USB, o pendrive, è una memoria di massa portatile di

dimensioni molto contenute 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. Attualmente la capacità di memoria delle chiavi USB va da 32 MB fino a 16 GB. La capacità è limitata unicamente dalla densità delle memorie flash impiegate, quindi è lecito aspettarsi ulteriori incrementi di capacità per queste memorie.

Memory Card (anche dette Schede di Memoria) Una memory card, o scheda di memoria, è un dispositivo elettronico portatile

di ridotte dimensioni in grado di immagazzinare dati in forma digitale e di mantenerli in memoria anche in assenza di alimentazione elettrica. A tale scopo utilizza una memoria flash (memoria non volatile) contenuta al suo interno. Le schede di memoria sono da considerarsi un'evoluzione dei classici floppy disk, rispetto ai quali hanno due fondamentali vantaggi: la non influenzabilità da parte dei campi magnetici, e l'enorme capacità di memoria rispetto ai floppy (si va dai 16 MB fino ai 16 GB).

Ripetiamo di nuovo cosa si intende per software:

il termine software indica un programma o un insieme di programmi in grado di funzionare su un elaboratore (computer)

I software possono essere divisi grossomodo in cinque categorie:

i Sistemi Operativi (cioè i software che regolano il funzionamento del computer e ci permettono di utilizzarlo, ad esempio Windows)

i Driver (cioè i software che si integrano con il S.O. e permettono il riconoscimento e l'utilizzo delle varie periferiche del computer)

i Firmware (cioè i software contenuti direttamente nell'hardware e che ne regolano le funzioni interne)

i Programmi Applicativi (cioè tutti quei software che vengono utilizzati dall'utente finale)

le Librerie (cioè software che forniscono funzioni utilizzabili non direttamente ma per mezzo di altri software)

A noi interesserà solamente il Software di Sistema e il Software Applicativo

Il Sistema Operativo è un software indispensabile su ogni calcolatore

Il S.O. gestisce le componenti hardware che sono presenti nel computer e permette il funzionamento del software applicativo

Riportiamo un elenco dei S.O. più famosi:

MS-DOS (Microsoft)

Windows (Microsoft)

Unix

GNU/Linux

Mac OSX (Apple)

Solaris (Sun)

Cos'è il Sistema Operativo?

Il S.O. è un insieme di processi che consentono all’utente di utilizzare le risorse del computer ed eseguire programmi

Un S.O. funziona da intermediario fra l'utente e l'hardware, con lo scopo di fornire un ambiente nel quale l'utente possa eseguire i programmi in maniera conveniente ed efficiente

Cosa si intende con il termine “processo”?

Per processo si intende un istanza di un programma in esecuzione in modo sequenziale. Più precisamente è una attività controllata da un programma che si svolge su un processore.

Elenchiamo di seguito le principali funzioni svolte dal S.O.:

gestione dell'unità centrale di elaborazione (CPU)

gestione della memoria centrale in uso dai vari programmi in esecuzione

gestione delle periferiche di I/O (input/output)

gestione delle operazioni lettura/scrittura sulle memorie di massa (cioè lettura/scrittura dei file)

gestione degli utenti

gestione delle comunicazioni con (eventuali) altri calcolatori presenti

Gli insiemi di dati (o informazioni) memorizzati

nelle memorie di massa di un elaboratore

prendono il nome di file (o archivi).

Con il termine “File System”, invece, si identifica

l'architettura e le funzionalità messe a

disposizione dal sistema operativo per poter

gestire l'archiviazione dei dati sui dispositivi di

memorizza secondaria (Hard Disk,

CD/DVD, ecc.).

Ogni sistema operativo ha un proprio File System,

ma è comune a quasi tutti i File System

l'architettura detta “a albero”.

Ciascun file è identificato da un nome e da una estensione. Esempio:

Il-mio-file.doc

I file possono essere:

file di sistema: sono quei file che costituiscono il sistema operativo o le applicazioni installate

file utente: sono i file prodotti dall'utente che utilizza il computer

I meccanismi messi a disposizione dal sistema operativo consentono di:

assegnare ogni tipo di file ad una applicazione

elencare i file presenti in una qualsiasi memoria secondaria del PC

creare, spostare, modificare, copiare e cancellare file

applicare meccanismi di protezione ai file per proteggerli da scritture o modifiche indesiderate

creare copie di sicurezza (backup) compressi dei dati presenti estensione nome

Il software applicativo è cosituito da quell'insieme di programmi che vengono direttamente utilizzati dall'utente che accede al computer.

Il software applicativo può essere suddiviso a sua volta in 2 categorie:

software specifico, composto da programmi specializzati a risolvere determinati problemi o destinati a scopi ben determinati. Fanno parte di questa categoria ad esempio programmi di contabilità, programmi di gestione (gestionepersonale, gestione magazzino...), programmi per la fatturazione...

software general purpose, composto da programmi che possono essere utilizzati per varie mansioni e che possono essere adattati per essere utilizzati in diversi settori. Fanno parte di questa categoria di programmi gli elaboratori di testi (come Word), i fogli elettronici (come Excel e Lotus123), i database (come Access e FileMaker), i desktop publishing (come PowerPoint e QuarkXpress), i browser (come Internet Explorer), i mail manager (come Outlook e Eudora), i software di disegno tecnico (come AutoCAD)...