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Concetti di base della Tecnologia dell’informazione
Modulo 1 ECDLSyllabus 4
A cura di Pieralberto [email protected]
Indice 1.1: Concetti generali 1.2: Hardware 1.3: Software 1.4: Reti informatiche 1.5: Il computer nella vita di ogni giorno 1.6: Salute, sicurezza, ambiente 1.7: Sicurezza 1.8: Diritti d'autore e aspetti giuridici Link L’esame
Information Technology Informatica: elaborazione automatica
delle informazioni IT: Information Technology
Insieme di tecnologie in grado di elaborare e trasferire dati
Software
HardwareDati Risultati
Hardware e software Hardware (“ferramenta”):
struttura fisica di un computer Software (“roba molle”):
programmi che consentono all’hardware di funzionare
Tipi di computer
uso portatile€ 1.000standardNotebook
piccole imprese, privati€ 800standardPersonal computer
tascabili, penna elettronica
€ 250modestaPDA (Personal Digital Assistant)
connessioni di rete€ 500standardNetwork computer
medie impresegestito da terminali
€ 20.000elevataMinicomputer
banche, universitàgestito da terminali
€ 150.000elevatissimaMainframe
ricerche complessegestito da terminali
milioni di EurostratosfericaSupercomputer
Impieghi tipiciCostoCapacità di elaborazione
Terminali Terminale: monitor e tastiera Terminali intelligenti: con CPU, capacità
di elaborazione autonoma Terminali stupidi: senza CPU, dipendono
totalmente dal minicomputer o dal mainframe
Componenti di base di un personal computer Unità centrale di elaborazione (CPU) Memoria di lavoro (RAM) Memorie di massa (hard disk, floppy
disk, zip disk, CD-ROM) Dispositivi di input Dispositivi di output
La scheda madre Collega elettronicamente i vari
componenti di un computer Contiene:
supporto per la CPU slot per la RAM connettori per HD, floppy, CD slot per scheda grafica, sonora ecc.
Prestazioni dei computer Sono influenzate da
velocità della CPU quantità di memoria RAM velocità dell’hard disk tipo di scheda video
Unità centrale di elaborazione CPU: Central Processing Unit Composta da quattro parti:
1. unità di controllo (CU): decide le operazioni da eseguire
2. unità logico-aritmetica (ALU): esegue le operazioni matematiche e logiche
3. registri: memorizzano i dati e gli indirizzi durante l’elaborazione
4. memoria cache: memorizza temporaneamente le istruzioni prima di trasferirle alla RAM
Potenza di una CPU Operazioni della CPU: scandite dal clock
(orologio interno) Frequenza del clock = oscillazioni per
secondo = numero di cicli al secondo Frequenza della CPU: espressa in MHz o
GHz (attualmente, fino a 3 GHz) Velocità: misurata in MIPS (milioni di
istruzioni per secondo)
Tipi di memoria centrale RAM (Random Access Memory)
memoria di lettura/scrittura, ad accesso diretto, lavora in nanosecondi
capacità attualmente installata: 512 MB – 1 GB – 2 GB
ROM (Read Only Memory) sola lettura, permanente contiene il BIOS (per l’avvio del sistema operativo bootstrap)
Memoria cache (1 MB) aumenta la velocità di trasferimento dei dati
Capacità della memoria Bit (binary digit) = può valere 0 oppure 1 Byte = 8 bit 1 byte = un carattere ASCII base Multipli
Kilobyte (KB) = 1024 byte Megabyte (MB) = 1024 KB Gigabyte (GB) = 1024 MB Terabyte (TB) = 1024 GB
Periferiche di input Servono a introdurre i dati nel PC
Tastiera Mouse Trackball (sfera sulla parte superiore) Touchpad (“mouse” dei portatili) Scanner Penna ottica, camera digitale, microfono Joystick
Periferiche di output Mostrano i risultati delle elaborazioni
Monitor (CRT o LCD): dimensione in pollici e risoluzione (livello di dettaglio) in pixel
Stampante (a impatto, a getto di inchiostro, laser): velocità in ppm, risoluzione in DPI
Plotter Sintetizzatore vocale Schede PCMCIA (per collegare vari dispositivi)
Periferiche di input/output Modem
Ricevono in input informazioni digitali Le convertono in analogiche Le inoltrano sulla linea telefonica Le ricevono in analogiche Le riconvertono in digitali
Touchscreen Schermo tattile
Le porte Porta seriale (COM1, COM2): per collegare
modem e mouse Porta parallela (LPT1, LPT2): per collegare
una stampante Porta PS/2 Porta USB Scheda di rete Scheda wireless Porta a infrarossi
Dispositivi di memoria Conservano in modo permanente le
informazioni Memorizzano sistema operativo,
programmi e archivi di dati Sono relativamente lenti
Tipi di memorie di massa
€ 7017 GB24x = 3 MB/sDVD
€ 50650 MB52x = 7 MB/sCD-ROM
€ 20030 GBbassa (accesso sequenziale)Cartuccia
€ 1502 GBelevataZip disk
€ 100300 GBelevataHard disk
€ 501,44 MBbassaFloppy disk
Costodispositivo
CapacitàVelocità
Formattazione Un disco deve essere formattato
predisposto all’uso per un particolare sistema
La formattazione suddivide il disco in tracce e settori
La formattazione è distruttiva: cancella tutti i dati presenti sul disco Attenzione a formattare un hard disk!
Tipi di software Software di sistema: permette il
funzionamento del computer Software applicativo: permette di
realizzare attività (testi, grafici, archiviazione di dati, giochi)
Il software può avere diverse versioni Pippo 3.2 = versione 3, release 2
Il sistema operativo Insieme di processi che consentono di
utilizzare le risorse del computer eseguire programmi
Principali sistemi operativi installati storicamente su PC Windows (95, 98, 2000, NT, XP, Vista) IBM OS/2 Linux (“Open Source”)
Funzioni del sistema operativo Gestione della CPU Gestione della memoria Gestione delle unità di I/O Gestione delle operazioni di
lettura/scrittura dei dati sulle memorie di massa
Multitasking: consente l’esecuzione contemporanea di due programmi
Interfacce dei SO Interfaccia testuale
l’utente deve conoscere con precisione i comandi del SO
si digitano i comandi tramite la tastiera Interfaccia grafica (GUI, Graphical User
Interface) l’utente attiva i programmi in modo intuitivo si usano mouse, finestre, icone
Software applicativo Elaborazione testi: Word, Writer Fogli elettronici: Excel, Calc Presentazioni: PowerPoint, Impress Gestione database: Access, Base Manipolazione immagini: Photoshop, Gimp Software applicativo specifico (gestionale,
contabilità ecc.) Navigazione nel Web e posta elettronica
Fasi di sviluppo del software
Disegno generale della proceduraDisegno dettagliato dei componenti
Progettazione
Verifica il corretto funzionamento del softwareTesting
Produce il software mediante un linguaggio di programmazione (Visual Basic, C, Cobol…)
RealizzazioneProgrammazione
Studia il problema, individua le specifiche e le risorseAnalisi
Rete informatica Insieme di computer, stampanti e altri
dispositivi collegati da apparecchiature di comunicazione
Vantaggi condivisione di hardware e software accesso ad archivi comuni lavoro in gruppo
LAN e WAN LAN: Local Area Network
computer e dispositivi distribuiti su un’area limitata (ufficio, fabbrica, scuola)
WAN: Wide Area Network computer e dispositivi distribuiti su una
vasta area (città, regione, stato)
Struttura Client/Server Server: elaboratore che mette a
disposizione delle risorse Client: elaboratore che si serve delle
risorse Connessione diretta tramite cavo Connessione tramite HUB
Internet Rete di reti: collega reti di tipo diverso,
sparse su tutto il pianeta Basata sul protocollo TCP/IP, che
suddivide i dati da inviare in “pacchetti” instradati, se necessario, su percorsi diversi
Intranet e Extranet Intranet: rete aziendale che utilizza lo
stesso protocollo di Internet e la stessa interfaccia condivisione di documenti economicità facilità d’uso
Extranet: fusione di rete remota e locale azienda, fornitori, clienti
Il World Wide Web Internet: “esplosa” grazie alla
tecnologia degli ipertesti Pagine Web: testi, immagini, suoni
e link Software per la navigazione: browser
(Netscape, Explorer, Firefox )
Che cos'è un protocollo di comunicazione? Il dialogo tra due computer è qualcosa
di piuttosto complesso. È necessario che i due computer
sappiano con quale linguaggio parlarsi, altrimenti non si capirebbero.
Un protocollo di comunicazione è un insieme di procedure standard di comunicazione.
Quali sono i protocolli per Internet? Su Internet viene usato, a scopi diversi, un
gran numero di protocolli diversi. Ai livelli più bassi (gestiti automaticamente dal
software di comunicazione) si utilizzano i protocolli TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
Ai livelli più alti esistono diversi protocolli, ciascuno mirato al trasferimento di oggetti diversi.
Il TCP/IP e la commutazione a pacchetto Telefono: commutazione di circuito
se due utenti si parlano, la linea è occupata. Rete di computer: commutazione a pacchetto
dati organizzati in pacchetti di uguali dimensioni percorso di rete deciso dai router (“instradatori”).
TCP: divide i dati alla partenza e li riassembla all’arrivo.
IP: fa giungere i pacchetti a destinazione.
I protocolli di alto livello I principali protocolli di alto livello usati su
Internet sono: HTTP: HyperText Transfer Protocol
Trasferimento di ipertesti e altri file nel Web FTP: File Transfer Protocol
Copia di file binari o di testo (ASCII) Telnet: controllo di computer a distanza SMTP: Simple Mail Transfer Protocol
Spedizione di messaggi di posta elettronica (E-mail) POP3: Post Office Protocol 3
Gestione delle caselle di posta elettronica
La rete telefonica e i computer Rete telefonica: il mezzo più economico per
connettere dispositivi di rete Rete a commutazione di circuito (PSTN:
Public Switched Telephone Network): collegamento fisico tra due apparecchi che dura per tutta la telefonata
Trasferisce la voce grandezza analogica (la frequenza può assumere diversi valori compresi tra un minimo e un massimo)
Il modem Modem: modulatore-demodulatore I computer trattano dati digitali (0 e 1) Bisogna convertire il segnale in uscita
da un computer da digitale ad analogico Bisogna convertire il segnale in entrata
in un computer da analogico a digitale Velocità: bps = bit/s (56 Kbps)
La tecnologia ISDN Integrated Services Digital Network Utilizza un proprio cavo telefonico
e trasmette i dati in forma digitale Velocità: fino a 128 Kbps Permette di utilizzare voce e dati
contemporaneamente Adattatore ISDN
La tecnologia ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line Utilizza il cavo telefonico Velocità: fino a 1 Mbps in trasmissione e
24 Mbps in ricezione Permette di utilizzare voce e dati
contemporaneamente
Altre tecnologie Satellite (solo per la ricezione) Fibre ottiche GPRS (veloce, MMS) WAP (Wireless Application Protocol) UMTS (molto veloce, videochiamata) BLUETOOTH (connessione senza fili)
Il computer nel lavoro e nell’istruzione Applicazioni di ufficio Gestione anagrafica (clienti, allievi) Programmi di autoapprendimento In generale, utile nei lavori ripetitivi o in
cui si elaborano grandi quantità di dati
Il computer nella casa Programmi di utilità Contabilità familiare Posta elettronica Internet Studio e ricerche Gioco Telelavoro
Il computer nella vita quotidiana Gestione biblioteca Sistema informativo bancario Banche online Smart card
microchip
Posta elettronica Recapitata nella casella e-mail del destinatario Indirizzo: [email protected] Trasferimento in tempi brevissimi Costo basso Certezza del recapito Possibilità di inviare allegati Possibilità di lettura da qualsiasi computer
collegato in rete
Attrezzature per e-mail Computer Modem Casella e-mail Software di gestione Antivirus Programmi di crittografia
E-commerce Acquisto online di beni e servizi Servizi disponibili 24/24 Pagamenti sicuri
Svantaggi negozio virtuale assenza di contatti umani
Un mondo che cambia Il computer sta diventando un
elettrodomestico L’informatica è sempre più presente in
tutti gli apparecchi Verso nuovi scenari
autostrade informatiche video on demand case “intelligenti”
Computer ed ergonomia Curare l’appropriata posizione di
schermo tastiera sedia illuminazione
Usare tastiere e mouse ergonomici Effettuare pause
Computer e salute Rispettare le norme di sicurezza nei
collegamenti elettrici Non usare acqua per spegnere incendi Normativa di riferimento
Decreto legislativo 626/94 e successive integrazioni
In particolare, gli articoli 50-59, dedicati all’uso dei videoterminali
Precauzioni Attenzione a
collegamento dei cavi prese di corrente sovraccariche spine multiple spegnimenti accidentali usare un gruppo
di continuità (UPS, Uninterruptable Power Supply)
Ambiente Riciclare fogli stampati Stampare le bozze con bassa qualità Risparmio energetico
impostare il monitor sullo spegnimento automatico dopo un determinato periodo di inattività
Sicurezza dei dati Le macchine si possono guastare, gli
operatori possono sbagliare necessità del backup (copia dei dati)
Persone non autorizzate possono accedere ai dati password
La corrente elettrica può interrompersi gruppo di continuità
I dati possono essere intercettati da intrusi Firewall (filtra le comunicazioni all’interno della rete)
Virus Programmi che si riproducono Si diffondono tramite copia di file
(floppy, rete) Danni: modificano i file .exe, cancellano
file, cancellano l’intero hard disk Rimedi
antivirus (aggiornato) cautela per i file sconosciuti
Copyright Il software, in quanto prodotto
intellettuale, è sottoposto al © La legge consente di creare una copia
dell’originale da utilizzare in caso di danneggiamento dello stesso
Il copyright in rete Sul Web, di norma, tutto è protetto
da © Vi sono due tipi di software scaricabili
da Internet freeware: l’autore concede l’uso gratuito si può usare liberamente
shareware: offerto in prova gratuita per un determinato periodo poi, acquisto o rimozione dal computer
Privacy Le banche dati contengono informazioni di
qualunque tipo Le banche dati aumentano sempre più Necessità di difendere la privacy legge 31/12/1996, n. 675 (riordinata dal Decreto Legislativo 30/6/2003, n. 196): l’utilizzazione dei dati personali può avvenire solo con il consenso della persona interessata
Link
http://spazioinwind.libero.it/boasso/ecdlMateriali e link sul Modulo 1
http://www.matematicamente.it/ecdl/test.htmNumerosi test sul Modulo 1, con correzione
http://www.ce.unipr.it/didattica/calcolatori/componenti Presentazione sulla struttura dei PC
http://www.csiaf.unifi.it/online/principi/indice.html Corso online su hardware e software
http://www.webopedia.com/Dizionario online (in inglese)
http://it.wikipedia.org/wiki/ComputerPagine in italiano su Wikipedia