UNIVERSITA’ STUDI DI ROMA
“FORO ITALICO”
Corso di Laurea Triennale
INFORMATICA
Lez. 3
Univ. Studi di Roma
FORO ITALICO
Prof. Stefano Razzicchia
1
Struttura logica del computer
Von Neumann (metà anni ’40)
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Struttura logica del computer:
le memorie
La memoria è la base
sulla quale vengono
registrati i dati su cui
operare e le istruzioni
al momento
dell’esecuzione del
programma.
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Struttura logica del computer:
la Memoria Centrale
Detta anche Memoria
Principale o Memoria
Veloce,
è costituita da due
componenti:
• la RAM
• la ROM
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RAM
ROM
• (Read Only Memory),
• (Random Access Memory),
memoria di sola lettura.
memoria ad accesso diretto.
Memorizza i programmi di
Registra i dati e le istruzioni del
servizio per le funzioni base
programma al momento
del computer (Firmware) che
dell’esecuzione. È’ una memoria
consente al personal computer
volatile: dati e istruzioni vengono
di eseguire le funzioni
persi quando viene interrotta
fondamentali come
l’alimentazione elettrica, a
l’avviamento del software di
seguito dello spegnimento del
computer.
base (ROM-BIOS, ovvero
Read Only Memory - Basic
Input Output System).
Questa memoria non è volatile.
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Struttura logica del computer:
CPU (Central Processing Unit) o UCE (Unità
Centrale di Elaborazione)
Interpreta ed esegue le
istruzioni.
È costituita da un
microprocessore,
ossia un insieme di
circuiti elettronici
miniaturizzati.
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CPU (Central Processing Unit)
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Struttura logica del computer:
Sistema Centrale
+
=
Sistema Centrale
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Struttura logica del computer:
Unità periferiche
Unità di Input - macchine o
dispositivi che permettono
di introdurre dati nel
computer.
Unità di Output - macchine o
dispositivi che permettono
di ricevere dati dal
computer.
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I dati e le istruzioni dell’elaborazione vengono
trasmessi tra Memoria e:
• Unità Centrale di Elaborazione
• Unità Periferiche (sotto il controllo della CPU)
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Per svolgere queste funzioni la CPU utilizza:
• l’Unità Logico-Aritmetica (ALU, Arithmetic
Logic Unit), che esegue le istruzioni logiche e
di calcolo;
• l’Unità di controllo, che sovraintende alle
operazioni di ingresso e di uscita dei dati.
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Le singole istruzioni sono costituite da:
• un Codice operativo, che indica il tipo di operazione
che deve essere eseguita; le istruzioni possono
riguardare il calcolo, la lettura e la scrittura, il confronto
di dati e il trasferimento dell’esecuzione a un punto
diverso del programma, il trasferimento di dati in
memoria.
• uno o più Operandi, che danno gli indirizzi di memoria
dei dati da elaborare e di dove memorizzare
risultati ottenuti.
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Prestazioni di un computer
Le prestazioni dell’elaboratore dipendono:
•
•
•
•
•
•
•
dalla velocità dell’unità centrale di elaborazione;
dalla capacità della memoria centrale di gestire programmi
costituiti da un elevato numero di istruzioni;
dalla velocità di accesso alle memorie di massa;
dall’eventuale frammentazione dei dati su disco;
dalla disponibilità di schede grafiche (se richieste dal
sistema);
dalla disponibilità di acceleratori per le operazioni di
calcolo;
dall’ utilizzo contemporaneo di più programmi,
multiprogrammazione o multitasking.
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Frammentazione e deframmentazione
Quando, su un disco magnetico, i files vengono scritti
e cancellati di continuo, come avviene normalmente, i files
si frammentano, cioe' invece di essere registrati tutti di fila,
cominciano a essere registrati in ogni spazio libero del disco.
L'attivita' di deframmentazione ottimizza i file e lo spazio
a disposizione, e sarebbe buona norma eseguirla sovente,
per avere un sistema piu' efficiente.
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Prestazioni di un computer:
unità di misura
La velocità dell’Unità Centrale di
Elaborazione si misura in MIPS (milioni di
istruzioni al secondo) ed è proporzionale alla
velocità del Clock di Sistema, un orologio che sincronizza
l’esecuzione delle istruzioni.
La velocità del clock si misura in Mhz (milioni di
cicli al secondo) o Ghz (miliardi di cicli al
secondo)
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Memorizzazione dati
Nel computer la memorizzazione dei dati si basa
sul sistema digitale binario:
• digitale perché all’interno dell’elaboratore tutto viene
rappresentato con numeri, cifre (in inglese: Digit),
• binario perché si usa un sistema di numerazione su base 2,
quindi con l’utilizzo di due sole cifre (0 e 1).
• L’unità di rappresentazione minima è il bit (Binary Digit = cifra
binaria).
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Memorizzazione dati
I bit vengono raggruppati in byte di 8 bit.
Ogni byte è in grado di rappresentare
256 (= 28) combinazioni diverse.
•
•
•
•
•
•
bit
byte = 8 bit
KB (kilobyte) = 2 alla 10 byte = 1024 byte
MB (Megabyte) = 2 alla 10 KB = 1024 Kilobyte
GB (Gigabyte) = 2 alla 10 MB = 1024 Megabyte
TB (Terabyte) = 2 alla 10 GB = 1024 Gigabyte
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Memorizzazione dati
• Il carattere è l’unità minima di registrazione e
occupa 1 byte.
Esempi di caratteri sono:
•S
•3
•/
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Memorizzazione dati
• Il campo è un insieme di caratteri che rappresentano un
dato. Occupa alcuni byte.
Esempi di campi sono:
• Cognome
• Età
• Data fattura.
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Memorizzazione dati
•
Il record è un insieme di campi che costituiscono
un’informazione unitaria. Occupa decine o centinaia di byte.
Un esempio di record può essere dato
dalla seguente sequenza di campi:
• Cognome, Nome, Indirizzo, Città.
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Memorizzazione dati
• Il file è l’insieme dei record omogenei, cioè aventi la
stessa struttura. Può occupare da pochi kilobyte a qualche
gigabyte.
• La cartella o directory è un insieme di file al quale viene
dato un nome simbolico, che ne facilita la ricerca.
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Quiz
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Quale è la maggiore tra le seguenti unità di memoria?
a. Mbyte
b. Gbyte
c. Tbyte
d. Kbyte
Il termine ROM indica:
a. Random Optical Memory
b. Random Only Memory
c. Read Only Memory
d. Read Optical Memory
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Quale è il compito della ALU?
a. Eseguire le operazioni di calcolo, logiche e
di confronto tra dati
b. Controllare eventuali errori dell’hardware
c. Controllare il funzionamento della memoria
d. Controllare le operazioni di input e output
In un byte può essere memorizzato:
a.
b.
c.
d.
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Un carattere
Alcuni caratteri
Un campo
Un record
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Un record è un insieme di:
a.
b.
c.
d.
Campi
Comandi
Istruzioni
Funzioni
Durante il funzionamento del computer,
nella RAM sono presenti:
a.
b.
c.
d.
Il BIOS
Solo il Supervisore
Solo i programmi applicativi
Il Supervisore e i programmi applicativi
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