Università degli Studi di Salerno
Ing. Fabio Clarizia
Laboratorio di Informatica per i Beni Culturali
Anno Accademico 2017-2018
Contenuti del corso
n Introduzione all'Informatica e alla rappresentazione dell'informazione
n Architettura di un Calcolatore e alle sue principali caratteristiche tecniche e tecnologiche n
Il concetto di Software ed introduzione al Sistema Operativo
n
Elaborazione testi e Office Automation
n
Reti di Calcolatori e principali strumenti di comunicazione in rete
nBasi di dati e principi applicativi (cenni)
Il concetto di Software ed
introduzione al Sistema Operativo
Seconda Parte
Il concetto di Software ed introduzione al Sistema Operativo
nI Sistemi Operativi Linux
n I Sistemi Operativi della famiglia Mac Os
n I Sistemi Operativi della famiglia Microsoft Windows
n I software applicativi
I Sistemi Operativi: Linux
q Unix fu progettato a partire dal 1 9 6 9 da alcuni “menti libere” di una compagnia telefonica statunitense (AT&T) presso i laboratori di R&S Bell Labs.
q creato a partire dal SO Multics divenne un sistema molto interattivo, affidabile e ricco di funzionalità, tanto che nelle sue varianti ed evoluzioni, tuttora domina il mercato delle Workstation.
q Furono realizzate varianti come BSD e sistemi Unix-like come Minix, e successivamente l'ormai famosissimo Linux sviluppato dallo studente finlandese Linus Torvalds.
q Multiutente: più utenti p o s s o n o interagire contemporaneamente (da terminali diversi) con il sistema.
q Multiprogrammato: il s u o nucleo può supportare la contemporanea esecuzione di più processi gestiti a d i v i s i o n e d i t e m p o .
q Gestione della memoria virtuale: il sistema di gestione della memoria si basa s u paginazione e segmentazione:
• consentono ad ogni processo di “utilizzare” un'area di memoria di dimensioni superiori a quelle della memoria centrale effettivamente disponibile.
q Portabile: grazie all'impiego del linguaggio C nella realizzazione del sistema, esso gode di un'elevata portabilità, ed è o g g i disponibile s u una vastissima gamma di diverse architetture.
q Ambiente di sviluppo per programmi C: Linux mantiene tuttora uno stretto legame con il linguaggio C che si manifesta anche nella disponibilità all'interno delle utilità di sistema di un insieme piuttosto ricco di strumenti per lo sviluppo di applicazioni C.
I Sistemi Operativi della famiglia Mac Os
Steve Jobs era uno dei pochi che credeva nell'idea del Personal Computer.
q
era convinto che il futuro del Personal Computer sarebbe stato legato all‘
q interfaccia grafica.
Apple lanciò nel 1984
q Mac OS il primo SO per PC con interfaccia grafica.
Questa fu una vera rivoluzione tanto che di lì a poco
q Microsoft avrebbe commercializzato Windows.
Mac OS viene utilizzato particolarmente nell'editoria, nella grafica pubblicitaria, negli studi di q
registrazione musicali e per i piccoli uffici/uso personale.
La fama del Macintosh è dovuta alla sua interfaccia utente grafica (GUI):
q
Altre caratteristiche peculiari del primo Macintosh (per l'epoca) furono l'utilizzo standard di un q
mouse e di un lettore per dischetti 3,5’’.
Il nome Mac OS è riferito a due famiglie di sistemi operativi:
q
Il
§ Mac OS Classic, cioè il sistema operativo montato sul primo modello di Macintosh nel 1984.
Diverse limitazioni come la
§ mancanza del multitasking.
L'attuale
§ Mac OS X, completamente riscritto e basato su piattaforma Unix, commercializzato a partire dal 2001
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [1]
Windows
q è un sistema operativo concepito fin dall'inizio per essere portabile su differenti architetture.
Ha
q un’interfaccia ad “alto livello” costituita dalle Windows Application Prigramming Interface (API), cioè l’insieme delle interfacce di programmazione, che hanno mantenuto una forma sostanzialmente immutata dalla prima versione ad oggi.
E’
q sin dall'origine un sistema operativo grafico, pensato per essere utilizzato con il mouse, e a differenza dei sistemi Linux, l'interfaccia grafica è un componente essenziale non opzionale, tanto da definirlo un sistema WYSIWYG (what you see is what you get).
Il
q suo successo si deve, rispetto al Macintosh, al suo minor costo. Si caratterizza da:
Gestione
q dell’interfaccia
Gestione
q dell’hardware
Gestione
q degli utenti
Gestione
q della memoria
Gestione
q dei processi
Gestione
q del file system
Utilità
q di sistema
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [2]: interfaccia
Windows gestisce lo schermo dell’elaboratore utilizzando la metafora di una scrivania (desktop) q
Sul desktop è possibile memorizzare oggetti, descritti sotto forma di
q icone
Alcune
q icone identificano oggetti particolari e sono inserite dal S.O.
Altre
q icone identificano applicazioni o documenti e sono gestite dall’utente
Il desktop
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [3]: interfaccia
Ogni
q applicazione è generalmente associata ad una finestra Sul
q desktop si possono sovrapporre più finestre (i.e. più applicazioni) Cliccando su una finestra questa viene portata in primo piano
q
(focus): l’applicazione relativa può accettare input
Una finestra può essere in stato normale, massimizzato o q
minimizzato;
Le operazioni fondamentali di un’applicazione vengono organizzate q
in una struttura gerarchica detta menù, inserita sotto il titolo della finestra stessa;
Le operazioni tipiche di un particolare contesto sono raggruppate in un q
menù contestuale, accessibile facendo clic col pulsante destro.
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [4]: interfaccia
q Icone q Pulsanti
q Aree di testo
q Altri controlli (liste, combo-box, …)
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [5]: hardware
Il
q
SO richiama una serie di moduli (driver) specializzati ognuno nella gestione di un particolare dispositivo hardware montato sull’elaboratore.
Questi
q
moduli forniscono le funzionalità di base alle rimanenti componenti del S.O.
In
q
questo modo lo stesso SO gira su macchine differenti, a patto di caricare i
driver opportuni ( i driver si trovano nei cd allegati alle periferiche che acquistate)
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [6]: utenti
q Un utente è un’entità in grado di utilizzare alcune risorse di un elaboratore. Ad esempio può essere:
§ persona;
§ gruppi di persone;
§ servizi gestiti da particolari programmi.
q L’accesso alle risorse può avvenire:
§ a livello locale, accedendo fisicamente all’elaboratore;
§ a livello remoto, tramite una rete telematica.
Multiutenza
q Rappresenta la possibilità per più utenti di accedere alle risorse di un medesimo elaboratore in modalità
§ simultanea
§ in tempi differenti
q La multiutenza divide coloro che accedono al sistema in tre categorie principali:
§ Amministratori: hanno accesso sull'intero sistema, senza nessuna restrizione, e possono cambiare il livello d'accesso agli altri utenti.
§ Utenti normali: possono accedere al sistema ma non possono effettuare modifiche sostanziali all'apparato informatico.
§ Utenti privilegiati: sono coloro che hanno il permesso per accedere alcune zone ristrette agli utenti normali.
q Windows supporta tipicamente la multiutenza in tempi differenti specificando:
§ utenti che possono accedere al sistema;
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [7]: utenti
q L’accesso a pc remoti (esempio: accesso ad un server via internet) è accompagnato in genere da restrizioni sull’utilizzo delle risorse disponibile come:
§ spazio su disco (quote)
§ esecuzione di programmi
§ etc.
q Negli elaboratori usati come client gli utenti accedono in locale ovvero l’utente si trova fisicamente davanti al pc.
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [8]: processi
q Un processo è l’immagine di un programma in esecuzione;
q Tipicamente un SO esegue apparentemente più processi in modo simultaneo, eseguendo ciclicamente una piccola parte di ognuno di essi;
q Un utente di Windows ha la percezione che vi sia in esecuzione un processo per ogni applicazione eseguita e per ogni oggetto visualizzato.
Il passaggio tra i vari processi può essere fatto:
q
Selezionando le finestre corrispondenti.
§
Utilizzando la
§ taskbar.
Tramite la combinazione di tasti
§ Alt+Tab
q Per terminare un processo è possibile:
§ Eseguire il comando di uscita (tipicamente disponibile nel menù File)
§ Cliccare sul controllo di chiusura (la croce in alto a destra della relativa finestra)
§ eseguendo l’applicazione Task Manager (attenzione ai programmi che interrompete, il sistema può diventare instabile!!)
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [9]: processi
q L’applicazione Task Manager viene utilizzata quando non è possibile terminare in altro modo una
qualunque applicazione
q Viene eseguita automaticamente quando si preme CTRL+ALT+CANC
q In questo caso viene chiesta conferma della chiusura tramite una finestra di dialogo
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [10]: memoria
Windows alloca direttamente la memoria q
alle varie applicazioni, in modo
“trasparente” (invisibile) all’utente
E’ comunque possibile verificare quanta q
memoria è disponibile eseguendo Task Manager e selezionando il tab Prestazioni
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [11]: file system
Il
q
File System è la componente del SO preposta alla gestione delle informazioni memorizzate permanentemente e che risiedono tipicamente su disco
Le
q
componenti sono:
Un
q
file che memorizza/contiene permanentemente una serie di informazioni:
Una
• applicazione (elaboratore testi, visualizzatore di clip multimediali, …) Dei
• dati (un documento, un video musicale, ecc…)
Una
q
directory (cartella, Folder) è un contenitore di oggetti che possono essere file o altre directory
Tabella
q
di allocazione file - File Allocation Table (FAT) File
q
System utilizzato da MS-DOS e altri sistemi operativi Windows per organizzare e gestire file.
La
q
tabella di allocazione file è una struttura di dati creata da Windows durante la formattazione di un volume (es. HD, ecc.) tramite il file system FAT(8) o FAT32.
In
q
Windows le informazioni (sui diversi file) vengono memorizzate nella tabella FAT, in modo
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [11]: file system
FAT32
Derivato
q dal file system FAT;
Indirizzi
q per cluster a 32 bit -> volumi più elevati per un'allocazione più efficiente dello spazio.
File System NTFS FileSystem
q avanzato che offre livelli di prestazioni, protezione e affidabilità non disponibili in nessuna versione del file system FAT.
Garantisce
q la coerenza dei volumi tramite tecniche standard di registrazione delle transazioni e di recupero;
in
q caso di errore di sistema, NTFS utilizza le informazioni del file registro e del punto di arresto per ripristinare uno stato coerente del file system.
Struttura della superficie di un piatto:
A) Traccia B) Settore
C) Settore di una traccia D) Cluster, insieme di frammenti di tracce contigui
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [12]: file system
Un
q file system ha quindi una struttura gerarchica (in particolare, ad albero) nella quale
• I file sono le estremità (foglie) Le
• directory sono i nodi rimanenti Esiste
• un’unica directory (radice) cui fa capo tutta la struttura
radice
applicazioni
videoscrittura Internet
Lezioni informatica Cartella sistema
prima sett.
Seconda sett.
Lezione.txt Laboratorio.xls
Programma.exe
file
directory
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [13]: file system
Ogni file all’interno del file
q system è individuato in base alla sua posizione nell’albero, cioè al percorso (pathname o path) che si deve seguire (per raggiungerlo) partendo dalla radice
Se voglio indicare il programma del corso di informatica devo specificare il cammino
q : radice/lezioni_informatica/programma
I nodi di un
q pathname sono separati dal carattere di backslash \
Ogni disco è individuato da una lettera seguita dal carattere di due punti (:) e contiene una sua struttura gerarchica q
C:
q \Documenti\Lezioni\Lezione1.pdf
La possibilità di inserire directory nelle directory fornisce l’opportunità di creare dei file system strutturati in cui le i
q nformazioni sono
memorizzate in modo ordinato;
In file
q system ben strutturati risulta più facile localizzare ed accedere alle informazioni in modo veloce Alcune operazioni:
q
Apertura (doppio click, menù contestuale) q
Spostamento (copia e incolla, taglia, trascinamento) q
Copia (copia e incolla, trascinamento) q
Cancellazione (menù contestuale, trascinamento nel cestino) q
Altre azioni (stampa, invio per posta elettronica, …) q
Ad ogni file è generalmente associata un’estensione consistente in una serie di lettere (tipicamente tre) separate dal nome d
q el file
tramite un punto
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [14]: file system
q L’estensione di un file può venire nascosta agendo sulle impostazioni del SO (Soluzione)
q Nel file system di Windows gli utenti possono specificare le seguenti proprietà:
§ Nascosto: il file diventa invisibile all’utente.
§ Solo Lettura: il file si può solo leggere ma non modificare.
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [15]: file system
Esplora risorse E’
q
un’applicazione che visualizza simultaneamente la struttura del file system e i file
presenti in una particolare directory
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [16]: utilities
Nel menù proprietà dell’hard disk sono presenti i seguenti strumenti o utilities:
Scandisk
§ : verifica lo stato dell’hard disk e la presenza di cluster o settori danneggiati ed eventualmente li ripara.
Defrag
§ : esegue la deframmenzazione dell’hard-disk, ossia ristruttura l'allocazione dei files presenti facendo in modo che ciascun file risulti memorizzato in zone contigue dal punto di vista fisico; questo diminuisce drasticamente i tempi di accesso ai file.
Backup
§ : esegue una copia completa del contenuto dell’hard-disk
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [17]: utilities
Formattazione Hard-Disk:
§ L’operazione di formattazione consente di inizializzare l’hard disk, scegliendo un file system e dividendo i pezzi fisici da indirizzare in cluster o unità di allocazione.
§ In Windows, aprendo il menù formatta dell’hard disk compare la finestra di fianco in cui è visualizzata la
dimensione dell’hard-disk, il file system, la dimensione dei cluster e il nome del volume da formattare. In Windows Xp è possibile anche attivare la compressione del volume.
I Sistemi Operativi della famiglia Windows [18]: utilities
Regedit:
q Il Registro di configurazione è un'area in cui sono memorizzate tutte le impostazioni hardware e software del PC.
q Tutte le volte che si cambia qualcosa all'interno di un computer (installazione di un programma, cambio di componenti hardware, ecc...) vengono eseguiti dei cambiamenti all'interno di tale registro.
La modifica del registro di q
configurazione avviene attraverso l'editor Regedit.exe:
per poterlo eseguire scegliere il pulsante q
Start\Esegui e digitare REGEDIT.
ciascuna modifica viene apportata q
istantaneamente:
non è richiesto alcun salvataggio, per
§
cui bisogna stare molto attenti a quel che si fa altrimenti l'intero sistema potrebbe essere
compromesso.
I software applicativi [1]
Al
q di sopra del SO e del restante software di base troviamo i programmi applicativi, che vengono scritti per risolvere specifici problemi utilizzando linguaggi di programmazione di alto livello.
i SA risentono in misura ridotta o nulla delle caratteristiche architetturali del sistema
sottostante;
ciò consente di “trasportare” programmi applicativi da un sistema informatico a un altro
con facilità.
Diverse categorie
Utilità di Sistema
q - programmi che servono per migliorare la gestione e la sicurezza della macchina, come ad
esempio gli antivirus, oppure programmi per l'ottimizzazione delle risorse, per il controllo dello stato del sistema, la ripulitura dell'hard disk, ecc.
Office Automation
q - programmi di ausilio nei normali lavori d'ufficio, quindi creazione e elaborazione di testi (word processor), gestione di basi di dati (database), fogli di calcolo, posta elettronica, navigazione in Internet, ecc.
Applicazioni aziendali
q - programmi creati per le necessità specifiche delle aziende, come ad esempio i programmi per la fatturazione o per la gestione del personale, dei magazzini, dei macchinari industriali. Spesso si tratta di programmi creati ad hoc da aziende di produzione software.
Strumenti di sviluppo
q - programmi per la creazione di oggetti multimediali (pagine Web, animazioni e CD interattivi), elaborazione audio/video/immagini, programmi che servono per la creazione di nuovi applicativi (authoring tools).
