2. Hardware Componenti di base di un computer Memoria centrale Unità centrale di elaborazione (UCE...
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2. Hardware2. HardwareComponenti di base di un computerComponenti di base di un computer
• Memoria centrale
• Unità centrale di elaborazione (UCE o CPU)
• Unità periferiche di input ed output
Input OutputMemoria
UCE
3.Dispositivi di memoria3.Dispositivi di memoria
• 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)
• Memorie di massa o memorie permanentiSono i supporti su cui vengono salvati in
modo permanente i dati ed i programmi
Memoria centraleMemoria centrale
• 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 lavoroVeloce, costosa, volatile
• 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 massaMemoria di massa
• 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)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)Capacità della Memoria(2)
Decimale Binario0 01 12 103 114 1005 101
Decimale Binario6 1107 1118 10009 100110 1010
Esempio:4 = 20 * 0 + 21 * 0 +
22*1
18
Rappresentazione binaria (1)
• Base 10 cifre da 0 a 9• Base 2 cifre 0 e 1
• Numero intero in base 10 dk d k-1 …d1 d0
cioè :dk x 10k + dk-1 x 10 k-1 + …d1 x 10 + d0
Esempio: 147 in base 10 e’ 1x100+4x10+7x1
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 cif re 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
1001101= 77
100110 = 38 = 77/2
Eliminare il bit più a destra corrisponde a dividere per 2 il
valore.
Il bit eliminato è il resto
resto
Proprietà dei numeri binari
109
109/2=54 resto 1
54/2=27 resto 0
27/2=13 resto 1
13/2=6 resto 1
6/2=3 resto 0
3/2=1 resto 1
1/2=0 resto 1
Trasformazione di un numero intero in base 10 a binario
109 in binario è
110110154
27
Etc..
Capacità della Memoria(3)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)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 Relazione tra memorie e prestazioni di un PC(1)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 Relazione tra memorie e prestazioni di un PC(2)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)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 discoFormattazione 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)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 scrivibileCD-ROM o scrivibile
• Ha una unica traccia a spirale
• Ruota a velocità lineare costante
• Tecnologia laser
DVD (Digital video disk)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 diskZip 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 cartridgeData cartridge
• Elevata capacità
• Riscrivibile
• Utilizzato solo per copie di sicurezza
Flash pen