source/intro_pc.rst

   1 ==================================
   2 Introduzione al Personal Computer
   3 ==================================
   4 ------------------------------------------------------------------------------------
   5 Appunti sull'introduzione all'informatica per super principianti
   6 ------------------------------------------------------------------------------------
   7
   8   :Author: Andrea Manni
   9   :Copyright: GFDL
  10   :Version: 1.1
  11
  12 In questa guida vengono trattati argomenti *di base* per introdurre all'uso del personal computer utenti *"Super Principianti"*: termine col quale ci si vuole riferire ad una utenza che non solo non ha mai affrontato lo studio sistematico della materia, ma si e' distinta per essere riuscita ad evitare completamente in anni di attivita' lavorativa l'uso del computer.
  13
  14 Questo documento contiene le informazioni teoriche affrontate durante le prime lezioni del corso.
  15
  16
  17
  18 .. sectnum::
  19
  20 .. contents:: Indice degli argomenti
  21 .. |date| date::
  22
  23 Generato il |date| con: http://docutils.sourceforge.net/rst.html
  24
  25 Informatica
  26 ============
  27
  28 .. image:: img/180px-Apple2.jpg
  29
  30 Informatica:
  31         Tecnicamente con questo termine si intende la gestione automatizzata delle informazioni, per quanto ci riguarda si potra' tradurre in pratica con l'utilizzo di un *personal computer* (PC) per elaborare testi (ma anche altri documenti) con software di videoscrittura, per poi gestire questi documenti tramite le risorse del computer e della rete. Al giorno d'oggi per la gestione delle informazioni e' predominante internet e le reti di computer: la posta elettronica, la navigazione dei siti del World Wide Web, tutti i programmi di messaggistica e social network altro non sono che la gestione di informazioni da parte di una rete di utenti
  32
  33
  34 Importanza dell'informatica
  35 ----------------------------
  36
  37 Oggi la maggior parte del lavoro di un ufficio viene gestito tramite computer (Office Automation), l'invio di documenti come fatture, curricula, pagamenti delle imposte si avvia ad essere sempre piu' in formato elettronico.
  38
  39 L'accesso ai servizi pubblici della pubblica amministrazione, il commercio elettronico, i servizi erogati da aziende e negozi richiedono ormai una certa dimestichezza con l'oggetto *personal computer*.
  40
  41 L'importanza della gestione elettronica delle informazioni e' ormai tale da accentuare il divario esistente tra chi puo' accedere ai nuovi mezzi e chi ne e' escluso, problema indicato generalmente con il termine `Digital Divide`__.
  42
  43
  44 __ : http://it.wikipedia.org/wiki/Digital_Divide#Descrizione
  45
  46
  47 Sistema Binario
  48 ===============
  49
  50 Il cuore dei  computer sono i microporcessori, il risultato della minuaturizzazione di transistor, che possono essere visti come insiemi di lampadine che per definizione possono essere solo accese o spente. Alla base del lavoro del computer c'e' quindi il codice binario: per quanto queste conversioni vengano fatte in automatico senza che gli utenti se ne debbano preoccupare, avere un'idea di questi meccanismi ci aiutera' a comprendere le unita' di misura e i meccanismi di digitalizzazione.
  51
  52 Potremmo considerare quindi i due stati come:
  53
  54   * Spento = 0
  55
  56   * Acceso = 1
  57
  58 Tramite la combinazione di questi soli due valori e' possibile esprimere qualunque numero o lettra (ma anche immagini e suoni), permettendo cosi' alle persone di gestire in modo *digitale* le propie informazioni.
  59
  60
  61 Ad esempio uno schema sulla trasformazione da binario a numeri decimali ::
  62
  63
  64       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0     decimali =  0
  65       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1     decimali =  1
  66       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0     decimali =  2
  67       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1     decimali =  3
  68       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0     decimali =  4
  69       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1     decimali =  5
  70       0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0     decimali =  6
  71       ....
  72       1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1     decimali =  255
  73
  74
  75
  76 Unita' di misura
  77 ====================
  78
  79 Se diciamo che una singola *lampadina* sia un **bit**, nel nostro lavoro ci troviamo a gestire miliardi di lampadine. Cerchiamo di definire dei multipli del bit per rendere la quotidianita' piu' semplice.
  80
  81
  82 bit
  83         Una singola informazione, l'unita' minima. Si indica con la *b* **minuscola**. E' l'unita' di misura di riferimento per il *trasferimento* dei dati su reti: una scheda di rete *10/100* sposta circa 12MB (Bytes) al secondo.
  84
  85
  86 Byte:
  87         Un Byte e' formato da 8 bit. Si indica con la *B* **Maiuscola** . La si puo' considerare l'unita' *funzionale* minima nell'informatica, dato che un numero minore di bit difficilmente puo' rappresentare qualcosa di significativo. E' l'unita' di misura di riferimento per lo storaggio dati: le dimensioni dei files e dei supporti di storaggio si esprimono in Bytes.
  88
  89
  90 Multipli del Bit (TABELLE DI CONVERSIONE):
  91 --------------------------------------------
  92
  93  * Bit
  94  *
  95  * Byte (B): 8 bit
  96  *
  97  * Kilobyte (KB): 1024 B
  98  *
  99  * Megabyte (MB): 1024 KB, 1048576 B
 100  *
 101  * Gigabyte (GB): 1024 MB, 1048576 KB, 1073741824 B
 102  *
 103  * Terabyte (TB): 1024 GB, 1048576 MB, 1073741824 KB, 1099511627776 B
 104
 105
 106 Link disponibile: http://it.wikipedia.org/wiki/Byte
 107
 108
 109 Velocita' di trasferimento dati
 110 --------------------------------
 111
 112 Quando leggiamo i dati disponibili sul nostro computer usiamo come unita' di riferimento il Byte e i sui multipli. Quando volgiamo trasferire questi documenti da un computer ad un altro, magari usando la rete usiamo invece come riferimento il singolo bit per secondo (BPS). Il che' e' dovuto al fatto che i dati devono essere inviati un bit alla volta, e non otto bit (Byte) alla volta.
 113
 114 Ne consegue che una connessione ad internet potra' essere ad esempio di 20 Mbit: * in un solo secondo verranno trasferiti 20.000 bit corrispondenti ad un documento di circa 2.5 MByte* (20.000/8). In realta' per via di fattori come la conversione da digitale ad analogico (e viceversa) con le relative tolleranze di errori, le imprecisioni degli apparecchi, i disturbi tra i singoli elementi (che aumentano in relazione alla distanza) difficilmente una connessione di questo tipo superera' gli 1.8MBytes per secondo.
 115 All'interno di una rete locale (cioe' dentro un ufficio o comunque in una rete in cui le macchine sono connesse direttamente tra di loro senza passare per modem, linee telefoniche o mezzi trasmissivi diversi) invece i dati si spostona generamente a una velocita' di 100 Mb/s: corrispondenti a circa 12 MByte per secondo (nel migliore dei casi e se non ci sono intasamenti!).
 116
 117 Anche i supporti di storaggio removibili che vengono connessi al nostro computer possono distinguersi per la velocita' con cui trasmettono i loro contenuti all'elaboratore. Una chiavetta USB   potrebbe invece richiedere alcuni minuti per estrarre tutto il suo contenuto (alcune vanno a pochi megabyte al secondo). Un disco rigido esterno, collegato sempre via USB sara' invece molto piu' veloce: generalmente un 12MB/s.  Leggere o scrivere un intero Compact Disk, o DVD o Blue Ray puo' richiedere decine di minuti a seconda del quantitativo dei dati e della velocita raggiungibile dal supporto.
 118
 119 Del resto i computer piu' moderni sono piu' prestanti rispetto ai modelli piu' vecchi anche per le maggiori velocita' di input / output  dei loro singoli componenti (BUS  interni di trasferimento dati, RAM, cache) oltre che per la maggiore velocita' del microprocessore centrale.
 120
 121
 122 Supporti di storaggio (dati)
 123 ===============================
 124
 125 Supporti **hardware** adibiti a contenere le informazioni che trattiamo.
 126 In ambito informatico con il termine storage si identificano i dispositivi hardware, i supporti per la memorizzazione, le infrastrutture ed i software dedicati alla memorizzazione non volatile di grandi quantita' di informazioni in formato elettronico.
 127
 128 Tipici esempi di supporto di storaggio sono:
 129
 130    * Hard disks
 131    * CD rom
 132    * Unita' a nastro
 133    * ...
 134
 135 Supporti fisici per la memorizzazione non volatile: http://it.wikipedia.org/wiki/Storage
 136
 137 Con il termine memorizzazione non volatile si intende la possibilita' di immagazzinare delle informazioni in maniera persistente con una ragionevole probabilita' che l'informazione rimanga inalterata per un ragionevole lasso di tempo.
 138
 139 La memoria RAM di un computer invece e' la tipica memoria volatile, infatti e' sufficiente che venga a mancare la corrente elettrica perche' tutte le informazioni in essa imagazzinate vadano perdute.
 140
 141
 142 Hard Disks
 143 ------------
 144
 145 Link: http://it.wikipedia.org/wiki/Hard_disk
 146
 147 Il disco rigido o hard disk (anche chiamato disco fisso) e' un dispositivo utilizzato per la memorizzazione a lungo termine dei dati in un computer. Il disco rigido e' il **principale supporto di storaggio** dei computer per via della sua capienza (~300 GB) e della sua velocita' di trasferimento dati ( ~25MB per secondo) .
 148
 149
 150 Memorie Flash
 151 --------------
 152
 153 I supporti di storaggio *USB* o comunque di tipo NAND_ o SSD_ sono supporti removibili usati alla stregua dei vecchi floppy disk. La caratteristica peculiare e' che non hanno parti in movimento e sono quindi meno delicati rispetto ai supporti magnetici con testine in movimento su dischi (come gli hard disks )  o a quelli a nastro (come nei dispositivi a cartucce quali DAT e similari ). Sono meno fragili dei supporti ottici ( ala CD-Rom ) e meno sensibili all'esposizione solare diretta, piu' compatti fino ad essere tascabili nei tagli piu' piccoli.
 154
 155 .. _NAND: http://it.wikipedia.org/wiki/Memoria_flash
 156 .. _SSD: http://it.wikipedia.org/wiki/Disco_a_stato_solido
 157
 158
 159 Propieta' dei supporti di storaggio
 160 --------------------------------------
 161
 162
 163 =====================  ===========  =========  ===========  ==============
 164   Supporti di Storaggio
 165 --------------------------------------------------------------------------
 166  Tipo di dispositivo     capienza    lettura    scrittura    re-scrittura[1]
 167 =====================  ===========  =========  ===========  ==============
 168  Hard disk               ~300GB       vero        vero         vero
 169  Floppy disk              1.44MB      vero     dipende [2]      dipende
 170  CD ROM                  ~640MB       vero        falso        falso
 171  CD R                    ~640MB       vero        vero         falso
 172  CD RW                   ~640MB       vero        vero         vero
 173  DVD ROM                 ~4GB         vero        falso        falso
 174  Blue Ray                ~35GB        ...         ...          ...
 175  USB Key                ~1/128GB      vero        vero         vero
 176 =====================  ===========  =========  ===========  ==============
 177
 178 Nota:
 179      per DVD e Blue RAY valgono gli stessi ragionamenti di scrittura (R) e re-scrittura (RW) fatti per i CD, solo con *tante sigle in piu'*.
 180
 181 .. [1] Un floppy disk e' scrivibile se la targhetta e' posizionata in modalita' di scrittura, e all'opposto puo' diventare in sola lettura
 182
 183 .. [2] Con *re-scrittura* si intende la possibilita' di modificare un dato piu' di una volta. Ad esempio su un supporto ottico *Recordable* si puo' scrivere una sola volta , dopodiche i dati scritti non sono ulteriormente modificabili (ma possono essere aggiunte sucessive *sessioni* di scrittura se previsto). Questa caratteristica li rende indicati come supporto di back-up. Supporti *Rewritable* possono invece essere scritti piu' volte (la posizione dei cristalli pit/lane interni puo' essere modificata piu' volte, quindi i dati possono essere modificati / eliminati).
 184
 185 Tutti supporti di storaggio hanno vita limitata (aspettativa di vita), influenzata fortemente dalla nostra modalita' di utilizzo e da fattori/accidenti esterni;  sono quindi soggetti ad alcune norme di conservazione specifiche:
 186   - HD: mantiene dati per 2-5 anni
 187
 188
 189
 190
 191
 192 HARD DISK
 193 ~~~~~~~~~~~~~
 194 Il disco rigido o hard disk (anche chiamato disco fisso) e' un dispositivo utilizzato per la memorizzazione a lungo termine dei dati in un computer. E' 1 supporto magnetico con 1 testina che si sposta per leggere dati su uno o piu' dischi.
 195
 196 Caratteristiche fondamentali: capiente (200-500 MB fino TB) + Trasf.dati (I/O) + riscrivibile (R,W,RW).
 197
 198 E' quindi il **principale supporto di storaggio**  per via della sua capienza (~300 GB), ma rappresenta un limite ('collo di bottiglia') per le *prestazioni* dell'intero pc perche' e' molto lento nel trasferire dati (25-30 MB/s)  rispetto alla cpu (< 3 GHZ). Negli ultimi anni le prestazioni della cpu sono raddoppiate circa ogni 18 mesi (Legge di Moore), mentre i dischi rigidi sono rimasti relativamente statici dal punto di vista delle prestazioni nello scambio dati.
 199
 200
 201 Altri elementi hardware
 202 =======================
 203
 204 Cenni introduttivi alla architettura dei personal computers.
 205
 206 .. image:: img/img_hw/pc.png
 207
 208 Hardware di un  Personal Computer
 209
 210 1. Monitor
 211 2. Motherboard
 212 3. CPU
 213 4. RAM Memory
 214 5. Expansion card
 215 6. Power supply
 216 7. CD-ROM Drive
 217 8. Hard Disk
 218 9. Keyboard
 219 10. Mouse
 220
 221 .. image:: img/img_hw/inside.jpg
 222
 223
 224 Per informazioni sui vari componenti hardware si veda la dispensa: http://doc.piffa.net/hw_dispensa.html .
 225
 226
 227 Programmi (software)
 228 ========================
 229
 230 Oltre alla *ferraglia* (hardware) ci interessiamo di *software*: i programmi per cui vengono usati i computer. Senza di questi l'*hardware* sarebbe inutile.
 231
 232 Vediamo qualche esempio di alcuniprogrammi famosi:
 233
 234 - Openoffice: Office automation (gestione dell'ufficio)
 235 - Mozilla Firefox, Internet Explorer: navigazione web
 236 - Thunderbird, Outlook: gestione della posta elettronica
 237 - Winzip: archiviazione di documenti
 238
 239 I documenti prodotti dall'utente con questi prodotti sono sempre software, occupano spazio sul computer e ci si deve assicurare che non vadano persi. Questi possono essere anche conservati su altri computer disponibili in rete: i cosidetti *server* (*servono* a fornire un servizio agli utenti della rete).
 240
 241 Una particolare categoria di programmi e' composta dai *sistemi operativi*:
 242         Il Sistema Operativo (OS: Operative System) e’ quell’insieme di software che servono per far funzionare il sistema in generale piu’ che svolgere un compito particolare come modificare un file o visualizzare un video. E’ l’ambiente in cui potranno convivere ed essere utilizzati tutti i software applicativi usati dall’utente.
 243
 244 Tra i sistemi operativi ci sono ad esempio:
 245
 246 - Windows
 247 - Linux
 248 - Apple OSX
 249 - Android, Synbian, Maemo, iPhone OS
 250
 251 In genere  sistemi operativi sono disponibili in diverse versioni, ad es. per windows abbiamo Vista, XP, Windows Sette ed altri.
 252
 253 Si tenga presente generalmente sistemi operativi differenti non sono *compatibili* tra di loro: il che significa che esiste una versione di Openoffice specifica per Linux e una per Windows (che saranno poi identiche nell'utilizzo).
 254
 255 Per altre informazioni sui sistemi operativi:
 256
 257 - http://doc.piffa.net/sistemi.html#id23
 258 - Elenco dei sistemi operativi: http://it.wikipedia.org/wiki/Elenco_dei_sistemi_operativi
 259
 260