Da Von Neumann ai moderni elaboratori

Hardware allo stato puro…

Todo Modello teorico di Von Neumann …in pratica

Motherboard (principali componenti) Disco rigido USB USB pen Storage ottici

DVD Blu-ray HD-DVD DVD-D

Memoria Virtuale

Modello di Von Neumann

CPU o unità di lavoro ALU (Arithmetic Logic Unit) Unità di controllo

Unità di memoria (RAM)Unità di inputUnità di outputBus, collegamento fra i componenti

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Modello di Von Neumann dati e codice dei programmi residenti in RAM.

unità di memoria è la memoria principale;memorie di massa sono dispositivi di I/O.

negli anni quaranta, la tecnologia non lasciava presupporre dispositivi come hard disk, CD-ROM, DVD-ROM o anche solo nastri magnetici

Motherboard/1

Motherboard/1

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Motherboard/2

Motherboard/3

Memoria virtuale/1 La memoria RAM è limitata e in genere molto

ridotta rispetto al discoRAM: 2 – 4GBHD: 100 – 500 GB

IDEA: utilizziamo il disco al posto della RAM.Ma come? E il modello di Von Neumann?

Memoria virtuale/2 Usiamo il disco solo come appoggio per una

parte di dati e programmi presenti in RAM I programmi caricati in memoria sono molti

ma solo pochi sono realmente in esecuzioneGli altri aspettano …

“Spostiamo sul disco i programmi in attesa”

Configurazione della memoria virtuale in XP

Disco rigido/1 dispositivo utilizzato per la memorizzazione a

lungo termine dei dati costituito da uno o più dischi in alluminio o

vetro, rivestiti di materiale ferromagnetico in rotazione e da due testine per ogni disco

Dati su entrambi

I lati di ciascun piatto

Disco rigido: la storia L'hard disk è stato inventato nel 1956

dall'IBM. primo prototipo costituito da 50 dischi del

diametro di 60 cm, 5 megabyte di datiNel 1973 (IBM) modello 3340 Winchester, due

dischi da 30 MB l'uno. Il primo HD per personal computer fu l'ST506

prodotto da Seagate Technology nel 1980 capacità di 5 MB, diametro di 5,25 pollici. Installato sui personal computer AT&T con processore

286 (Olivetti)

Disco rigido: struttura logica Piatto: Un hard disk si compone di uno

o più dischi paralleli, di cui ogni superficie, è "piatto“

Traccia: anelli concentrici numerati. Cilindro: insieme di tracce alla stessa

distanza dal centro presenti su tutti i dischi.

Settore: suddivisione in "spicchi" uguali a cui è sottoposto ogni piatto.

Blocco:L'insieme di settori posti nella stessa posizione in tutti i piatti.

A) TracciaB) SettoreC) Settore di una tracciaD) Cluster

L’unità elementare di dati che possono essere letti o scritti è il blocco

Disco rigido: le caratteristiche Capacità:

espressa in Megabyte, Gigabyte, Terabyte (es 100GB)

Tempo di accesso a disco è la somma di: Seek time: tempo necessario a

spostare la testina sulla traccia Latency time: tempo necessario

a posizionare il settore desiderato sotto la testina, e dipende dalla velocità di rotazione;

Transfer time: tempo necessario al settore per passare sotto la testina, riguarda la lettura vera e propria.

testina

USB/1 periferiche collegate da hub (concentratori).

massimo 127 periferiche per gestore

segnale di alimentazione per periferiche a basso consumo.

Periferiche compatibili: mouse, tastiere, memoria di massa a stato solido e a disco rigido, scanner d'immagini, macchine fotografiche

digitali, stampanti, casse acustiche, microfoni …

USB/2 standard 1.0: velocità a 1,5 Mbit/s versione 1.1: aggiunge la modalità full speed

a 12 Mbit/s. versione 2.0: velocità a 480 Mbit/s. La USB Implementers Forum ha annunciato

la nascita dell' USB 3.0: Velocità di 4,8 Gbit al secondo (circa 600Mbytes

al secondo), contro gli attuali 60MB dell'USB 2.0.

Chiave USB/1 Una chiave USB, o penna USB, o pendrive, è

una memoria di massa portatile che si collega al computer mediante la comune porta USB.

Nella chiave USB i dati sono memorizzati in una memoria flash, tipicamente di tipo NAND, contenuta al suo interno.

Chiave USB/2 Il protocollo per il trasferimento dei dati dal

computer alla chiavetta, e viceversa, è un protocollo standard (USB Mass Storage protocol).driver di supporto e di inclusione nel file system

locale da parte dei produttori di sistemi operativi quali Windows e Linux.

compatibilità garantita

Chiave USB/3 Velocità = min(velocità interfaccia, velocità memoria

flash) Velocità legata alla versione di interfaccia USB supportata

(1.1 oppure 2.0) velocità di scrittura dipendente anche dal tipo di memoria

flash utilizzata, e dalla eventuale presenza di microchip dedicati all'interno della chiavetta stessa.

numero di scritture che una memoria flash può supportare: 100.000 cicli di scrittura.

due penne USB 2.0 hanno la stessa velocità?

Chiave USB/4

1) connettore USB2) chip di gestione del protocollo USB3) pin per test industriali4) memoria flash5) oscillatore6) diodo led di funzionamento7) interruttore per il blocco della scrittura8) spazio per una seconda memoria flash

DVD/1 Il DVD, acronimo di Digital Versatile Disc,è un

supporto di memorizzazione di tipo ottico. prodotto della cooperazione di:

Philips, Sony, Matsushita, Hitachi, Warner, Toshiba, JVC, Thomson e Pioneer.

DVD/2 Le dimensioni dei DVD di produzione industriale

sono di quattro tipi: DVD-5: 4.7 GB Lato unico e singolo strato DVD-9: 8.5 GB Lato unico e doppio strato DVD-10: 9.4 GB Due lati e singolo strato DVD-18: 17 GB Due lati e doppio strato

La memorizzazione delle informazioni avviene sullo "strato di incisione", tramite un laser.

La minima velocità di trasmissione dati da un DVD è nove volte maggiore di quella di un CD, Velocità 1x per un lettore DVD equivale a 1350 KBps, Velocità 1x per un lettore CD equivale a 150KBps.

DVD/3 Formati DVD

DVD+R DVD-R DVD-RAM DVD+RW DVD-RW DVD+R DL (doppio strato)DVD-R DL (doppio strato)DVD-D mini DVD

DVD/4 Un DVD+R DVD-R è un disco ottico scrivibile

una sola volta con una capacità di 4,7 GB Il DVD+R a differenza del DVD-R ha un

sistema migliore di gestione degli errori.

Dal 2006 il mercato dei DVD registrabili si è assestato a favore di entrambi i formati

disponibilità di lettori e masterizzatori che li supportano ambedue.

DVD/5Doppio strato DL sta per Dual Layer, che significa doppio

strato, conosciuto anche come DVD-R9 I dati da masterizzare vengono distribuiti

equamente sui due strati (layer) dello stesso lato del disco.

Singolo o doppio lato?

DVD/6DVD usa e getta? Il DVD-D è un formato DVD dove la D sta per

disposable e cioè "usa e getta". Il DVD-D è venduto in una bustina di cartone e

diviene inservibile trascorse alcune ore dall'apertura della confezione.

Il DVD-D esiste per i film da visualizzare una sola volta, per i videogiochi da giocare in un tempo limitato e nel formato DVD-D registrabile

Blu-Ray supporto ottico proposto dalla Sony agli inizi

del 2002 come evoluzione del DVD per la televisione ad alta definizione.

utilizzo di un laser a luce blu, contiene fino a 54 GB di dati, quasi 12 volte di più rispetto a un DVD Single Layer - Single Side (4,7 GB).

HD-DVD HD DVD (acronimo di High Defintion Digital

Versatile Disc) formato ottico digitale sviluppato come

standard per i DVD di nuova generazione adatti ai contenuti ad alta definizioneproposto da Toshiba, NEC, Sanyo, Microsoftsupportato da Paramount Pictures, Dreamworks

e da Universal Studios. 15GB di spazio (3 layer)

Blue-ray(BD) e HD-DVD Evoluzioni future:

Blu-ray Disc a 4 strati, di 100 GB, con esperimenti in corso per un ulteriore raddoppio fino ad 8 strati o 200 GB.

HD DVD, con dischi da 45 GB a 3 strati

La tecnologia alla base di Blu-ray è più complessa e sofisticata, ma permette di raggiungere capacità teoriche superiori ai 500 GB per singolo disco.

HD DVD punta meno sulla capacità massima di storage e più sulla compatibilità con l'attuale tecnologia DVD a laser rosso.