1. Concetti di base
1.1 Cos'è un computer
Il computer è una macchina che permette di elaborare molto velocemente delle informazioni.
Più precisamente il computer è definito Elaboratore Elettronico
Digitale Logico.
E' costituito da una serie di circuiti elettronici e l'unica cosa con cui può operare sono i numeri
(digitale), con più precisione può operare con soli due numeri l'uno e lo zero (logico).
Non è possibile, quindi, definire il computer una macchina intelligente, in quanto opera con due numeri
sulla base di una serie di passi stabiliti nella fase di programmazione. I passaggi prestabiliti
(programmi) gli permetteranno di elaborare i dati in modo corretto. Il computer è, quindi,
una "macchina automatica" di cui sfruttiamo la velocità e la precisione. Se il programma non contiene
errori, il computer eseguirà le applicazioni in modo infallibile.
Per qualsiasi tipo di elaborazione (di testi, di grafici, di immagini) è necessario per il
computer che tutto venga trasformato in una sequenza di 1 e di 0. E' per questo motivo che il
computer è definito dagli informatici, oltre che elaboratore, anche "calcolatore".
1.2 Cos'è l'informatica
E' la scienza che si propone di raccogliere, organizzare, conservare e distribuire le informazioni
tramite dei sistemi automatici di elaborazione dati.
Se l'obiettivo del computer è quello di elaborare informazioni, il compito degli informatici è
permettere all'elaboratore di svolgere efficacemente il proprio ruolo. L'informatica deve realizzare sistemi
automatici in grado di eseguire le operazioni necessarie per elaborare correttamente e nel modo più efficace
le informazioni.
Il termine informatica deriva dalla combinazione delle parole INFORmazione autoMATICA.
1.3 Hardware, Software e altri 'ware'
Il termine Hardware, dall'inglese hard (duro), sta ad indicare le unità fisiche che compongono un
calcolatore. Sono un esempio il mouse, il monitor, la tastiera, le schede, e tutti i componenti integrati
(microchip). Comprende, in sostanza, tutti i dispositivi di cui il calcolatore necessita per poter svolgere le
proprie funzioni.
Il termine Software, dall'inglese soft (morbido), comprende, invece, tutti i componenti immateriali
(non fisici) che svolgono un ruolo indispensabile per l'intero funzionamento del sistema. Con "software" si
intende, genericamente, l'insieme dei programmi che permettono al calcolatore di elaborare dei dati.
L'hardware e il software sono le definizioni più utilizzate nell'ambito dei computer. Tuttavia ne esistono
altri che sono più legate ad un ambito tecnico.
L'Orgware fa riferimento alla struttura organizzativa che deve essere molto efficiente e che deve
permettere di raccogliere dati in modo veloce e costante, oltre che corretto e sicuro. E' indispensabile che il programmatore definisca una precisa struttura al programma, in questo modo sarà possibile in futuro
effettuare le necessarie modifiche senza eccessive perdite di tempo.
Il Comware comprende tutti i modi con cui è possibile effettuare la comunicazione a distanza tra computer.
Il Firmware definisce, invece, tutti i programmi che sono salvati, senza possibilità di modifica,
nella memoria Rom. Questo tipo di memoria verrà analizzata in modo più approfondito nel cap. 2.2.4,
per ora ci si può limitare a considerare la memoria Rom, un tipo di memoria (componente hardware) sulla quale
viene registrato in modo immodificabile dall'industria produttrice, un programma (componente software).
Il programma è così inciso nella memoria. Il Firmware rappresenta una via di mezzo tra hardware e il software.
Il Teachware, invece, sta ad indicare tutti i metodi utilizzati per l'insegnamento dell'uso di un computer.
Lo scopo è quello di fornire una buona conoscenza dei mezzi a disposizione e di garantire una adeguata
padronanza degli stessi. In questo modo il lavoro al computer potrà essere svolto nel modo più veloce
possibile.
Spesso viene poi ricordata la presenza del Brainware (dove "brain" significa cervello). Questo termine
serve per ricordare che è grazie all'intelligenza umana che è stata possibile realizzare dei componenti
software e hardware utili ed efficienti.
1.4 Tipi di computer
Esistono diversi tipi di computer.
I più noti sono i "Personal Computer" (PC). Per Pc si intendono tutti i calcolatori che comunemente si
trovano nelle nostre case e nella maggior parte degli uffici. L'uso a cui sono destinati non richiede,
quindi, elevate prestazioni.
I Pc possono essere suddivisi in due categorie: "personal computer fissi" e "personal computer portatili".
Quelli fissi, per funzionare, devono essere collegati alla rete elettrica e sono provvisti di monitor, tastiera
e stampante collegate ad una 'unità centrale'. Sono anche definiti "Computer da Tavolo" ("Desktop Computer").
I "Computer Portatili", invece, sono provvisti di una batteria ricaricabile, autonoma per un determinato
numero di ore. A differenza del computer fisso, il portatile è provvisto di monitor e di tastiera integrati
in unico blocco. Il loro peso ridotto agevola il trasporto e ne rende vantaggioso l'utilizzo per chi deve
effettuare frequenti spostamenti. Tra i computer portatili, per il loro peso contenuto (inferiore ai 3 Kg),
si stanno diffondendo sempre più i "Laptop". Il monitor dei computer portatili sfrutta la "tecnologia LCD"
(liquid cristal display - Display a cristalli liquidi), non sarebbe infatti possibile produrre computer
portatili con i monitor che abitualmente utilizziamo sulle nostre scrivanie.
Il processo di miniaturizzazione dei sistemi informatici ha portato alla creazione dei PDA. Letteralmente
"Personal Digital Assistance" (assistente digitale personale), i PDA sono detti anche "palmari", perchè
è possibile tenerli nel palmo di una mano. La loro funzione iniziale era quella di agenda elettronica,
ma ben presto si è arrivati alla produzione di veri e propri computer tascabili, provvisti di sistema
operativo e di programmi applicativi di vario genere.
Il progresso tecnologico garantisce anche di produrre sistemi di calcolo sempre più veloci e potenti.
I "Mainframe", per esempio, sono computer utilizzati nelle grandi aziende (es. Fiat, Enel, Aeroporti
internazionali), ed hanno la caratteristica di essere sistemi ad elevata velocità, molto potenti e costosi.
Possono essere utilizzati contemporaneamente da più utenti, ognuno dal proprio terminale.
Le società medie, invece, utilizzano computer un po' meno potenti dal costo di alcune decine di migliaia
di euro. Prendono il nome di "minicomputer". Anche a questi sistemi vi possono avere accesso più utenti
contemporaneamente ("multiutenza").
Brevemente si ricorda anche la presenza di potentissimi sistemi di calcolo chiamati "Supercomputer".
Sono pochissimi perchè hanno costi elevati (diversi milioni di euro). Sono a disposizione di alcune
università e di centri come Nasa e Pentagono.
Tra i computer dotati di elevate potenzialità grafiche e di calcolo ricordiamo le "Workstation".
Anche se hanno dimensioni contenute sono molto utilizzate da tecnici per attività di progettazione ad
alto livello. Questi computer devono essere necessariamente provvisti di monitor molto grandi.
In questo manuale verranno approfondite le caratteristiche principali dei "Personal Computer".
1.5 Componenti principali di un personal computer
Quello che chiamiamo "personal computer" non è costituito da una sola macchina, ma è composto da diversi
blocchi che sono chiamati genericamente unità.
Tutti i vari dispositivi che compongono un Pc verranno approfondite nel capitolo 2. Per ora ci limiteremo
ad elencarli ed a spiegare brevemente la loro funzione.
L'unità principale di un Pc è la Cpu (unità centrale di elaborazione) a cui spetta il compito di gestire
l'intero processo elaborativo del sistema: può essere considerata il cervello del personal computer.
Un'altra componente fondamentale del Pc è la memoria. La memoria è un dispositivo in grado di immagazzinare,
conservare e restituire dei dati. Senza la memoria la Cpu non sarebbe in grado di elaborare i dati, e non
sarebbe possibile accedere ad informazioni dopo lo spegnimento del computer.
Esistono diversi tipi di memoria, quella "centrale" e quella "di massa". La "memoria di massa"
(costituita dal disco fisso e dai floppy) permette di conservare le informazioni anche dopo lo spegnimento
del calcolatore. L'accesso al disco fisso da parte della Cpu è abbastanza lento, per questo non è l'unica
memoria presente in un Pc.
La "Memoria Centrale" (Main Memory) è meglio conosciuta con il nome di "Memoria Ram". La Ram è una memoria
nella quale vengono copiati i dati che devono essere elaborati dalla Cpu.
Esiste anche un altro tipo di memoria: la "Memoria Rom". Questo tipo di memoria contiene le informazioni
necessarie per il corretto avviamento del computer.
E' un tipo di memoria i cui dati non sono modificabili.
L'interazione con il calcolatore è possibile attraverso le "unità periferiche", anche dette unità di
input/output (vedi cap. 2.3); queste consentono, infatti, all'utente di immettere dati e di poter verificare
il risultato di un'elaborazione.
Tra questi tipi di dispositivi si ricorda la tastiera (per l'immissione dati) e il monitor (per l'emissione
del prodotto di un'elaborazione).
1.6 Prestazioni di un computer
Le prestazioni di un computer variano molto a seconda delle circostanze.
Affinché l'efficienza sia alta occorre che il computer sia dotato di un microprocessore (Cpu) veloce.
Tanto più è elevata la velocità della Cpu, tanto più velocemente saranno elaborate le informazioni.
Il parametro che misura la rapidità di elaborazione è il megahertz (MHz). Il significato di questo parametro
verrà ripreso nel capitolo 2.1.
La potenza del microprocessore dipende anche dal numero di bit (elementi di informazione, vedi cap. 2.2.2)
con cui può operare nello stesso tempo. Un processore può essere a 8 , 16, 32, 64, 128, 256 bit. Maggiore
è il numero di bit, maggiore è la velocità di elaborazione.
La Cpu, come vedremo in seguito, elabora le informazioni contenute nella memoria Ram. E' quindi necessario
che anche la dimensione della Ram sia elevata, in modo da mettere a disposizione del processore una quantità
di informazioni più alta possibile. La dimensione della Ram si misura in Megabyte (vedi cap.2).
Esiste anche un'altra memoria: la "Cache Memory" (vedi cap. 2.2.5). Questo tipo di memoria è stremamente
veloce perchè è integrata all'interno della Cpu.
Alcuni dati (i più utilizzati) vengono copiati nella "cache". Maggiore è la dimensione della "cache",
maggiore sarà la velocità di elaborazione.
Logicamente influenza negativamente un'alta quantità di informazioni da elaborare: troppe applicazioni
in esecuzione finiscono inevitabilmente con rallentare il lavoro del computer.