Concetti Fondamentali di Informatica: Hardware, Software e Linguaggi di Programmazione

Informatica

La scienza dell'elaborazione delle informazioni attraverso le macchine. È il corpo di conoscenze scientifiche e tecniche che consente il trattamento automatico delle informazioni attraverso i computer. È il campo della conoscenza che comprende la progettazione e l'uso dei computer.

Computer

Il computer è una macchina in grado di accettare dati in input, elaborarli eseguendo operazioni logiche e aritmetiche, e fornire i dati risultanti attraverso un mezzo di output, il tutto senza l'intervento di un operatore umano e sotto il controllo di un programma di istruzioni precedentemente memorizzato nel computer stesso.

Calcolatore

(Interpretazione del termine originale 'QUOTE') Una macchina in grado di eseguire operazioni aritmetiche sotto il controllo diretto dell'utente. Non esegue operazioni logiche né collega automaticamente le operazioni.

Hardware

L'insieme dei circuiti elettronici, cavi, componenti elettromeccanici e altri elementi fisici che compongono un computer.

Software

Un insieme di programmi eseguibili dal computer. Il software non comprende solo i programmi per computer, ma anche tutte le questioni relative alla loro costruzione e al loro uso (come l'organizzazione e la strutturazione dei dati, l'analisi delle applicazioni, ecc.).

Firmware

Il firmware è un programma registrato in una memoria ROM e fornisce la logica di controllo a più basso livello per i circuiti elettronici di un dispositivo. È considerato parte dell'hardware, essendo integrato nell'elettronica del dispositivo, ma è anche software, poiché fornisce la logica ed è programmato tramite un qualche tipo di linguaggio di programmazione. Il firmware riceve comandi esterni e risponde azionando il dispositivo.

Bit

L'unità fondamentale di informazione all'interno di un computer è un valore binario (0 o 1). Questa unità fondamentale di informazione è chiamata bit (abbreviazione di binary digit). Un singolo bit non può rappresentare eventi con più di due possibilità, poiché mancherebbero i valori necessari per codificare tutte le informazioni. Per una codifica corretta, a ogni elemento di un insieme viene assegnato un elemento distinto di un altro insieme.

Byte

Solitamente, l'informazione è rappresentata tramite caratteri. Ogni carattere corrisponde a un certo numero di bit. Un byte è il numero di bit necessari per memorizzare un carattere. Un byte equivale a 8 bit.

Architettura di un Computer

I computer si compongono di diverse unità, tra cui quelle di input e output:

Unità di Input

Dispositivi attraverso i quali dati e istruzioni vengono inseriti nel computer. Esempi:

• Tastiera
• Mouse
• Fotocamere digitali
• Scanner
• Lettori di codici a barre

Unità di Output

Dispositivi attraverso i quali vengono presentati i risultati elaborati dal computer. Esempi:

• Monitor
• Stampante
• Plotter
• Sintetizzatore vocale

Linguaggio Macchina

È l'unico linguaggio che il computer comprende direttamente. Utilizza l'alfabeto binario, composto dai soli simboli 0 e 1, chiamati bit. È stato il primo linguaggio di programmazione, ma è caduto in disuso a causa della sua difficoltà e complessità, venendo sostituito da altri linguaggi più facili da imparare e utilizzare, che riducono anche la possibilità di commettere errori.

Linguaggio Assembly

È un linguaggio di programmazione a basso livello. Rappresenta la traduzione più diretta del codice macchina specifico di un'architettura di computer, rendendolo leggibile da un programmatore. È stato utilizzato principalmente nelle prime fasi dello sviluppo del software, quando non esistevano ancora linguaggi ad alto livello potenti.

Linguaggio ad Alto Livello

Un linguaggio di programmazione ad alto livello si avvicina maggiormente al linguaggio naturale umano rispetto al linguaggio macchina (o linguaggio a basso livello) dei computer. Il vantaggio principale dei linguaggi ad alto livello è la loro portabilità: permettono di eseguire lo stesso programma su macchine diverse, rendendolo indipendente dall'hardware specifico. L'unica condizione è che il computer disponga di un programma traduttore (interprete o compilatore) che converta il codice sorgente nel linguaggio macchina specifico di quel computer.