Modulo 1 struttura del computer
- 1. L ’ A R C H I T E T T U R A D E L C O M P U T E R A C U R A D I D O N A T E L L A C O L A I U D A 05/10/2018 1 MODULO 1 Lezione del 09/10/2018
- 2. SOMMARIO DELLA LEZIONE 05/10/2018 2 Che cos’è l’informatica. La macchina di John Von Neumann. Schema di assemblaggio di un computer. Significato dei termini dei vari componenti hardware. Periferiche di input/output. Cosa sono i device. Tipi di computer
- 3. CHECOSA E’L’INFORMATICA 05/10/2018 3 Il termine informatica racchiude al suo interno l’abbreviazione di due parole ossia INFORMAZIONE AUTOMATICA ed è la scienza che si occupa dell'ordinamento, del trattamento e della trasmissione delle informazioni per mezzo dell'elaborazione elettronica, la quale rende possibile gestire e organizzare le ingenti masse di dati prodotte dal moderno sviluppo sociale, scientifico e tecnologico.
- 4. La macchinadi JohnVon Neumann 05/10/2018 4 L’architettura dell’hardware di un calcolatore reale è molto complessa. La macchina di Von Neumann è un modello semplificato dei calcolatori moderni. „Von Neumann progettò, verso il 1945, il primo calcolatore con programmi memorizzabili anziché codificati mediante cavi e interruttori.
- 5. John Von Neumann 05/10/2018 5 Nacque in Ungheria nel 1903 e morì nel 1957 a Washington. Più che un genio, Von Neumann era dotato di una prodigiosa capacità di calcolo. Fu esperto di matematica, ingegneria chimica, idrodinamica, balistica, meteorologia, statistica, logica, fisica quantistica. Elaborò l'importante teoria matematica dei giochi. Collaborò al “Progetto Manhattan” per la costruzione delle prime bombe atomiche a Los Alamos. Definì l'architettura dei computer in uso ancora oggi e nota come architettura di von Neumann.
- 6. 05/10/2018 6
- 7. 05/10/20187
- 8. SIGNIFICATI DEI TERMINI: 05/10/2018 8 1. CASE (o tower) è la scatola (telaio) nella quale sono alloggiati i componenti principali del computer. 2. CPU (Central Processing Unit) in italiano: Unità di elaborazione centrale. Ha il compito di coordinare tutte le altre unità di elaborazione presenti all’interno del computer o esternamente ma collegate ad esso.
- 9. 05/10/2018 9 3. Drive DVD è l’alloggiamento sul quale è inserito il lettore CD/DVD che, se indicato come writer, può essere utilizzato anche per masterizzazione di cd/dvd. 4. HHD hard disk drive dispositivo di memoria di massa di tipo magnetico che utilizza uno o più dischi magnetizzati per l'archiviazione dei dati (file, programmi e sistemi operativi).
- 11. 05/10/2018 11 5. SSD (SOLID-STATE DRIVE) sono degli hard disk “speciali” che utilizzano delle memorie flash rispetto ai classici dischi rigidi e non hanno parti meccaniche. 6. RAM Random Access Memory (memoria ad acceso casuale) è la memoria a disposizione per i programmi da eseguire il cui contenuto può essere modificato dall’utente ma si perde allo spegnimento della macchina.
- 12. 05/10/2018 12 ROM Read Only Memory (memoria di sola lettura). Viene utilizzata per memorizzare il firmware ossia il software fermo, che è l’insieme dei programmi installati dal costruttore che non sono modificabili dall’utente e servono alla macchina per avviarsi correttamente.
- 13. 05/10/2018 13 L’avviamento del software di base è detto BIOS (Basic Input Output System). E’ un componente che fa parte integrante della scheda madre . Il suo scopo è quello di gestire la fase di accensione del calcolatore. Il BIOS conserva nella ROM la sequenza di istruzioni di avvio che viene eseguita automaticamente ad ogni accensione del computer. L'operazione di avvio è detta boot, cioè "allacciarsi le scarpe", e passa per 3 fasi successive: Test di funzionamento del sistema (verifica dell'hardware); Attivazione dell'hardware installato; Verifica della presenza del sistema operativo e suo caricamento. I dati salvati su questo tipo di memoria non si perdono allo spegnimento del pc.
- 14. 05/10/2018 14
- 15. 05/10/2018 15 9. VGA (Video Graphics Array) è un tipo di cavo piuttosto vecchio che supporta il segnale video soltanto di tipo analogico. Esistono ormai altri cavi più moderni che permettono la visione in full HD (alta definizione) e sono i cavi DVI e HDMI 10. Adattatori VGA/DVI Che trasforma il segnale analogico In segnale digitale CAVO CHE PERMETTE DI VEDERE CONTENUTI IN FULL HD
- 17. 05/10/2018 17 9. SCHEDA MADRE o Motherboard è una delle componenti hardware più datate e, allo stesso tempo, più importanti per un dispositivo informatico (non solo PC, ma anche gli smartphone, tablet e smartwatch hanno una scheda madre all'interno delle loro scocche). Essa costituisce la base che permette la connessione di tutti gli elementi essenziali del computer.
- 18. 05/10/2018 18 Se il processore è il "cervello" del PC, mentre RAM e hard disk sono le varie tipologie di memorie del sistema, la motherboard può essere paragonata allo scheletro e al sistema nervoso di un corpo: nei suoi vari slot trovano spazio tutte le altre componenti hardware e schede di espansione, mentre i microcircuiti di rame consentono alle informazioni (sotto forma di impulsi elettrici) di viaggiare tra CPU, RAM e disco rigido.
- 19. PERIFERICHE DI INPUT/OUTPUT 05/10/2018 19 Le periferiche di Input/Output (abbreviato I/O) in informatica si intendono tutte le interfacce messe a disposizione dal sistema operativo, ai programmi per effettuare uno scambio di dati o segnali con altri computer o con l’utente.
- 21. COSA SONO I DEVICE? 05/10/2018 21 Il termine device letteralmente significa “dispositivo”. In commercio esistono tantissimi tipi di dispositivi elettronici I mobile device sono tutti quei dispositivi elettronici che sono pienamente utilizzabili seguendo la mobilità dell'utente quali telefoni cellulari, palmari, smartphone, tablet, laptop, lettori MP3, ricevitori GPS ecc. (mobile computing). Sono dispositivi di peso e dimensioni ridotte tali da poter essere trasportati facilmente dall’utente. Storicamente i primi dispositivi di questo tipo sono stati i telefoni cellulari di prima generazione.
- 22. TIPI DI COMPUTER 05/10/2018 22 In commercio esistono diversi tipi di computer: 1. Desktop Pc (personal computer da tavolo). E’ il tipo di computer più utilizzato in ambito domestico e in ufficio; 2. Laptop o computer portatili: sono computer che forniscono le medesime prestazioni del normali pc, ma hanno peso e dimensione ridotte, tali da poter essere facilmente trasportati dall’utente. Sono generalmente più costosi e dotati di una batteria che permette all’utente di utilizzarli anche in viaggio o in assenza di collegamento elettrico.
- 23. 05/10/2018 23 3. Netbook: si tratta di computer portatili di dimensioni assai ridotte dotati di tastiera, di monitor di pochi pollici e caratterizzati da un hardware molto semplice. Sono destinati alla navigazione e ai servizi Internet, anche se è possibile utilizzare programmi di videoscrittura ed altre facili applicazioni. Il costo è contenuto ed è pensato per un pubblico non professionale che ha bisogno di collegarsi facilmente ad internet.
- 24. 05/10/2018 24 Tablet: è un computer completo ma dalle dimensioni di un blocco note. Non sono dotati di tastiera e l’inserimento dei dati avviene tramite una penna digitale. Esistono anche dei tablet ibridi cioè muniti di tastiera o ultimamente sono in commercio tastiere che possono essere collegate tramite wi-fi al dispositivo. I tablet sono pensati per i lavoratori che sono spesso in viaggio ed hanno costi piuttosto alti.
- 26. Storia dei supporti per l'archiviazione dati 05/10/2018 26 A voler esagerare, si potrebbe tornare indietro di quasi duecento anni. Al tempo in cui le melodie dei pianoforte automatici venivano registrate su schede perforate e lasciate suonare automaticamente negli accaldati saloon del far west. Si andrebbe, però, sin troppo in là con il tempo e si andrebbe un po' troppo fuori tema. Le schede perforate, però, fanno parte della storia dell’evoluzione dei supporti di archiviazione di massa in ambito informatico.
- 27. 05/10/2018 27
- 28. Schede perforate anni ‘40 05/10/2018 28
- 29. Schede perforate anni ‘40 05/10/2018 29 Agli albori dell'informatica, il salvataggio e la conservazione dei dati era affidato ad un complesso sistema di schede perforate. Queste, date “in pasto” ai prima calcolatori elettromeccanici, permettevano di eseguire programmi, salvare dati e riprendere il lavoro dal punto in cui ci si era fermati nella sessione precedente. Rappresentavano, nel modello della Macchina di Turing, la memoria di lavoro sulla quale la macchina legge e trascrive dati e informazioni necessarie all'esecuzione del programma.
- 30. Nastri magnetici anni ‘50 05/10/2018 30 I primi nastri cartacei perforati – estensione fisica e concettuale delle schede perforate – vennero utilizzati nel corso della Seconda guerra mondiale, quando gli Alleati utilizzarono i primi calcolatori informatici per decifrare i codici crittografici della marina e dell'aviazione tedesca. Nastri magnetici anni ‘50
- 31. Seconda metà anni ‘50 hard disk 05/10/2018 31 Nel 1956 fece la sua comparsa il primo disco rigido della storia. Era composto, esattamente come gli attuali, da dischi ricoperti da materiale magnetico, fatti girare a gran velocità. A differenza del nastro, i dati potevano essere letti e scritti in qualsiasi ordine e non necessariamente in ordine sequenziale. Ideato dalla IBM, conteneva sino a 5 megabyte di dati, equivalente a circa 23 nastri magnetici.
- 32. Primo hard disk seconda metà anni ‘50 05/10/2018 32
- 33. Anni ‘70 Floppy disk 05/10/2018 33 I primi floppy disk fecero la loro comparsa nei primi anni '70. Si trattava di grossi dischi (8” di diametro, circa 24 centimetri) di materiale plastico ricoperto da materiale magnetico. Non avendo nessuna copertura, si sporcavano facilmente, divenendo presto inutilizzabili. Con gli anni subirono un processo di rimpicciolimento e vennero ricoperti da una custodia di plastica a protezione dai fattori esterni (polvere, acqua, ecc.). Mentre il primo floppy conteneva appena 80 kilobyte, nella loro forma più avanzata (formato da 3,5 pollici) arrivano a contenere 1,44 megabyte.
- 34. 05/10/2018 34 Floppy da 5 e ¼ Floppy da 3 e ½
- 35. Metà anni ‘80 CD-ROM 05/10/2018 35 Nato a metà degli anni '80, il CD-ROM (acronimo di Compact Disc – read only memory, disco compatto – memoria di sola lettura) è un'evoluzione dei CD utilizzati in precedenza per conservare dati di formato testuale e grafico. Il formato originale di conservazione dei dati venne ideato da Sony e Philips, ma venne rivisto negli anni successivi. Ogni CD conteneva sino a 700 megabyte, equivalente di 486 floppy disk.
- 36. Anni ‘90 i DVD 05/10/2018 36 Fisicamente identici ai CD-ROM, i DVD fecero la loro comparsa a metà degli anni '90. Utilizzando materiali differenti per il salvataggio dei dati e differenti tecniche di lettura e scrittura dei dati, contengono molte più informazioni rispetto ad un singolo CD. Con i suoi 4,7 gigabyte di capienza, equivale a circa 7 CD-ROM. La scritta DVD-R sta per “writer” ossia riscrivibile più volte.
- 37. Prima metà anni '00. La chiavetta USB e la memoria Flash 05/10/2018 37 Dispositivo di archiviazione di massa “plug-and-play” (letteralmente, attacca e utilizza), dotato di memoria Flash (è una memoria a semi-conduttori, non volatile e riscrivibile, cioè una memoria che ha le caratteristiche di una RAM ma il cui dati non spariscono se messa fuori tensione) e interfaccia Universal Serial Bus (USB), le chiavette USB ebbero immediatamente un gran successo grazie alla loro portabilità (grandi come un accendino e pesanti poco più di 30 grammi) e alla possibilità di scrivere e cancellare i dati a proprio piacimento. Oggi le chiavette USB arrivano a contenere sino a 125 gigabyte di dati, equivalenti a circa 140 DVD.
- 38. Seconda metà anni '00. Il cloud storage 05/10/2018 38 Da qualche anno a questa parte i supporti per la conservazione dei dati si sono smaterializzati. Complice la sempre maggiore diffusione di Internet e la necessità di poter accedere ai propri file da qualunque luogo e in qualsiasi momento, l'archiviazione dati ha fatto un salto... sulla nuvola.
- 39. Cloudstorage 05/10/2018 39 Dalla seconda metà dello scorso decennio sono sorti sempre più servizi di cloud storage, che offrono la possibilità all'utente di salvare i propri dati online e di accedervi da qualunque luogo dotato di una connessione al web. Tutto ciò di cui si ha bisogno, infatti, è un dispositivo informatico (non solo un computer, ma anche uno smartphone o un tablet) e un collegamento Internet: accedendo al proprio account di cloud storage si potranno consultare i file già presenti o crearne altri. Secondo alcuni calcoli, nel cloud risiederebbero sino a 1 exabyte di dati (1 trilione di byte, equivalente ad un 1 milione di terabyte), più o meno come 500mila hard disk da 2 terabyte; 8 milioni 192 mila cihavette USB da 125 gigabyte; 218 milioni circa di DVD e 9 milioni di miliardi di schede perforate.
- 40. FILM SUGGERITI 05/10/2018 40 The Imitation Game di Morten Tyldum 2014 https://www.youtube.com/watch?v=i0JY79_Kiww Il diritto di contare di Theodore Melfi del 2017 https://www.youtube.com/watch?v=Oxe5c_eggcA