Breve storia

L'espressione 'storia dell'informatica' designa un campo di studio complesso che riguarda non solo le singole invenzioni (hardware e software), ma anche l'insieme dei fattori sociali, culturali, politici che hanno influenzato l'attività dei protagonisti di questo settore della storia della scienza. Per ricostruire l'evolversi degli strumenti dedicati al calcolo automatico attraverso questa pagina dove verrà sintetizzato l'agomento. Ricostruire la storia dei dispositivi per il calcolo automatico concentrandosi sulla loro parte fisica per studiare gli aspetti tecnici delle invenzioni richiede la considerazione di una grande quantità di materiale documentario, ma vedremo in sintesi di cosa si tratta. La scelta di un sistema numerico e l'elaborazione delle prime regole per eseguire le semplici operazioni dell'aritmetica sono state il presupposto della costruzione di primi strumenti per il calcolo.

Il passaggio da questi semplici metodi operativi all'invenzione di strumenti capaci di eseguire le quattro operazioni aritmetiche fondamentali ha rappresentato un primo passo verso lo sviluppo del calcolo automatico. L'assemblaggio di leve meccaniche, ingranaggi e ruote ha consentito la costruzione di primi congegni ancora rudimentali: le macchine calcolatrici. Solo alla fine del 1930 che si costruiscono i primi calcolatori dotati di un sistema di controllo automatico e basati sulle tecnologie meccaniche, elettromeccaniche, oppure a relè. Le calcolatrici ed i calcolatori operavano seguendo istruzioni che venivano comunicate, di volta in volta, dall'operatore esterno dapprima mediante spostamenti manuali ed, in seguito, con l'introduzione di nastri perforati oppure con complessi collegamenti di cavi tra le componenti di base della macchina. La nascita del computer coincide, invece, con l'utilizzo di un programma memorizzato all'interno di un dispositivo che si avvale anche di una nuova tecnologia, quella elettronica.

 

Computer portatile

www.sqtradiometeo.it

Nel disegno che compare sopra potete vedere un esempio di connessione tramite Hub al router e di conseguenza alla rete Internet.

Anno 2009

SICUREZZA INFORMATICA

Il computer deve essere sempre dotato di antivirus professionale sempre aggiornato effettuate scansioni con l'antivirus almeno due volte alla settimana adoperate un firewall dopo il modem oppure un router con firewall per connessioni adsl . Chi ancora non possiede adsl ed usa il modem analogico si troverà decisamente scoperto dovrà stare attento a quei programmi (oltre che ai trojan ecc. ) anche ai dialer, questo tipo di programmi consentono all'attaccante di fare conporre un numero telefonico intercontinentale dalla propria utenza ogni volta che ci connette ad internet facendo salire il costo della connessione a cifre molto alte.

Descrizione schematica di un possibile attacco informatico da parte di un soggetto ad un computer

Possibile difesa da attacchi dalla rete globale con l'uso di un Firewall

 

CONNESSIONI WIRELESS

Connessioni via radio tramite chiave USB ad altre periferiche predisposte al collegamento.

Informatica e hardware

All'inizio degli anni 90 anni fà nasceva la prima pagina web

A metterla on line fu il fisico Paul Kunz: il suo scopo era rendere accessibile i documenti scientifici ai ricercatori

New York, 11 Dicembre 2001- Dieci anni fa negli Usa nasceva la prima web-page. La rivoluzione Internet era appena iniziata, e a mettere in rete la prima pagina ipertestuale in America, fu il fisico Paul Kunz.

Il web-pioniere era allora un ricercatore nucleare al Centro di Stanford per l'Accelerazione Lineare (Stanford Linear Accelerator Center). La sua attenzione era concentrata sugli elettroni, non sulla creazione di quella che sarebbe poi diventata un format abituale per centinaia di milioni di persone. Kunz era infatti impegnato nella scomposizione e studio delle particelle subatomiche.

La costruzione della web-page fu effettuata unicamente in quanto funzionale alla sua attivita' al Centro di ricerca, come mezzo per fornire un accesso piu' semplice e veloce ai documenti scientifici utilizzati dai ricercatori, e per far viaggiare meglio le informazioni tra i vari scienziati. Con la mente rivolta agli elettroni, Kunz fini' per realizzare il primo web server mai creato in un paese esterno all'Europa Occidentale. Fondamentale per Kunz e' stato l'incontro con l'inglese Tim Berners-Lee, l'inventore della web page. Lee lavorava al Cern, il celebre laboratorio di Ginevra, in cui Kunz si reco' in visita. Il fisico inglese mostro' a Kunz, il 13 settembre del 1991, il suo web browser, che era stato scritto in NeXT, un linguaggio informatico ipertestuale.

Tornato negli Usa, al centro di Stanford, Kunz applico' quanto visto, costruendo cosi' la prima web-page in America. "Conteneva due link - racconta lo scienziato - Uno in cui era possibile ricercare numeri di telefoni e indirizzi e-mail relativi al Centro. L'altro, era un interfaccia per consentire di spedire documenti ai vari istituti del Centro prima che venissero pubblicati''.

Il 13 dicembre Kunz invio' un'e-mail a Lee, con cui si era tenuto in contatto per sviluppare il progetto, in cui annunciava la realizzazione e il funzionamento del server. A gennaio, nel corso di un convegno tra fisici nucleari in Francia, Lee mostro' il demo del web del laboratorio Cern di Ginevra e si collego' alla pagina creata da Kunz.

 

Sotto uno spaccato di un disco rigido SCSI

Il processore "CPU"

 

E' questo il protagonista della tanto acclamata ‘rivoluzione digitale’ è sicuramente lui, il microprocessore o CPU. Il suo lavoro procede per dualistici corni dialettici risolti a velocità incommensurabili: il tempo viene suddiviso in millisecondi e ancora in nanosecondi, e chissà che in futuro non occorra escogitare nuove microsistemi ancora più piccoli . Certo, Alberto piè veloce non raggiungerà mai la tartaruga, neanche virtualizzando la sua corsa con il più potentecomputer, ma è un dato di fatto che, di anno dopo anno, le frontiere dell’infinitamente piccolo e dell’infinitamente veloce si spostano un po’ più in là. Ma di meraviglioso c’è solo la velocità. La logica è semplicissima, aristotelica e scolastica: si basa sui soliti principi di identità, . Le cifre del ragionamento sono soltanto due, 1 e 0, e costituiscono un sistema ‘binario’. Ogni informazione, indipendentemente dalla sua complessità e natura, testuale, visiva, uditiva, ecc., viene ‘digitalizzata’, ossia tradotta in un’interminabile sequela di 1 e 0 e data in pasto alla CPU che, dopo averla ‘analizzata’, ce la restituisce in termini analogici, come testi, immagini, filmati, suoni, ed altro. Si definisce analogico, in parole povere, tutto quanto risulta conforme alla nostra percezione del reale; digitale la sua traduzione nel linguaggio binario. Il nostro‘dito’ che si desume dall’etimo evoca chiaramente le modalità con cui si attua tale processo di ‘riduzione linguistica’: il battere su una tastiera. Il passaggio dal piano astratto dei principi all'attiva concretezza tecnologica, è assicurato, in maniera fantastica, dalla presenza di una serie di idee semplici. Uno e zero hanno, innanzitutto, una valenza matematica. Lo spostamento sul piano logico è abbastanza semplice: 1 = VERO; 0 = FALSO. Infine, sopraggiunge l’ultimo anello della catena, un elettronico contrasto, nero e scaglioso, che fa corrispondere 1 con ON e 0 con OFF, riducendo tutto ad una banale presenza o assenza di corrente elettrica attraverso questo o quell’interruttore. Un po’ come accendere e spegnere la luce della vostra stanza. Ma considerando che in una CPU sono scolpiti milioni e milioni di circuiti, si ha a che fare piuttosto con gli interruttori di un’interminabile Las Vegas di lampadine che a perdita d’occhio si spengonoe si accendono esi spengono.

Il linguaggio della CPU, con le sue valenze matematiche, logiche ed elettroniche, ricorda da vicino il morse. Fu escogitato dall’americano S. Morse (1791-1872) e utilizzato, in seguito, per le comunicazioni telegrafiche. Si trattava, anche in questo caso, di un sistema binario, in grado di riprodurre con una serie di ripetizioni tutte le lettere dell’alfabeto. Ricordate? linea (suono lungo) e punto (suono breve). Per ottenere un’espressione significante, che so il disperato SOS , occorreva mettere insieme un certo numero di segni, fra punti e linee (o di suoni brevi e lunghi, nella sua versione telegrafica). Il significato cambiava a seconda del posto occupato nella sequenza dall’uno o dall’altro segno. Lo stesso vale per la CPU. La registrazione del passaggio o del non passaggio di corrente in un determinato interruttore, cioè 1 o 0, rappresenta un bit (un ‘morso’, un qualcosa, un ‘pezzo’). Ma un bit da solo non comunica niente. Ci vogliono otto ‘pezzi’ per ricostruire un puzzle che indichi qualcosa, per esempio una lettera dell’alfabeto. Così, nel freddo idioma informatico, si dice che otto bit formano un byte, ovvero una unità elementare.

Alcuni esempi:

* 1 kilobyte (abbr. Kb) = 1000 byte;

* 1 megabyte (abbr. Mb) = 1.000.000 di byte;

*1 gigabyte (abbr. Gb) = 1.000.000.000 di byte.

 

Router ADSL -- Hub

 

La scheda madre, altrimenti detta motherboard, è un complesso circuito multistrato adibito alla installazione fisica dei componenti del computer tramite una serie di slot e socket. La scheda madre, una volta installati i componenti hardware, provvede a metterli in comunicazione reciproca, ad esempio il processore con i moduli di memoria RAM, con le unità disco o le schede poste sugli slot di espansione. Sono altresì gestite anche tutte le comunicazioni verso periferiche esterne collegate alla scheda madre tramite porte di Input/Output come le USB, Parallela, Seriali, Firewire. Non appena accendiamo il computer, il primo programma in assoluto avviato dal processore è il BIOS. A seguito di questa attivazione viene avviata una routine detta POST (Power On Self Test). Trattasi di una routine diagnostica che esegue la scansione dei componenti hardware del PC. Se la configurazione non è la stessa del precedente avvio, ad esempio perché abbiamo staccato la tastiera, l’avvio del PC viene bloccato e viene generato un errore a video.

Nel caso che a essere malfunzionante o mancante sia un componente di base del PC, ad esempio i moduli della memoria RAM o la scheda video, lo schermo ovviamente rimarrà buio. In questo caso, il BIOS provvede a inviare all’utente una serie di Beep a codifica del tipo di errore rilevato. Le schede madri più recenti sono spesso dotate di un display a due caratteri alfanumerico che riporta la codifica dell’errore o di una serie di quattro led colorati, del quale va interpretata la sequenza di accensione. Passato il POST, il processore carica il sistema operativo nella RAM.

 

 

Interno di un Hard disk

L’hard disk è composto essenzialmente da un motore sul cui albero sono innestati una pila di dischi di vetro rivestiti di materiale magnetico e un’attuatore elettromeccanico che pilota una batteria di bracci che a loro volta portano le testine di lettura-scrittura. Il tutto è farcito da un circuito di controllo che fornisce l’interfaccia verso il computer, che può essere ATA (volgarmente chiamata EIDE), SCSI, SAS o la più recente SATA. Sono fatti di vetro o alluminio e rivestiti di speciali leghe ferromagnetiche, materiali in grado di magnetizzarsi come il ferro, il nickel, il cobalto. I dati vengono memorizzati sulla superficie magnetica dei piatti sotto forma di microscopici campi magnetici. Gli 0 e 1 vengono codificati in base alla diversa polarizzazione dei micro-campi magnetici e rilevati tramite una sensibilissima testina.Logicamente un hard disk si suddivide in cilindri, testine e settori (sistema CHS, dall’inglese Cylinder Head Sector).
Dalla figura potete capire come la localizzazione dei dati si risolva sostanzialmente tramite un sistema a 3 coordinate. Ogni blocco di dati viene indirizzato in modo univoco tramite le sue coordinate CHS. Una volta letto e recuperato il blocco di dati, il sistema operativo provvederà ad estrarre le informazioni cercate.
Per dovere di cronaca, il sistema CHS è ormai vecchio e inadeguato per i dischi più capienti, ed è stato sostituito da altri metodi che massimizzano l’utilizzo dello spazio sull’hard disk, ma è possibile usare ugualmente questo metodo perchè il BIOS può tradurre le coordinate CHS “fasulle” dei nuovi dischi in modo da renderli utilizzabili anche con vecchi sistemi operativi.

Hardware

Le periferiche e componenti del computer

 

 

Il Case

 

Scheda Madre

 

Disco rigido

 

Processore

Scheda video

Scheda audio

 

Scheda di rete LAN

Modem interno

Lettore Floppy disk

Lettore CD ROM

Dimm - memoria Ram

 

Masterizzatore

Tastiera

Monitor LCD(flat)

 

Monitor CRT

lettore DVD

Mouse

Modem esterno

 

 

         

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