Cap 3: l'architettura del computer

Come fanno le periferiche di input/output a connettersi al computer?

Ci sono due possibilità: via wireless, cioè via onde radio o inserendo i connettori nelle porte della scheda madre.

Cos'è il backup?

Il backup dei dati è una procedura durante la quale viene fatta una copia di sicurezza dei dati in caso di smarrimento o altri casi simili.

Cos'è il bus di sistema?

Il bus è la componente dell'hardware che rende possibile la comunicazione tra le diverse parti del computer. Il bus raccoglie un carico di bit da un dispositivo di memorizzazione e li trasferisce alla CPU, poi da qui preleva i bit dei dati elaborati e li riconsegna a destinazione.

Cos'è l'hardware?

Il computer è formato da dispositivi fisici che costituiscono l'hardware. Dell'hardware, quindi, fanno parte tutti gli apparecchi elettrici, elettronici e meccanici necessari per l'input, l'output e per l'elaborazione dei dati.

Cos'è il software?

Il funzionamento dell'hardware è controllato da programmi che costituiscono il software. Il software che fornisce istruzioni all'hardware è il sisterma operativo. Esistono poi molti altri programmi detti software applicativi o semplicemente applicazioni che consentono di utilizzare il computer per attività specifiche, come scrivere un documento.

Cos'è la CPU?

Il microprocessore o CPU è il cervello del computer. Nel circuito integrato della CPU ci sono moltissimi transistor, microscopici "interruttori" che hanno due possibili stati: aperto (cioè senza corrente) e chiuso (con passaggio di corrente). Questi due stati permettono di rappresentare le cifre binarie 0 e 1. Le istruzioni e i dati sono codificati come sequenze di bit 0 e 1 e sono comunicati alla CPU dalla RAM.

Che lavoro svolge la memoria di massa?

Quando si spegne il computer i dati presenti nella RAM vanno preduti. Per conservare i dati in modo permanente bisogna salvarli scrivendoli mediante dispositivi di memorizzazione sui supporti della memoria di massa.

Cos'è la capacità della RAM?

Si chiama capacità di una memoria il numero massimo di byte che essa può contenere. La quantità di memoria RAM disponibile è un fattore importante nel determinare le prestazioni di un computer, perchè nei computer moderni serve ram sia per far funzionare il sistema operativo, sia per il multitasking cioè l'esecuzione di più applicazioni simultaneamente.

Cosa sono i moduli o i banchi DIMM?

Sono appunto moduli con una certa capacità di memoria perciò più ce ne sono maggiore sarà la potenza della memoria.

Cosa sono le porte di input e output?

Spesso oggi le periferiche comunicano con i computer in modo wireless attraverso onde radio. Tradizionalmente però il collegamento avviene via cavo, perciò la scheda madre dei personal computer ha di solito numerose porte, ossia prese in cui si possono inserire i connettori dei cavi delle periferiche.

Elenca le 4 principali tipologie di computer

Supercomputer, mainframe, personal computer, computer mobili

Cos'è un orologio di sistema?

Un orologio di sistema con i suoi segnali elettrici da' il via a ogni singola azione ne microprocessore così da garantire una sincronizzazione tra tutti i dispositivi.

Cos'è una periferica di input?

Una periferica di input è un dispositvo che organizza i dati provenienti dall'esterno e li converte in un formato che il computer è in grado di elaborare. Alcuni esempi possono essere tastiera, mouse, fotocamera, microfono e scanner. Una periferica che un tempo era soltanto di output è lo schermo touchscreen.

Cos'è una periferica di output?

Una periferica di output rende disponibile al mondo esterno il risultato dell'elaborazione effettuata dal computer. Alcuni esempi possono essere monitor, altoparlanti, cuffie e stampante.

Chi era Von Neumann?

Von Neumann è il geniale matematico che nel 1945 architettò lo schema che indicherà la composizione di un computer ed è tutt'ora utilizzata.

Cos'è un'unita di rete?

È una tipologia di memoria di massa basata sui server accessibili via internet.

Cos'è un computer general purpose?

É un computer a scopo generale, cioè utilizzabile per le funzioni più varie. Un esempio di computer general purpose è il personal computer o pc.

Cos'è la cache?

É una speciale area di memorizzazione dell'hard disk, utilizzato per aumentare la velocità di accesso ai dati.

Cos'è l'architettura di Von Neumann?

L'architettura di Von Neumann è alla base di tutti i computer odierni e si può riassumere cosi: 1) Dati e comandi sono forniti al computer attraverso i dispositivi input. 2) I dati sono registrati temporaneamente nella memoria centrale (RAM). 3) Il microprocessore o CPU, preleva i dati dalla RAM e li elabora mediante l'unità aritmetico-logica (ALU). 4) La CPU poi trasferisce i risultati dell'elaborazione nuovamente alla RAM. 5) Da qui i dati in uscita possono essere comunicati attraverso un dispositivo di output, oppure vengono memorizzati in modo permanente nella memoria di massa.

Cos'è l'hard disk?

L'hard disk o disco rigido è il supporto di memorizzazione magnetico più utilizzato nei personal computer, con una capacità tipicamente sull'ordine di centinaia di gigabyte. L'hard disk è costituito da una serie di piatti di alluminio, ceramica o vetro di diametro pari a 6 centimetri.

Cos'è la RAM?

La RAM, memoria centrale del computer, conserva i dati durante il processo di elaborazione. La RAM è una memoria volatile (temporanea), veloce e ad accesso casuale (accesso in modo non sequenziale)

Cos'è la ROM? E il BIOS?

La ROM è un tipo di memoria di sola lettura, molto veloce, permanente che risiede sulla scheda madre e che contiene i firmware, un software che appunto in passato si chiamava BIOS.

Per cosa si differenzia la DRAM dalla RAM?

La differenza è che la DRAM è costituita da condensatori che perdono carica elettrica gradualmente quindi il loro contenuto va rinnovato frequentemente.

Quali sono le due caratteristiche principali della memoria di massa?

Le due caratteristiche principali sono: 1) La capacità di un supporto è la massima quantità di dati che può contenere, misurata in byte, di solito tramite i multipli gigabyte (GB) o terabyte (TB). 2) Il tempo di accesso è il tempo che il computer impiega per accederealla lettura dei dati, tipicamente è dell'ordine dei millesimi di secondo.

Da cosa dipendono le prestazioni di un bus?

Le prestazioni di un bus dipendono da due fattori: 1) Il numero di bit che il bus può trasportare in ogni trasferimento. 2) Il numero di trasferimenti che il bus può completare in un secondo.

Quali sono le porte di input e output?

Le principali porte di input e output sono: - Le porte USB sono le più diffuse e hanno una buona velocità di trasferimento dati. - Le porte FireWire sono meno comuni e più costose, utilizzate in dispositivi audio e video. - Le porte video possono essere di tipo VGA per i segnali analogici e di tipo HDMI per l'audio-video digitale. - Le porte audio hanno tre prese colorate per connettori mini-jack (celeste per i segnali di ingresso, verde per i segnali in uscita e fucsia per il microfono). - Le porte di rete o LAN ethernet servono per collegare il computer alla rete locale o a un router. - Le porte seriali sono sempre meno diffuse perchè la procedura è piuttosto lenta. - Le porte parallele, più veloci di quelle seriali consentono di inviare 8 bit alla volta, si usavano per collegare i computer alle stampanti.

cosa sono le unità a stato solido?

Le unità a stato solido o SSD sono dispositivi che registrano i dati con una memoria flash di tipo elettrico anzichè magnetico, basata su moduli fatti di speciali transistor. Rispetto ai dischi rigidi le SSD hanno il vantaggio di una maggiore compattezza e l'assenza di parti mobili.

Cos'è il ciclo di istruzione?

Nel computer ogni elaborazione complessa è suddivisa in passaggi elementari detti cicli di istrzione, che sono poi eseguiti dal microprocessore. Il ciclo si divide in quattro fasi: 1) La CU preleva i dati dalla RAM. 2) La CU interpreta l'istruzione e dice all'ALU quale operazione svolgere. 3) L'ALU esegue l'operazione logica o aritmetica richiesta. 4) Si passa alla microistruzione successiva.

Cos'è un microprocessore multi-core?

Per aumentare la potenza di calcolo dopo il 2005 si è diffuso l'uso di microprocessori multi-core, cioè costruiti riunendo in una CPU più unità di calcolo o core. I chip multi-core possono eseguire simultaneamente più istruzioni e rendono così possibile il calcolo in parallelo, che rende più veloce l'elaborazione dei dati.

Dove possiamo trovare i computer?

Quando parliamo di computer, di solito ci riferiamo al personal computer o pc. Le due versioni più diffuse sono quella da tavolo (dekstop) e quella portatile (detta laptop o notebook). Al giorno d'oggi possiamo trovare computer all'interno di molti elettrodomestici come lavatrice o forno a microonde.