Quali sono gli aspetti principali dell'hardware e del software?

Introduzione ai sistemi informatici

Ogni giorno utilizziamo i nostri smartphone, pc, notebook con elevatissime capacità di calcolo e in grado di elaborare un gran numero di istruzioni in tempi brevissimi.

In primo luogo, ogni dispositivo (da qui in poi si utilizzerà la parola "computer" per riferirci a un generico dispositivo tra quelli sopra menzionati) è un sistema, vale a dire un insieme di elementi che collaborano tra loro affinché a ogni richiesta (input o ingresso) corrisponda una specifica elaborazione (output o uscita). Anche il corpo umano stesso è un esempio di "sistema" o "insieme di sistemi", basti pensare ai nostri sistemi circolatorio e nervoso senza i quali la vita sarebbe impossibile.

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Hardware & Software: il cuore di un computer

Pertanto, ogni sistema è costituito da Hardware & Software che interagiscono tra loro. Cosa si intende con queste parole? Innanzitutto, diamo un paio di definizioni:

Definizioni di Hardware e Software

Hardware: l'insieme dei dispositivi fisici che compongono un elaboratore, quale ad esempio il nostro computer. Quindi: microprocessore, scheda video, scheda madre, memoria centrale, memorie di massa, periferiche di input/output come mouse, tastiera, modem, schermo etc.
Software: l'insieme di programmi e dati che vengono elaborati al fine di dare una risposta, un output. Sostanzialmente, l'effettivo funzionamento e l'utilizzabilità di un computer sono possibili proprio grazie alla presenza del software, in quanto il solo hardware sarebbe insufficiente.

Istruzioni, programmi e dati

Inoltre sono doverose alcune piccole precisazioni inerenti a qualche parola appena scritta:

• Con il termine "istruzione" si intende un comando che viene impartito al computer.
• "Programma" si riferisce a un insieme di istruzioni che elaborano dati.
• "Dati" rappresentano elementi di conoscenza codificabili ed elaborabili da un computer, e possono essere numerici, caratteri, stringhe, booleani, etc.

Infine, malgrado spesso sia usato come sinonimo di dato, il termine "informazione" indica un dato facilmente comprensibile da un essere umano.

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Tipologie di Software

Dopo questa digressione (spero esauriente) torniamo al Software. Esso si distingue principalmente in:

Software di base e Software applicativo

• Software di base: programmi come il sistema operativo, il debugger, il loader, i compilatori, gli editor. Permettono la gestione di un computer e del suo Hardware. Senza di essi, non potremmo utilizzare il computer.

  • Il sistema operativo è l'interfaccia che usiamo per interagire con il computer.
  • Il loader è un programma che carica un altro programma in memoria centrale.

• Software applicativo: tutti i programmi che utilizziamo per svolgere compiti e attività, come fogli di calcolo, posta elettronica, elaborazione di testi e presentazioni, gestione di database, programmazione e tanto altro.

L'hardware: le componenti fisiche

Come già accennato, l'hardware si riferisce alle componenti fisiche e "tangibili" di un computer. Innanzitutto troviamo:

Le componenti principali dell'hardware

• Unità centrale di elaborazione (CPU): parte del computer che consente l'elaborazione di informazioni ed è contenuta in un chip, detto "microprocessore".

  La CPU è a sua volta costituita da:

  • Unità di controllo (CU): interpreta il codice di un'istruzione acquisita dalla memoria centrale.
  • Registri: celle di memoria che permettono di diminuire il tempo di esecuzione di un'istruzione.
  • Unità aritmetico-logica (ALU): esegue operazioni aritmetiche, di confronto e logiche.

• Memoria centrale: come anticipato prima, la CPU acquisisce l'istruzione da eseguire dalla memoria centrale, la interpreta grazie alla CU e la esegue.

Tipologie di memoria

• RAM (Random Access Memory): funzioni di lettura e scrittura, veloce e volatile.
• ROM (Read Only Memory): contiene il firmware, non modificabile.
• Memoria cache: miglioramento delle prestazioni della RAM.

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Memorie di massa

Le memorie di massa memorizzano dati in modo permanente, comunque cancellabili. Esempi includono hard disk, SSD, e dispositivi esterni come pendrive USB e CD.

• Hard Disk: dispositivi meccanici suddivisi in settori.
• SSD (Solid State Drive): dispositivi più performanti senza componenti meccanici.
• Dischi ottici (CD, DVD): dati memorizzati su un percorso a spirale.

Dispositivi di input/output

I dispositivi di input permettono di acquisire informazioni dall'esterno e le trasmettono alla CPU, mentre i dispositivi di output acquisiscono informazioni dalla memoria e le trasmettono all'esterno. Alcuni dispositivi, come modem e router, svolgono entrambe le funzioni.

Spero che questa struttura rispecchi il tuo formato preferito!