Modello di Von Neumann

Un programma è una sequenza di istruzioni codificate (in forma di bit: 0 e 1) che il computer

può eseguire.

L’idea importante è che il computer non è costruito per un solo problema:

lo stesso computer può eseguire programmi diversi

●​ basta cambiare il programma per risolvere un problema diverso.

●​

Questa idea deriva dal concetto di macchina universale introdotto da John von Neumann

Secondo questo modello:

dati e programmi sono memorizzati nella stessa memoria

●​ la CPU legge le istruzioni dalla memoria e le esegue.

●​

Vari livelli di astrazione (dal piú basso al piú alto):

1)Circuiti elettronici (hardware):

-​ formati da transistor (livello più vicino all’hardware)

-​ permettono di realizzare porte logiche (AND, OR, NOT; implementano operazioni

dell’algebra booleana)

-​ con combinazioni di queste porte si costruiscono circuiti più complessi (CPU, registri,

memorie, sommatori)

-​ con porte logiche + memoria(potenzialmente infinita) si può calcolare qualsiasi

funzione calcolabile)

-​ Significa che tutti i programmi che esistono (videogiochi, browser, AI) possono

essere ridotti a: operazioni logiche, memoria, sequenze di istruzioni.

2)Linguaggio macchina:

-​ bit organizzati in istruzioni con una struttura

-​ esempio di istruzione (32 bit): [operazione][operando1][operando2]

-​ una parte dei bit indica che operazione fare e su quali dati lavorare

-​ questo rende i bit interpretabili con la CPU

-​ un linguaggio macchina più comprensibile è il linguaggio Assembly, che non usa

numeri per le istruzioni ma parole mnemoniche (es. ADD per la somma)

3)Sistema operativo:

-​ gestisce la CPU

-​ gestisce la memoria

-​ gestisce i dispositivi

-​ permette di eseguire più programmi ( divide il tempo della CPU in turni velocissimi

(time sharing), dando l’illusione che tutto giri in parallelo)

4)Linguaggi di programmazione:

-​ i programmatori scrivono istruzioni in questo linguaggio molto simile a quello umano

5)Programmi applicativi:

-​ software progettato per permettere all’utente di svolgere una specifica attività

utilizzando il computer, sfruttando i servizi offerti dal sistema operativo

MODELLO DI VON NEUMANN

-Introduce il principio di programma memorizzato (stored program)-->dati e programma

sono salvati nella stessa memoria; quindi quando un programma viene eseguito la CPU

legge le istruzioni dalla memoria, esegue le istruzioni e usa i dati presenti in memoria.

-4 parti principali del computer:

CPU→ processore, esegue le istruzioni e fa calcoli (somme, sottrazioni, operazioni

●​ logiche)

Memor