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DISPENSA ECDL MODULO 1 - Concetti teorici di base

 

DISPENSA ECDL MODULO 1 - Concetti teorici di base

UNITA DI MISURA:

  • Bit (BInary digiT) o numero binario, formato dalle cifre 0 e 1 che rappresentano gli stati acceso/spento; il bit è l’unità più piccola per misurare la velocità e la capacità di un computer.
  • Byte: è una sequenza di 8 bit; ogni byte può rappresentare una lettera dell’alfabeto, una cifra numerica, un simbolo (es. il simbolo “;”) e si esprime con 28 ; con 7 bit si esprime un carattere in formato ASCII base, con 8 bit = 1 byte si esprime un carattere in formato ASCII esteso.
  • Kilobyte (KB): è l’unità composta da 1024 byte,ovvero 210 byte.
  • Megabyte (MB): è l’unita di misura che corrisponde a 1024 kilobyte ovvero 220 byte; insieme al kilobyte si utilizza per indicare quanta memoria occupa un file o un software.
  • Gigabyte (GB): è un altro multiplo del byte e corrisponde 1.073.741.824 byte ovvero 230 byte.
  • Terabyte (TB): un terabyte equivale a 1000 GB.
  • BPS (Bit Per Secondo) unità di misura della velocità di trasferimento dei dati tra diversi componenti all’interno di un computer o tra diversi computer, il numero di bit trasmessi ogni secondo prende il nome di BPS rate; si parla invece di BAUD per indicare il numero di cambiamento di stato di un segnale (dalla cifra 0 a 1 o viceversa) per secondo; spesso viene erroneamente usato al posto BPS;
  • MIPS: (Milioni di Istruzioni Per Secondo) indica la velocità dei dati all’interno della CPU ovvero tra l’unita di controllo, l’unità aritmetico logica e la memoria del computer; indica quanti comandi al secondo vengono eseguiti all’interno della CPU.
  • HERTZ (HZ): è l’unità di misura delle frequenze, cioè di quante volte si ripete un evento, ad esempio nei monitor indica quante volte viene rivisualizzata l’immagine in un secondo. Nei processori indica la velocità massima di elaborazione di un computer (nelle CPU si parla di Mega hertz e di Giga hertz.
  • PIXEL (punti): è l’unita di misura solitamente impiegata nel mondo della grafica al computer; indica il numero di punti che possono essere illuminati singolarmente e che definiscono la risoluzione del monitor: maggiore è il numero di pixel migliore sarà la qualità dell’immagine visualizzata sullo schermo. Per esempio un monitor SVGA gestisce 1.024x768 pixel, ciò significa che il monitor visualizza 1024 punti sul lato orizzontale e 768 punti sul lato corto.

GLOSSARIO DI ALCUNI TERMINI:

  • BIOS: acronimo di Basic Input Output System, ovvero sistema base per il controllo delle entrate e delle uscite, cioè per le periferiche di input e output, controlla anche le operazioni di lettura e scrittura della RAM e risiede nella memoria ROM, per cui è un sistema di sola lettura e non può essere modificato.
  • ROM: acronimo di Read Only Memory ovvero memoria a sola lettura (il suo contenuto viene impostato una sola volta per tutte dal produttore del computer); in questa memoria si trovano programmi che servono per attivare la macchina come il system software e il bios, oppure nei computer Palmtop si memorizzano nella Rom anche alcuni programmi applicativi; la ROM è una memoria non volatile, quindi non si cancella quando si spegne il computer; l’accesso alla memoria è leggermente più lento i quello alla memoria RAM ma sempre più veloce di quello alla memoria di massa come i dischi fissi e i floppy disk; la memoria ROM non può essere modificata ne tanto meno espansa.

Sia la RAM che la ROM sono costituite da chip inseriti in appositi spazi sulla motherboard.

  • UNITA CENTRALE: è quella parte del computer nella quale viene svolta l’elaborazione dei dati attraverso l’esecuzione dei programmi e comprende la CPU suddivisa in Microprocessore (Unità di controllo e unità aritmetico-logica) e Memoria d’uso (Ram e Rom).
  • UC o UNITA’ DI CONTROLLO a cui spetta il compito di interpretare correttamente i comandi provenienti dalla tastiera, dalle unità periferiche di Input e soprattutto dalla RAM e dalla ROM; UC controlla anche l’esecuzione dei programmi e le unità periferiche dando loro i comandi necessari per ottenere i risultati richiesti dagli utenti tramite il software.
  • ALU o UNITA’ ARITMETICO LOGICA: a cui spetta il compito di elaborare i dati provenienti dalla memoria; essa ha il compito di eseguire i calcoli, operazioni logiche e di confronto richieste dall’unità di controllo.
  • DB (Database o base di dati): sono tutti i file che contengono dei dati che sono legati tra loro da qualche relazione
  • DBMS (DataBase Management System) è un programma che permette di svolgere operazioni di creazione, modifica, aggiornamento, interrogazione di banche dati, ovvero di dati.
  • GUI (Graphic User Interface o Interfaccia Grafica) è un interfaccia utente di tipo grafico, che permette di visualizzare contemporaneamente e in maniera ottimale testo e grafica, realizzando quello che in gergo grafico si chiama WYSIWYG (What You See Is What You Get), ovvero ciò che si vede a video è ciò che si ottiene in stampa; gli elementi caratteristici della GUI sono le finestre di dialogo, le icone, gruppi di programmi, bottoni; un esempio è quella utilizzata da Windows;

Negli anni ’40 viene costruita la macchina di Von Neuman, prima macchina calcolatrice dotata di memoria.
ICT: convergenza tra tecnologia dell’informazione e della comunicazione.
CRS: sistemi centralizzati per la prenotazione via telematica ed in tempo reale di biglietti aerei, ferroviari, sistemazioni in albergo, etc.
TIPI DI COMPUTER:
Classificazione storica dei sistemi informatici; principali caratteristiche di dimensione, potenza e velocità di calcolo dei sistemi informatici alla loro apparizione sul mercato , da quelli di più grandi dimensioni a quelli a dimensioni più ridotte:

  • I SUPERCOMPUTER: sono computer velocissimi e di dimensioni notevoli con grandi capacità di elaborazione.
  • I MAINFRAME: sono computer molto veloci con notevoli capacità di elaborazione dati e si possono classificare subito dopo i supercomputer; le dimensioni sono ridotte rispetto a quelle dei supercomputer;
  • I MINICOMPUTER: sono computer solitamente utilizzati come server nelle reti ai quali vengono collegati diversi microcomputer; hanno prestazioni più modeste rispetto ai mainframe ma con potenzialità sempre elevate.
  • I MICROCOMPUTER: sono i predecessori del personal computer che apparve nel 1981; posseggono un processore unico e memorie di massa non molto grandi, fino a poco tempo fa erano troppo lenti e con capacità elaborative ridotte da non poter supportare la multiutenza o il multitasking; questi computer si sono evoluti nei desktop, nei tower computer, nei booksize, nei portable, laptop, notebook, palmtop e pencomputer.
  • I DESKTOP COMPUTER: hanno la caratteristica di offrire una buona capienza in quanto dotati di diverse unità di memoria di massa; hanno una velocità di elaborazione ottimale, sia nell’informatica dedicata alle famiglie che in quella dedicata alle professioni.
  • I TOWER COMPUTER: hanno maggiori dimensioni per permettere di espandere le memorie di massa.
  • I BOOKSIZE COMPUTER: sono stati creati per coloro che hanno poco spazio a disposizione; infatti questi computer hanno la forma di un grosso libro, ma non sono però espandibili, le loro memorie di massa sono piccole, utilizzano normali processori, , pertanto il loro uso è alquanto limitato soprattutto perché richiedono una rete elettrica, una tastiera e un monitor esterni.
  • I PORTABLE: sono stati i primi computer da viaggio, avevano dimensioni notevoli con peso che arrivava fino a 10kg, erano legati alla rete elettrica quindi non erano autonomi.
  • I LAPTOP: sono computer molto compatti, poco pesanti (intorno ai 5kg) e quindi di dimensioni notevolmente più piccole di quelle dei precedenti e sono autonomi, ovvero dotati di batteria.
  • I NOTEBOOK: sono computer di più recente concezione hanno dimensioni ridotte rispetto ai laptop e raggiungono pesi più leggeri (circa 3kg), la loro autonomia è in continuo aumento, un ottima velocità di elaborazione e memorie di massa quasi uguali a quelle dei desktop.
  • PDA o Palmare o palmtop: sono computer di ingombro minimo (quanto la grandezza di una mano), privi di disco fisso e di floppy disk, ma con una memoria ROM di dimensioni significative; pesano 500/600 gr; hanno processori più lenti rispetto ai notebook.
  • PENCOMPUTER: sono computer basati su penne ottiche, non hanno tastiera e la penna serve per scrivere direttamente sul video.

COMPONENTI PRINCIPALI DI UN PERSONAL COMPUTER:
Un personal computer è costituito da una case o chassis che è il contenitore al cui interno si trovano tutti i componenti. I componenti principali sono:

  • LA MOTHEROBOARD o SCHEDA MADRE: è la scheda alla quale vengono collegati tutti i componenti e che permette di farli comunicare tra loro.
  • LA CPU (Central Processor Unit): o microprocessore o unità centrale di elaborazione è il “cervello” del computer, cioè la parte che svolge tutti i calcoli. La CPU raggruppa le funzioni di calcolo, di controllo e di supervisione dell’elaboratore. E’ l’esecutore delle istruzioni del programma contenuto nella memoria centrale, e gestisce, controllandone il funzionamento, le unità periferiche di ingresso e uscita dei dati.

La CPU è costituita da due elementi 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.
Durante l’elaborazione l’unità centrale preleva a una a una le istruzioni, le trasferisce nei propri circuiti, le esegue e passa quindi all’istruzione successiva sino al completamento del programma. Tramite il clock il processore coordina tutte le operazioni.
Le istruzioni che l’unità centrale è in grado di interpretare, e quindi di eseguire, sono formate da:
- un codice operativo, che indica quale operazione deve essere eseguita
- uno o più operandi, che forniscono gli indirizzi (ossia le posizioni) della memoria nelle quali sono memorizzati i dati sui quali eseguire l’operazione e l’indirizzo nel quale registrare un eventuale risultato.
In funzione dei vari codici operativi sono disponibili diversi tipi di istruzioni:
- istruzioni aritmetiche
- istruzioni di ingresso e uscita dei dati (ossia di trasferimento tra le unità periferiche e la memoria)
- istruzioni di trasferimento di controllo (ossia di confronto tra dati e di salto nell’esecuzione da un punto del programma ad un altro, in funzione dei risultati del confronto)
- istruzioni di trasferimento di dati in memoria (ossia di copiatura da un indirizzo ad un altro)
Il ciclo completo di esecuzione di un istruzione prevede le seguenti operazioni:
- trasferimento dell’istruzione dalla memoria centrale all’unità centrale di elaborazione
- decodifica del codice operativo e degli operandi da parte dell’unità centrale dell’unità centrale di elaborazione che si predispone in tal modo all’esecuzione dell’istruzione
- trasferimento dei dati su cui operare dalla memoria centrale all’unità centrale di elaborazione
- esecuzione dell’istruzione
- trasferimento dei risultati dall’unità centrale di elaborazione alla memoria centrale.
A questo punto l’istruzione è stata eseguita e l’unita centrale in grado di iniziare un nuovo ciclo per l’istruzione successiva.
Le prestazioni dell’elaboratore dipendono in modo significativo dalla velocità di esecuzione delle istruzione della sua CPU. Tale velocità si misura in MIPS (Milioni di istruzioni al secondo). Sui personal computer, a parità di tecnologia utilizzata per la CPU, la velocità è proporzionale dalla frequenza del clock, un orologio interno che scandisce l’esecuzione delle istruzioni. Ad ogni ciclo di clock corrisponde l’esecuzione di una istruzione elementare. La velocità del clock è data dalla frequenza misurata in MHZ (megahertz) cioè milioni di cicli al secondo. Per esempio la velocità del clock di 300 MHZ indica che la CPU esegue 300 milioni di istruzioni elementari in un secondo.
- Tutti i dati utilizzati dal computer per poter essere elaborati devono passare attraverso il microprocessore
- nei P.C. più moderni è stato inserito in uno zoccolo (overdrive) dal quale può essere facilmente rimosso e sostituito da uno più potente.
- Il microprocessore è fabbricato su uno strato di Silicio

  • LA MEMORIA CENTRALE O RAM: acronimo di Random access memory ovvero memoria ad accesso casuale; è una memoria che viene cancellata quando si spegne il computer, per questo è detta volatile. Rispetto alla memoria di massa è di dimensioni molto minori ma molto più veloce.

- Affinché le informazioni contenute nella RAM possano essere recuperate velocemente la memoria viene suddivisa in tante celle elementari ciascuna identificata da un numero detto indirizzo. Ciascuna cella contiene 8 Bit che costituiscono 1 Byte (ma ne può contenere anche 16, 32, o 64).
- Ogni Byte rappresenta un simbolo del nostro linguaggio.
- Strutturalmente la Ram è formata da un insieme di microcircuiti detti "chip Dram" saldati ad una base di circuito stampato. Questi moduli devono essere inseriti in appositi alloggiamenti, detti Slot, situati nella scheda madre.
- Quando Windows esaurisce la Ram disponibile, inizia a memorizzare i dati in un file situato nel disco rigido, questo processo è detto "file di swap". Ciò permette di liberare la memoria per altri usi.
- La Ram si presenta sotto forma di chip conosciuti come SIMM (Single In-line Memory Module) o DIMM (Dual In-line Memory Module).

  • BUS DI SISTEMA: Il collegamento fisico tra le varie parti del computer viene realizzato con una struttura detta a Bus.

- Immaginiamo la scheda madre attraversata da strade ed autostrade; le strade sono diverse tra loro, ve ne sono di larghe, strette, sconnesse, tortuose? Se i dati che viaggiano trovano per-corsi larghi e ben tenuti allora la circolazione sarà fluida e senza rallentamenti, altrimenti si potrà verificare il collasso di tutta la rete stradale.
- Da un punto di vista funzionale si possono definire tre tipi di bus all'interno di un personal computer; questi sono: BUS Indirizzi, BUS Dati, BUS di controllo.
- Mentre esistono diversi tipi di bus per poter espandere il nostro sistema, questi hanno caratteristiche diverse e sono sempre più performanti ogni volta che vengono aggiornati.
Si presentano con connettori di varie forme e misure e i più diffusi sono:
- Bus ISA: è il sistema storico a 16 bit
- Bus EISA: ha raddoppiato la larghezza di banda fino a 32 bit
- VESA LOCAL Bus: è nato per eliminare gli "intasamenti" di dati che si venivano a creare dopo l'avvento dei processori a 33-66 Mhz che si scontravano con le velocità inferiori dei bus 8-12 Mhz)
- Bus PCI: è lo standard attuale di tutte le schede madri. è ideale per il Plug and Play (riconoscimento automatico) e lavora in modo ottimale con il Pentium.
- Bus AGP: è lo standard attuale per l'interfaccia con le schede video.

  • HARD DISK O DISCO FISSO: E’ il principale sistema di memorizzazione di massa

La RAM è una memoria ad accesso casuale, mentre i dischi sono memorie ad accesso sequenziale.
· LE UNITA’ PERIFERICHE DI INPUT E DI OUTPUT: Sono unità in grado di svolgere funzioni di comunicazione tra l’ambiente esterno e l’elaboratore, come l’inserimento nel sistema del programma e dei dati e l’uscita dei risultati.