Fondamenti di informatica parte 1 appunti per le Scuole di Specialita’ in Medicina, a.a. 2006-11 di anna maria carminelli gregori

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1 fondamenti di informatica parte 1 appunti per le Scuole di Specialita’ in Medicina, a.a. 2006-11 di anna maria carminelli gregori carmin@units.it

2 2 fondamenti di informatica 1 zScopo del corso è fornire: i principi, i concetti fondamentali, le nozioni e l’ impostazione per l’ utilizzo corretto dell’ Elaboratore Elettronico (E.E.) imparando le nozioni di base dell’ Informatica. zPer leggere questi appunti si può: zcollegarsi a: http://www.ing.units.it/ zsi apre la pagina della Facoltà di Ingegneria e a destra c’è un elenco di collegamenti dove appare anche archivio studenti (arc_stud) z2 click e si apre una finestra con (tra le altre) la cartella carminelli; clic e si trova la cartella medici; clic e si trova il suo contenuto con le 2 dispense MEDprimo & MEDsec e gli esempi di database in Access.

3 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 13 … ma l’ informatica, che cos’ e’? zE` bene evidenziare subito cosa non e’ l' Informatica ! NON E’: zCalcolo numerico, ne’ Geometria ossia non e’ una disciplina che insegna metodi numerici o geometrici; zProbabilita’, ne’ Statistica ossia..... zUn gioco nel senso che non insegna a giocare con l' elaboratore e va presa sul serio;

4 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 14 Cosa e’ l’ informatica zNON E’ Semplicemente una materia di ausilio alle altre, ma ha sue precise finalita’ che si possono sintetizzare nel: zrazionalizzare il trattamento delle informazioni... (e di E.E.) zUna possibile PRIMA definizione: zscienza e professione della gestione delle informazioni effettuata con le velocita’ e precisione proprie di E.E.

5 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 15 Bibliografia zP. Bishop: “L’ Informatica”, Gruppo Editoriale Jackson, 1992; zR.A. MEO, M. Mezzalama ed altri: “Fondamenti di informatica”, UTET 1996. zF. Pinciroli: “Informatica di base per la Medicina”, UTET 1992. zA. Serio: “Statistica per Studenti in Medicina: appunti delle Lezioni con elementi di Matemetica e Informatica” a cura di F.Romeo, Ed. Kappa, Roma, via S. Benco 14. zC.J. Date: “Database: a primer”, Addison-Wesley Microcomputer-books. zAtzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone: “Basi di dati”, seconda edizione, McGraw-Hill Libri Italia srl, 2002.

6 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 16 Programma: parte 1 zRichiami su: Elaboratore Elettronico (E.E.), Hardware, Software, livelli di utilizzo e funzionamento di E.E., codifica delle informazioni, algoritmi, file e dischi, Internet, W.W.W.; zil Software ed il Sistema Operativo con suo utilizzo sui Personal Computer (riferimenti WINDOWS e pochi cenni sul DOS); software di base (cenni su editor, interpreti, compilatori, assemblatori); zprogrammi applicativi (cenni su Word- Processor e Access); zla programmazione: linguaggi e traduttori, struttura e funzioni dei programmi ;

7 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 17 Programma: parte 2 zData Base e Data Base Management System: motivazioni; zprogettazione di D.B. & utilizzo di D.B.M.S. in vari ambienti: single _user & multi_user; zproblema della consistenza di dati e soluzioni; zmodelli di dati e sistemi relazionali; zesempi con uso di Access.

8 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 18 …ma ai medici serve tutto questo? zChi guida un’ automobile, deve conoscere il suo funzionamento… zchi lavora su un computer … idem!

9 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 19 Metodo usato: top - down z… o a raffinamenti successivi che permette di presentare un problema o un in generale un oggetto in modo globale, scomponendolo ricorsivamente nelle sue componenti essenziali, piu’ semplici da capire e con specifici dettagli in evidenza. zEs. Elaboratore Elettronico E.E. (seguito)

10 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 110 zE.E. ztutti lo conoscono, ma cosa è, a cosa può servire, come è ….. zStoria e Antenati ……. zLivelli di utilizzo zQUESTE PAGINE SONO DI RIEPILOGO A QUANTO GIÀ NOTO: le scorro soltanto! Richiami su E.E.

11 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 111 E.E. cosa e’ ….. (es. Metodo top - down) zE.E. e’ una macchina elettronica, funzionante in modo automatico, capace di effettuare l’ elaborazione di informazioni. zInformazioni: sono parole e/o numeri CODIFICATI nella forma piu’ adatta per l’ elaborazione. zElaborazione di Informazioni: lettura dall’ esterno, memorizzazione su supporto elettronico e/o magnetico, recupero, modifica, visualizzazione all’ esterno di informazioni.

12 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 112 z E.E. Storia e Antenati zAntenati: 1642 macchina calcolatrice meccanica di z Blaise Pascal; z 1671 macc. calc. mecc. di Gotfried Von Leibniz; z 1821 macc. calc. mecc. di Charles Babbage e z successiva Macchina Analitica (? Aritmetic Unit ? z Calcolatore Meccanico ?); z…… z 1946 ENIAC primo elaboratore costruito all’ Univ. della z Pennsylvania sul modello di Von Newman; z ……….

13 13 Hardware & Software E’ chiaro che le macchine calcolatrici meccaniche di Pascal o di Babbage non erano fatte di circuiti elettronici come gli attuali E.E. I circuiti elettronici sono i componenti fisici = HARDWARE degli attuali EE. z …. ma questi da soli sono solo una accozzaglia di fili e ferramenta. zSolo con l’ aggiunta di componenti logiche = programmi = SOFTWARE che ne governano l’hardware, E.E. diventa capace di ELABORARE INFORMAZIONI.

14 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 114 Elaborazione di Informazioni …. zInformazioni: parole-numeri CODIFICATI nella forma piu’ adatta per l’ elaborazione... o anche: successione di simboli di un dato alfabeto con proprio significato in un dato linguaggio. zLinguaggi: naturale con alfabeto composto da: lettere minuscole, maiuscole, cifre... simboli; zartificiale con alfabeto diverso.... zper es. alfabeto dell' elaboratore: 0 1 z cifre binarie = binary digit = bit.

15 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 115 Bit zPerche’? zOgni elemento dei componenti fisici dell’ elaboratore puo’ avere solo 2 stati convenzionalmente indicati con 0 e 1 (per es. i valori di tensione elettrica in un punto possono essere: basso = 0, o alto = 1). zElaboratore elettronico: i suoi circuiti elettronici, con tempi di commutazione sia dell’ ordine del nano- secondo (miliardesimo di sec. = 10- 9 sec.), sia anche sotto il pico-secondo (10- 12 sec.), sono dedicati a: memorizzare, combinare, trasferire bit => elaborare informazioni = sequenze di bit. z

16 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 116 zIl suo uso permette Codifica/Decodifica delle informazioni che possono essere numeriche e alfabetiche (testuali) con tipi diversi di codifiche. zLa Codifica/Decodifica delle informazioni sfrutta sia l’ Hardware che il Software. zSoftware ( = merce soffice contrapposto ad Hardware = ferramenta) Necessita’ di un Codice: corrispondenza tra 2 alfabeti !

17 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 117 C od ifica/Decod. di informazioni: z1) tipo numerico intero; z2) tipo numerico non intero; z3) informazione di tipo testo. zCodici differenti, ma che permettono di “tradurre” le informazioni. zInformazione => successione di caratteri alfanumerici (con un proprio significato) z => successione di bit zOperazioni sulle informazioni: za) " elementari (livello hardware, ling. macchina) zb) " complesse ( " software )

18 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 118 Istruzioni relative e note za) es. Somma numeri interi; z Confronta caratteri;......... b) es. Ordina una sequenza di parole; z Visualizza un’ immagine, fai un suono… zNOTA 1: qualsiasi tipo di informazione (immagini, suoni...) e’ rappresentabile con sequenze di bit (rappresentazione unitaria!) e quindi gestibile usando appropriatamente E.E. zNOTA 2: Ogni operazione complessa e’ realizzata con un insieme di apposite istruzioni che attivano operazioni elementari:... algoritmo !

19 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 119 Nozione di algoritmo: zinsieme di regole non ambigue tese ad elaborare informazioni, zeseguibili automaticamente, (per esempio da uno schiavo che sappia contare senza sbagli e sia dotato di memoria ove annotare le informazioni che deve elaborare ed i risultati via via ottenuti) e za partire dai dati producano i risultati in un tempo finito. zProgramma: algoritmo scritto per l' elaboratore. zImportante: prima algoritmo, dopo programma !

20 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 120 ( CURIOSITA’: zil nome deriva da Al-Kuwarizmi, matematico Persiano, il quale nell’ 800 d.C. scrisse un trattato di artimetica con la descrizione dei passi necessari per effettuare le operazioni aritmetiche. Il trattato iniziava con la frase: “Al-Kuwarizmi dice: … ” zIl trattato fu tradotto in latino ed in latino la frase iniziale divento’: “Algoritmo dicit: … ” )

21 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 121 Che cosa e’ l' informatica … zLa creazione di algoritmi che combinano anche in modo complesso sequenze di operazioni semplici (blocchi)... zpuo’ sintetizzare meglio zche cosa e’ l' informatica.

22 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 122 Livelli di utilizzo di E.E. zLivello utente: zE.E. = scatole cinesi = sistema a cipolla col primo strato di tipo software amichevole e tale che ad un dato INPUT risponde con un certo OUTPUT; zobiettivo utente: acquisire familiarita’ col sistema. zLivello professionista: zconoscenza precisa e completa di ogni componente funzionale di E.E.

23 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 123 Da Babage ad oggi ?? zLa struttura funzionale di un Personal Computer (ossia di un E.E. standard, NON di tipo particolare) e’ sempre quella ideata prima da Charles Babbage intorno al 1820 e poi realizzata da Von Neumann negli anni ‘40. zLa tecnologia elettronica e’ cambiata, e’ cresciuta la potenzialita’... ma la “filosofia” del funzionamento e’ rimasta inalterata. zSegue un’ elementare sintesi semplificata del comportamento di E.E. gia’ presentato (?) z… se è così si riprende da pag. 27.

24 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 124 Il via alle varie unita’ componenti e’ scandito zperiodicamente da un orologio. z “Si sveglia” l’ Unita’ Centrale di elaborazione (C.P.U.), collegata alle altre unita’ ed in particolare alla Memoria Centrale (C.M.) che interroga ed alla quale chiede informazioni. Queste passano da un’ unita’ all’ altra come evidenziato nello schema di massima successivo, dove le frecce grandi simboleggiano il passaggio di informazioni e di segnali di controllo e le frecce piccole solo di questi ultimi.

25 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 125 Introduzione a E.E. Struttura funzionale: zTemporizzatore zUnita’ Centrale di Controllo Unita’ Aritmetico - Logica zUnita’ di controllo di I/O zMemoria Centrale (R.A.M.) zPeriferiche zMemorie di massa CPU z Registri Flag

26 26 Flusso di informazioni zNello schema precedente si puo’ immaginare ( in prima approssimazione) un flusso di informazioni che dall’ unita’ di input attiva (per es. la tastiera) fluisce fino ai registri della CPU (microprocessore) e quindi nella C.M. Central Memory o RAM (Random Access Memory). Componenti di CPU sono: Registri, Flag (=indicatori di stato), Unita’ di Controllo e Aritmetico-Logica (ALU), tutte connesse e “immerse” nella stesso “chip”. Dalla RAM le informazioni possono tornare nei registri della CPU per essere modificate e/o visualizzate (risultati) fluendo poi alla periferica scelta (per es. il video).

27 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 127 E.E.  Hard. + Software (Soft.) z Per l’ utente: zE.E. solo hardware => unfriendly zE.E. con Soft. di base => - unfriendly zE.E. con Soft. di base e z Soft. applicativo => friendly zIl Soft. di base ha 2 strati: z_ il Sistema Operativo (S. O.) z_ i programmi di utilita’ zI prg. Applicativi formano un altro strato.

28 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 128 Sistema Operativo: ze’ un insieme di programmi specializzato nel governare il funzionamento di E.E. rendendo la gestione delle sue risorse trasparente per l’ utilizzatore; zmette cosi’ a disposizione dell’ utilizzatore una macchina virtuale non esistente, ma piu’ potente e amichevole dell’ hardware in quanto risponde ai comandi-utente; zil processo di virtualizzazione si propaga ad ogni strato aggiuntivo di software.

29 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 129 Esigenza dell’ utente: zavere a disposizione una macchina con cui poter lavorare e interagire indipenden- temente dal suo hardware, comunicando con uno strumento amichevole, ma efficiente ossia che utilizzi l’ hardware “al meglio”. zIl S.O. risponde a questa esigenza dando all’ utente (o programma = strato di software piu’ esterno) l’ equivalente di “una macchina estesa o macchina virtuale” (S.Tanenbaum).

30 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 130 Sistema Operativo: aspetti z(ricordare: il processo di virtualizzazione si propaga ad ogni strato di software !) zQUINDI: zfunzione 1 del S.O. = GESTIRE in modo OTTIMALE(!!!) tutte le componenti di un Elaboratore (=Sistema Complesso) ossia unita’ Centrale di elaborazione, memorie, interfacce di rete, … qualunque dispositivo. zfunzione 2 del S.O.= Interfaccia amichevole

31 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 131 z Schema di Sistema Operativo zAnche il S.O. puo’ essere visto come un sistema a scatole cinesi (o a cipolla): il seguente schema e’ un’ alternativa. zSystemfile/Syst.Service zHardware zkernel zshell zSoft.base: prg.utili. zS.O. z APPLICATIVI

32 32 Sistema Operativo: componenti essenziali zshell: conchiglia, guscio che interfaccia l’ utente; e’ sostanzialmente un interprete di comandi che puo’ essere di tipo grafico; zSystem_file/Service: contiene il gestore delle informazioni-utente poste nei file (FILE cfr. parte 2) e dei Servizi per es. per le Reti; zkernel: e’ il nucleo del sistema operativo. Interfaccia l’ hardware nel senso che esegue le funzioni di base come smistare il controllo della C.P.U. tra i programmi residenti in memoria (cio’ e’ fatto dallo Scheduler, sua componente) e sincronizzare la CPU con la memoria e/o altre unita’ … (cfr.+oltre)

33 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 133 Traccia di WindowsXP zLo schema già introdotto per un generico S.O. deve essere arricchito di 2 strati: uno (HAL) rivolto alla compatibilità con altri hardware, l’ altro (Executive) contenente applicazioni che emulano altri (micro)processori. z System_file/Syst.Service zHardware zkernel zshell zSoft.base: prg.util. zS.O. z APPLICATIVI HAL Exec. Components

34 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 134 Nuova zSincronismo ? zCoordinamento ? zControllo?

35 35 Sistema Operativo: strati essenziali zCPU (microprocessore) ha un suo “linguaggio”: il linguaggio della macchina fatto di codici numerici, non facile da utilizzare. zkernel che e’ il nucleo del sistema operativo e interfaccia l’ hardware, può usare il linguaggio macchina, anche se “facilitato” con codici mnemonici. zGli utenti invece per i loro comandi possono usare anche solo il mouse (per l’ agevolazione offerta dalla shell) o comunque scrivono i loro programmi in altri linguaggi +facili … (cfr.+oltre)

36 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 136 S.O. piu’ diffusi zper personal computer: zDOS = Disk Operating System basato su comandi e messaggi: il suo “zoccolo duro” e’ composto da 3 programmi MSDOS.SYS, IO.SYS COMMAND.COM; zWindows zApple_top zdotati di interfaccia grafica a oggetti rappresentati da icone e manipolabili col mouse; zper ogni tipo di elaboratore: Unix (AT&T) zWhat you see is what you get !

37 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 137 Software di base zTipici esempi di programmi di utilita’: zeditor: per comporre testi semplici; zinterpreti: per interpretare ed eseguire un comando; zcompilatori: “ “ e tradurre nel linguaggio della macchina le frasi di un programma; zassemblatori: analoghi ai Compilatori, ma il linguaggio artificiale, in cui è scritto il programma e’ elementare (usa codici mnemonici “simili” a quelli del linguaggio della macchina) ; z…. zStrumenti Software indispensabili per costruire programmi eseguibili (vedere +oltre)

38 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 138 Programmi applicativi zTipico esempio: Word Processor o elaboratore di testi -> fa apparire E.E. come una potente e veloce macchina da scrivere, che non c’e’ ! Esempio di Virtualizzazione ! zAltro esempio: Data Base Management System o Sistema di Gestione di Basi di Dati. (Gestione = lettura e registrazione, aggiornamento visualizzazione.) Si tratta di un insieme di programmi per la gestione di archivi di informazioni strutturate (per es. in forma di tabelle) e manipolabili singolarmente o in modo incrociato, integrato.

39 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 139 …ma non c’è il System_file/Service del S.O. ??? zNON basta! zPer manipolare le informazioni sia singolarmente sia in modo incrociato occorre uno strumento che usa il S.O. come supporto di base, ma ha una funzionalità maggiore. zIl System_file/Service del S.O. per es. non sa trovare tra i file programma1.c, programma2.c programma3.c quello che ha una data funzione, per es. AGGIUNGI !

40 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 140 R.D.B.M.S. o S.G.B.D.R zQuesti sono i Sistemi di Gestione di Basi di Dati Relazionali (S.G.B.D.R. o in inglese Relational Data Base Management System = R.D.B.M.S.). zRelazionali perche’ gli archivi (file) appaiono all’ utente come tabelle o Relation ossia Relazioni (intese in senso matematico di “associazioni tra dati”, messe in evidenza dalle tabelle). zSulle tabelle di dati si lavora con operazioni che seguono regole precise => Algebra delle relazioni.

41 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 141 …. Friendly ? zL’ algebra non e’ amichevole, R.D.B.M.S. spesso lo sono. I Relational D.B.M.S. spesso presentano un interfaccia grafica per facilitare il modo di operare. Es. in parte 2: sistema M.S.ACCESS e il DataBase db1. zSEMPRE pero’ occorre sapere COSA si vuole fare, COSA si vuole ottenere ossia aver chiare le specifiche di progetto. COME fare puo’ essere indicato da un uso appropriato dell’ HELP del Sistema in linea.

42 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 142 Evoluzione dei S.O. (dal1970) zBatch (a lotti) --> interattivi: zmono-utente mono-programmato; DOS z “ “ multi_programmato: da Windows 3.x z molti utenti contemporanei, “ 2000 z multi_programmato o Windows-Xp, z multi_tasking e MacOs… z di rete; Unix …VM …. zNota !!! Altro tipo di Sistemi operativi: S.O.“real_time”: tempo di reazione determinato da un evento esterno (per es. il passaggio di una cometa e l’ attivazione di un telescopio “fotografico”)

43 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 143 Significato di: zS.O. multiutente, multiprogrammato o multiprocesso, multitasking => z=> zpiu’ utenti possono lavorare sul medesimo computer; zogni utente puo’ eseguire “contemporaneamente” piu’ programmi; zogni programma puo’ eseguire “contemporaneamente” piu’ funzioni.

44 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 144 S.O. multi - utente e multi_tasking zFunzioni: eseguire i comandi utenti; z gestire Input/output e file; z segnalare errori; z assegnare la CPU ad ogni progr.- z -utente per un tempuscolo con z apparente contemporaneita’ di z esecuzione (compito Scheduler); z fornire i servizi richiesti dalla rete; z assicurare sicurezza e privatezza z informazioni del singolo utente z e del sistema...

45 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 145 S.O. mono - utente e mono_tasking (DOS) zFunzione: esecuzione dei comandi utenti; z gestione Input/output e file; z segnalazione errori. zE’ caricato (parzialmente!!!) all’ accensione nella parte alta (zona convenzionale) della RAM ove resta fino alla fine sessione. zE’ fondamentale: molti modelli di Windows vi si “appoggiano” !

46 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 146 Prompt zOgni S.O. ha un suo proprio prompt che appare quando il S.O. e’ pronto a rispondere ai comandi dell’ utente che sono anch’ essi propri del S.O. Come esempi il prompt e’: zper il DOS il nome del disco ove si trova la parte non residente del DOS seguito da > ossia per esempio C:> zper Windows il menu’ grafico che usa un modello a finestra = metafora della scrivania.

47 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 147 Il DOS non e’ sensitivo zIl DOS e’ un S.O. a comandi che si possono scrivere in maiuscolo o minuscolo. zI comandi propri del DOS si trovano nei manuali e nell’ help in linea: il loro formato e’ molto semplice ….es. copy mio.c tuo.c -> effetto: il contenuto del file mio.c e’ copiato nel file tuo.c … ricoprendo ogni eventuale contenuto precedente !!! ATTENZIONE ! zOrmai sono poco usati e si saltano!

48 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 148 e Windows ? zViene caricato col DOS e si presenta con i suoi menu’ e le sue cartelle che appaiono su una finestra del display a simulare le pile di pratiche allineate sul piano della scrivania. Come le pile di pratiche sono da aprire, cosi’ le cartelle si interrogano ponendosi con la freccia del mouse su ciascuna di esse e facendo clik col mouse. Il mouse si usa su qualunque altra immagine presente: per es. su E.E. e sui dischi di E.E. zIn questo modello a finestra (dove il Desk-Top rappresenta la scrivania) i file (=pratiche) sono rappresentati da icone, i direttori da cartelle.

49 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 149 e Windows95_NT, 2000, Xp ? zSi tratta di S.O. utili per lavorare anche con reti di computer. zNelle reti di computer e’ molto usato il modello Client- Server con un E.E. (=Server) adibito a fornire i Servizi richiesti dagli altri E.E.(=Client). zIl modello Client-Server (con piu’ Server e tanti Client) e’ molto comune ed usato nella rete Internet e nelle sue sottoreti. zInternet e’ nota per la diffusione di W.W.W. = World Wide Web => la “ragnatela tessuta” sulla rete per gestire le informazioni che stanno nei vari E.E. della rete. Questi per comunicare usano il protocollo (=insieme di regole) TCP/IP. (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

50 50 W.W.W. ( = Web) : un cenno zE’ software installato su appositi Server (Server Web) che facilita sia la comunicazione tra gli E.E. di Internet sia la gestione di documenti ipermediali (informazioni testuali e immagini, suoni, collegati tra loro) pubblicati in Internet. zI documenti sono scritti spesso in HTML =Hyper Text Markup Language, che permette una descrizione del loro formato (si usano pure XML, e JAVA = linguaggio Object Oriented come C++). La descrizione e’ interpretata e presentata dai browser (opportuni programmi posti nei vari Client come per es. Netscape) detti Client_Web.

51 51 Con HTML ( e XML con maggiori controlli) e’ possibile: zdescrivere un documento e collegarlo ad altri documenti locali o remoti. Il collegamento e’ realizzato per esempio con frasi del linguaggio HTML che specificano il nome del documento da collegare e la sua locazione indicata come URL (Uniform Resource Locator). Nella URL sono indicati:  il protocollo (insieme di regole) usato per accedere a documenti Web, http:// (hyper text transfer protocol) che utilizza i servizi di trasmissione standard tipici di Internet forniti da TCP/IP;  la locazione, indicata con:  /nome del Server_Web/directory/nome_file

52 52 E questa specifica della URL e’ usata anche nei vari collegamenti ai Siti Internet lavorando col Client_Web disponibile, per es. Netscape. zSu/con Netscape si possono fare esperimenti, prove collegandosi a URL note. Per es. http://home.netscape.com/ zhttp://www.univ.trieste.it/ servizi / z ricerca z didattica z borse …ecc. zUn esempio di file in html è ma.txt

53 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 153 File zConcettualmente: file = archivio di dati che varia nel tempo. E’ possibile aggregare i dati (=informazioni) in registrazioni = Record. zAccesso informazioni: sequenziale / diretto zes. libro = successione di pagine zaccesso sequenziale alle info: pagina dopo pagina z “ diretto: occorre l’ indice: (inform. -> pagina) zSupporti: MEMORIA di MASSA come: zdischi (possibili accesso sequen.-diretto) z ed anche le “matite o chiavi” USB Universal Serial Bus) znastri (bobine), (possibile solo accesso sequenz.)

54 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 154 Informazione e Ipertesti zCon E.E. si puo’ fruire di informazioni non solo in modo sequenziale, ma navigando tra diverse aree di un disco, in particolare di un disco Ottico (Compact Disk o C.D. o Digital Versatil Disk D.V.D.) tramite il suo lettore. Come? Per es. usando gli ipertesti. zDefinizione di ipertesto: documento non lineare in cui si puo’ accedere alle informazioni non solo sequenzialmente: i concetti sono collegati tra loro con collegamenti (=link logici) che permettono di saltare tra le pagine dell’ ipertesto seguendo il percorso logico piu’ interessante. RICORDARE l’ uso dei dizionari !

55 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 155 e l’ ipermedia ? zDall’ ipertesto si passa all’ ipermedia quando i collegamenti non riguardano soltanto informazioni testuali ma immagini, grafica in movimento, musica,... dati multimediali che possono trovarsi anche su C.D. zQuando l’ informazione non risiede su un C.D. ma e’ diffusa in rete ossia richiede di navigare o passare da un E.E. ad un altro, si parla di multimedialita’ in rete. L’ accesso a informazioni in rete richiede anche software particolare per tener conto dei link fisici oltre a quelli logici.

56 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 156 File & programmi zI file possono contenere anche programmi: in questo caso il contenuto e’ una particolare successione di informazioni che concettualmente sono comandi per E.E. e quindi devono essere lette ed interpretate una dopo l’ altra, sequenzialmente. zIn generale pero’ parlando di file si intende un archivio di informazioni su disco come per esempio: dati anagrafici di persone o indirizzi o classifiche finanziarie...

57 57 Dimensioni File intesi in senso generale z…. e la C.M. ? Concettualmente: file(= archivio) non “STA” in C.M. ma in Memoria di Massa. In C.M. viene LETTO o CREATO e/o modificato a x record per volta e quindi REGISTRATO su Memoria di Massa col nome scelto. (x =1, 2,… …record) zDischi e nastri= Memoria di massa o periferica zEs. Dimensione file: se K=1024= 2 10, M=1048576= 2 20, 1 pag. libro  3 Kbyte_____________________ 1 “ giornale senza foto  50 Kbyte ____________________ 1 quotidiano  2 Mbyte ____________________ 1 immagine  1 Mbyte ……...

58 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 158 Disco (Hard, Floppy, C.D.) e Direttori zConcettualmente: disco = deposito di informazioni. Il S.O. con il File System fornisce all’ utente una visione logica dei dischi (indipendente dalla struttura hardware) basata sui concetti di File e Cataloghi di nomi di file = Direttori o Cartelle. zI file su ogni disco sono presentati all’ utente coi loro nomi raggruppati in Direttori/Cartelle organizzati in modo gerarchico con una struttura ad “albero”. zLa struttura gerarchica appare nel direttorio di ogni disco: ogni direttorio o cartella contiene l’ elenco dei file e dei suoi (sotto)direttori.

59 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 159 La struttura gerarchica del disco zappare nella rappresentazione grafica di Windows che usa finestre collegabili tra loro anche gerarchicamente. zIn ogni finestra i direttori appaiono come cartelle di un certo colore ed i file come icone di forme e colori diversi secondo la loro funzione. Per es. i testi scritti col Word- processor sono rappresentati con icone contenenti una W; i programmi eseguibili del C++ con un simbolo contenente C++; e cosi’ via.

60 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 160 Con Windows zper aprire un file basta porsi con la freccia del mouse e fare 2 clik su Risorse Computer: compare una finestra con immagini del floppy A: del disco locale C: del video … Si pone la freccia del mouse sul disco C: Con due clik “si apre” il disco e appare una finestra con le cartelle dei direttori e dei file. Basta porsi con la freccia del mouse e fare clik per 2 volte sulla cartella che si vuole aprire. zOgni cartella può contenerne altre seguendo una struttura ad albero evidenziata nella diapo seguente dove a partire dal direttorio del disco C: appare la situazione dell’ esempio.

61 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 161 Struttura logica ad albero z “C:” Clic su C: ed appaiono le z ____|____ cartelle z | | anna e lola z anna lola in anna si trovano 3 altre __|______ | cartelle prg tesi mio z| | | pr.txt ottenendo l’ albero qui a zprg tesi mio sinistra dove in lola c’e’ solo z pr.txt = file di testo

62 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 162 … e poi ? zPer visualizzare e/o cambiare un file di testo (per es. pr.txt ) -sia che ci si trovi in DOS che in Windows - basta attivare un programma che ne permetta la visualizzazione e modifica per es. un editor. zin Windows basta fare 2 clik col mouse sul file o sull’ icona di un editor (per es. il BloccoNote) e alla sua apertura seguire le sue indicazioni.

63 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 163 e i dischi ottici ? i C.D.? i D.V.D. ? zPossono apparire come depositi di informazioni piu’ lenti, ma con capacita’ molto elevata (per i C.D. > 1 Gbyte ed oltre per i DVD= Digital Versatile Disk utili per sequenze di immagini = film ); esistono di vario tipo e necessitano di un lettore-“masterizzatore” apposito (con raggio laser ad alta energia); zDiventano memorie di massa aggiuntive come le memorie permanenti FLASH poste in un contenitore “a matita” collegabile all’ U.S.B. (Universal Serial Bus) di E.E.; zI file su ogni supporto sono presentati all’ utente organizzati ad “albero” come accade per gli altri dischi.

64 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 164 Creazione di file di tipo testo zUtilizzo di Editor = programma appartenente al Software di base per comporre testi (EDITING = operazioni di scrittura, visualizzazione, cancellazione, modifica …) zeditor attuali: a finestra; ogni ambiente di sviluppo programmi (+oltre) e/o S.O. ha un suo editor che permette di comporre testi (vedi BloccoNote Windows). RICORDARE: piu’ potente dell’ editor e’ il Word-processor = applicativo (gia’ visto) che permette tutte le operazioni tipografiche.

65 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 165 Costruzione di un programma in C, o in Fortran, o in Pascal zCon l’editor si puo’ creare sul momento qualunque sequenza di caratteri …. quindi anche un programma vero e proprio in un linguaggio di programmazione come il C ?? zRisposta negativa: prima occorre avere il suo PROGETTO CONCETTUALE, poi il PROGETTO LOGICO e solo dopo si puo’ scrivere il source program o PROGRAMMA ORIGINE. zTutto ciò vale per qualsiasi oggetto software da realizzare sul computer.

66 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 166 Fasi di costruzione del software zPROGETTO CONCETTUALE: qui (con apposito linguaggio anche grafico per es. diagramma di flusso) si devono definire gli obiettivi, con quale algoritmo si vogliono raggiungere, le motivazioni. Ossia COSA, COME, PERCHE’. zPROGETTO LOGICO: la sua bozza con l’ algoritmo risolutivo. zPROGRAMMA ORIGINE (source program) scritto nel linguaggio artificiale scelto per es. in C o C++.

67 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 167 Quale linguaggio artificiale ? zDi linguaggi artificiali ce ne sono migliaia: la scelta va a quello che appare piu’ vicino ai problemi da risolvere. zPer problemi scientifico-tecnici e’ adatto il FORTRAN (da FORmulas TRANslator); zper privilegiare l’ aspetto didattico si usa il Pascal (dal nome del filosofo Blaise Pascal); z“general purpose” e’ il linguaggio C (il S.O. Unix e’ stato scritto in C); zil C++ e’ una versione del C orientata agli oggetti paradigma di programmazione in voga attualmente. Il C++ nasce nel 1980.

68 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 168 Programma: tipiche funzioni svolte zLettura dati (input); z“Elaborazione” dei dati (sequenziale, ciclica, condizionale) e costruzione dei risultati; zVisualizzazione risultati (output). z… e senza la visualizzazione ?!? ASSurdita’: i risultati resterebbero ignoti ! z… e senza la lettura? i dati si possono “generare” automaticamente! zLe tipiche funzioni svolte possono essere realizzate in parti (“moduli”) a se’ stanti.

69 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 169 Ma i dati ? zLa funzione che li legge ( o li genera) deve poterli memorizzare: per questo il programma deve “prenotare” posizioni di C.M. zLo fa usando costrutti ed entita’ del linguaggio dette variabili semplici o composte come vettori,tabelle, e matrici, (come in matematica). Piu’ in generale “strutture di dati”, per identificare, contenere e trasferire le informazioni lette. Le stesse entita’ potranno servire per la loro elaborazione e quindi la loro visualizzazione.

70 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 170 Processo di traduzione zUna volta scritto il source program nel linguaggio artificiale scelto (per es. il C) occorre: registrarlo in un file (per es. uno.c), e attivare il traduttore che fa la traduzione da C a linguaggio della macchina. I traduttori si distinguono in: zINTERPRETI, COMPILATORI, ASSEMBLATORI, ztutti programmi di utilita’ del Software di base.

71 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 171 Software di base e Tipi di Traduttori zEditor (già indicato), Interpreti, Compilatori, Assemblatori... zInterpreti: tipici sono quelli della shell dei S.O. a comandi che interpretano e mandano in esecuzione i comandi del S.O. (tipo DOS) digitati dall’ utente senza tradurli in linguaggio della macchina. zEs. in DOS Type miofile.txt visualizza miofile.txt. E’ interpretato e subito eseguito)

72 AnnaMaria Carminelli Gregori: fondamenti di informatica parte 172 Software di base e Tipi di Traduttori (continua): zCompilatori: interpretano e traducono nel linguaggio macchina le frasi di un linguaggio artificiale ad alto livello che compongono un programma: producono un file binario che e’ l’ equivalente del programma origine (source), ma nel linguaggio binario di E.E. zAssemblatori: analoghi ai Compilatori, ma il linguaggio artificiale, in cui è scritto il programma origine e’ elementare, con struttura simile al linguaggio della macchina. zPer completare la traduzione c’e’ anche il linker (collegatore)…. zORA FINE Prima parte del Corso.