2. Hardware
Componenti di base di un computer
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Memoria centrale
Unità centrale di elaborazione (UCE o CPU)
Unità periferiche di input ed output
Input
Memoria
UCE
Output
3.Dispositivi di memoria
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Memoria centrale (o principale)
Sede obbligata dalla quale la CPU estrae i dati e le
istruzioni da eseguire e su cui riporta i risultati
(Memoria di lavoro)
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Memorie di massa o memorie permanenti
Sono i supporti su cui vengono salvati in modo
permanente i dati ed i programmi
Memoria centrale
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RAM (Random Access Memory)
E’ costituita da microchip inseriti sulla scheda madre
(motherboard) ed è utilizzata per registrare risultati o
leggere dati durante una sessione di lavoro
Veloce, costosa, volatile
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ROM (Read Only Memory)
E’ a sola lettura, viene utilizzata per permettere
l‘esecuzione delle funzioni di base del computer (es.
avviamento)
Non volatile
Memoria di massa
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Hard disk (HD) o disco fisso
Floppy disk (FD) o dischetto
CD-ROM
CD scrivibile
DVD (Digital Versatile Disk)
Flash pen (pen drive)
Zip disk
Data cartridge (nastri)
Capacità della Memoria(1)
Qualunque sia la soluzione tecnica adottata o il supporto
utilizzato, la memorizzazione è realizzata con il sistema
binario
Bit (binary digit, cifra binaria) 0 / 1
(es. occorrono 4 bit per rappresentare le 10 cifre arabe,
6 bit per le 10 cifre e le 26 lettere dell’alfabeto)
Capacità della Memoria(2)
Decimale
0
1
2
3
4
5
Binario
0
1
10
11
100
101
Decimale
6
7
8
9
10
Binario
110
111
1000
1001
1010
Esempio:
4 = 20 * 0 + 21 * 0 + 22*1
Rappresentazione binaria (2)
Rappresentazione binaria di un intero:
01011012 = 1·25 + 1·23 + 1·22 + 1·20
= 32 + 8 + 4 + 1
= 4510
 Valore minimo di una sequenza di n
cifre binarie: 000 … 0 (n volte) = 010
 Valore massimo: 1111…111 (n volte) =
2n-1 + 2 n-2 + … + 22 + 21 + 20 = (2n –1)10
Esempio: 1111 = 23 + 22 + 21 + 1 = 15 = 24 -1
Proprietà dei numeri binari
1001101= 77
100110 = 38 = 77/2
resto
Eliminare il bit più a destra corrisponde
a dividere per 2 il valore.
Il bit eliminato è il resto
Trasformazione di un numero intero in
base 10 a binario
109
109 in binario è
109/2=54 resto 1
1101101
54/2=27
resto 0
54
27/2=13
resto 1
27
13/2=6
resto 1
6/2=3
resto 0
3/2=1
resto 1
1/2=0
resto 1
Etc..
Capacità della Memoria(3)
Byte = successione di 8 bit (unità minima indirizzabile)
Kbyte (kilobyte) KB
= migliaia di byte
Mbyte (megabyte) MB
= milioni di byte
Gbyte (giga byte) GB
= miliardi di byte
Tbyte (terabyte) TB
= migliaia di miliardi di byte
Capacità della Memoria(4)
Tipo
Funzione
Capacità
Velocità
Volatilità
RAM
Elaboraz.
32- 512MB
Alta
Si
Hard disk
Archiviaz.
~ 50 GB
Media
No
Floppy disk
Copia/trasf.
1.44 MB
Bassa
No
CD
Trasf/arch
~ 700 MB
Media
No
DVD
Trasf/arch
~ 17 GB
Media
No
Flash pen
Trasf/arch
64- 256 MB
Media
No
Nastri
Backup
Alcuni GB
Bassa
No
Relazione tra memorie e prestazioni di un
PC(1)
La velocità di esecuzione di una istruzione viene
stabilita dalla componente più debole.
L’esecuzione delle istruzioni è preceduta e seguita da
operazioni di lettura/scrittura sulla RAM.
Una RAM non correttamente
dimensionata rallenta il sistema
Dimensione della RAM: parametro che influisce sulle
prestazioni generali del sistema
Relazione tra memorie e prestazioni di un
PC(2)
Molti programmi sono così grandi da non poter
risiedere interamente nella RAM, parte di essi
rimane sulla memoria secondaria (HD, CD-Rom..)
La velocità della memoria secondaria, in
particolare dell’ Hard disk costituisce un
parametro critico per l’efficienza di un
sistema informatico
Hard disk (HD)
•
Principale sistema di memorizzazione dati
•
E’ costituito di minuscole particelle di ferro in
tracce concentriche rivestite da una pellicola
magnetica
•
Ruota a velocità angolare costante
Formattazione di un disco
Formattare significa predisporre una schema
di organizzazione dello spazio sul disco tale
da consentire una razionale memorizzazione e
conseguente reperimento dei dati.
Virtual File Allocation Table (VFAT) : tabella
di informazioni relative alla organizzazione
dei files su disco
Floppy disk (FD)
•
Utilizzato come sistema di trasferimento dati
•
E’ racchiuso in una custodia quadrata di plastica
•
Ha due fessure quadrate, quella di sinistra viene
utilizzata per la protezione dei dati:
chiusa ->
disco non protetto, può essere
usato in scrittura
aperta ->
disco protetto, di sola lettura
CD-ROM o scrivibile
•
Ha una unica traccia a spirale
•
Ruota a velocità lineare costante
•
Tecnologia laser
DVD (Digital video disk)
•
Uguale al classico CD come forma e dimensioni
•
Tecnologia digitale di compressione dei dati
(Mpeg-2)
•
Elevata capacità e qualità di riproduzione
•
DVD ROM
•
DVD Video
Zip disk
•
Ha l’aspetto di un floppy disk
•
Densità di scrittura maggiore
•
E’ esterno al ‘case’ del calcolatore
•
Utilizzato soprattutto per backup (copie di sicurezza)
Data cartridge
•
Elevata capacità
•
Riscrivibile
•
Utilizzato solo per copie di sicurezza
Flash pen