Appunti di Elementi di informatica

Architettura del computer

Il computer digitale è una macchina elettronica così che ha al suo interno delle componenti che lavorano in grado di risolvere una vasta gamma di problemi.

Ogni insieme di istruzioni che viene eseguito dal calcolatore si chiama PROGRAMMA.

Il primo esempio di macchina automatica è quella di Pascal del 1642, che esegue funzioni di addizione attreverso le ruote. Sono meccanica, non elettronica, che viene utilizzato dalle persone ed utilizzavano un sistema di numerazione decimale.

MARLY 1940-1942

E' un macchina elettromeccanica che funziona con relè (sono delle specie di antenne di funzionamento misto tra meccanica ed elettronica) ,teli permettono di definire due stati diversi (1 e 0)

CODIFICARE il sistema binario significa che dobbiamo avere disposizione delle unità di memoria che possano assumere due stati immediatamente e senza verificabilità. L'azione può potere essere modificabile.

VON NEUMANN

Nel 1946 John Von Neumann pubblica un articolo in cui veniva introdotti per i zona concetti di programma registrata. Questo è una macchina costruita con un memoria unita al controllo una ALU, un disposizione di ingresso/uscita, una decade senica e codificano le informazione e detta da essere la memoria.

L'INPUT e l'OUTPUT servono per interagire con l'esterno dell'azione e quella parte del calcolatore che si occupa di effettuare le operazioni logiche, aritmetiche o detti le operazioni d'armietica sono le somme: divisioni, sottrazioni, ecc. mentre le operazioni logiche sono un altro tipo di operazioni che riguarda le cose su dati (es. operazioni booleani, indiali di controlam). Si occupa di gestire tutte le macchine quindi per esempio: prende la linea e la interpreta decide di farle dispassi di input, nella memoria dell'esecuzione delle ALU ed eventualmente continua l'elaborazione come porte in memoria. Insistebbe l'elaborazione. Nella memoria quindi, abbiamo la possibilità di inserire sia li las da le operazioni da fare sui dati.

L'organizzazione a BUS

L'organizzazione a BUS permette di... le informazioni di essere trasportate da... di un'unità ad un'altra unità. Il BUS collega tutte le unità con un unico segnale, quindi... via di comunicazione la cui gestione delle unità... connettersi direttamente in lettura o in scrittura.

• CPUControl processing unitPROCESSORE

• MEMMemorie Dinamiche

• DispositiviI/OInput/output

• DispositiviMEMORIADI MASSA

Il processore è l'unità che sta all’interno dell’elaboratore e si occupadi elaborare le informazioni, esso contiene l’unità di controllo e le ALU.Esso comunica con le altre componenti perché deve ricevere leinformazioni, decodificarle, interpretarle e farle eseguire.

I dispositivi di memoria di massa sono quei dispositivi che permettono di scrivere ezona in maniera permanente di grosse quantità di dati.

Le memorie

Nelle memorie vengono memorizzati sia i dati che programmi, quindi leistruzioni che la macchina deve eseguire su quei dati.Ne esistono diverse tipologie.

• Register
• CACHE
• MAIN MEMORY
• MAGNETIC DISK(HARISK...)
• TAPE
• OPTICAL DISK(CD, DVD...)

velocità ->

GRANDEZZAv

Sistemi di numerazione

Il nostro sistema di numerazione è un sistema a base 10. 0,1,2,...,9

(425)₁₀ può essere scritto come 1 x 10³ + 2 x 10² + 4 x 10¹

1. Le rappresentazioni decimali sono una rappresentazione posizionale. In questo tipo di sistema rappresentiamo i numeri con alcuni simboli e facciamo valere le posizioni all'interno di questi simboli.
2. Il valore di ciascuna cifra dipende dalla base del sistema.
3. (425)₁₀ può essere scritto come: 1 x 8³ + 2 x 8² + 4 x 8¹ + 5 x 8⁰
4. 8 base indica il numero di cifre disponibili per la numerazione.

Notazione binaria

Il numero 1245 può essere scritto come:

1 x 2¹⁰ + 0 x 2⁹ + 0 x 2⁸ + 1 x 2⁷... = (10011011101)₂

Per rappresentare 1245 in notazione binaria sono necessari 11 bit.

Conversione da base 2 a base 10

(101)₂ → 1 x 2² + 0 x 2¹ + 1 x 2⁰ = 4 + 1 = (5)₁₀

(1110)₂ → 8 + 4 + 2 = (14)₁₀

(1001001)₂ → 32 + 8 + 4 + 1 = (45)₁₀

6. Quanti bit servono per scrivere il numero 38 in binario?

Calcolo la potenza di 2 più vicina ad 88 → 128 > 88 > 64

128 = 1 000 000₀ 8.bit = 2⁷

64 = 1 000 000₀ 7.bit = 2⁶

Il valore massimo che posso ottenere da una sequenza di 7 bit è 127 mentre il valore massimo che posso ottenere da 6 bit è 63.

Sono necessari 7 bit poiché permette di memorizzare numeri fino a 127.

Il Complemento

3; 7 e 0 è il numero che permette di completare il 3 (cioè indica quanto ineffetti sia necessario per arrivare al 10)

33 e 67 è il complemento di 33 e di 67, perch&ecute; permette di arrivare a 10033+67=100

Per trovare il complemento di 1223 trova la potenza di 10 corrisponden-te al numero di cifre del numero, considerando (4) e sottrai:

10⁴-1223=10000-1223=8777 (complemento)

La somma delle cifre la elenco senza tenere conto del riporto, dêsempre zero.

Quindi se A+B=0, B è l'opposto di A. Quindi 67 è l'opposto di 33,perch&ecute; sommand i due cifre dà 0.

Questa proprietà può essere sfruttate per le sottrazioni, perchê mutandoil meno (-) dentro ad un numero questo non è altro che l'opposto delnuovo numero positivo.

Esempio

5 - 4 = 1

5 + 6 = ✖1 → conservo solo una cifra.

45 - 33 = 12

45 + 67 = ✖12 → conservo solo le due cifre