Esame Elementi di informatica

Lezione 19/04

Il calcolatore è una macchina che in maniera automatica esegue operazioni "elementari" ad altissima velocità, non ha nessuna capacità decisionale o discrezionale, ma si limita a compiere determinate azioni secondo procedure prestabilite dall’algoritmo.

Algoritmo e processo

Algoritmo: Successione di azioni che vengono effettuate nel tempo da un esecutore.

Processo: Lavoro svolto eseguendo l’algoritmo, cioè l’elenco delle azioni effettivamente svolte come si susseguono nel tempo.

Processore: Esecutore dell’algoritmo.

Modello di Von Neumann

I calcolatori moderni hanno in comune un modello fondamentale di macchina chiamato modello di Von Neumann. Questo modello di macchina è nato nel 1946 e fu ideato da John Von Neumann.

• CPU (Central Processing Unit): Coordina l’esecuzione delle operazioni fondamentali.
• Memoria: Contiene l’algoritmo con le operazioni da eseguire e i dati su cui opera.
• Unità di input: Consente l’inserimento di algoritmo e dati in memoria (es. tastiera, mouse, penna ottica, tavoletta grafica, scanner).
• Unità di output: Permette di presentare i risultati dell’attività della CPU (es. monitor, plotter, stampanti).

I dispositivi di input e output sono le interfacce della CPU nei confronti del mondo esterno.

Caratteristiche del modello

• Velocità: Milioni di istruzioni svolte dalla CPU in un secondo.
• Affidabilità: Nella esecuzione degli algoritmi, un computer non commette mai errori di algoritmo poiché è un esecutore obbediente dell’algoritmo stesso.
• Capacità di memoria: La capacità è la misura del numero di informazioni immagazzinabili nella memoria, essa varia in base al tipo di memoria usato.

Memoria

Insieme di contenitori fisici di dimensioni finite e fissate, detti registri.

Indirizzo di memoria: La posizione di un registro nell’insieme si chiama.

Misura in numero di bit: La dimensione di un registro si misura in numero di bit.

Memorie a byte o caratteri

• Memorie con registri di 8 bit: Memorie a voce.
• Memorie con registri più grandi: (16, 32, …).

Operazioni sulla memoria

I calcolatori moderni sono dotati di memorie a byte.

• Load (lettura): Si preleva l'informazione contenuta nel registro senza però distruggerla.
• Store (scrittura): Si inserisce una informazione nel registro eliminando quella precedente.

Per comprendere il funzionamento di un registro di memoria si può pensare ad una lavagna il cui uso può essere così esemplificato:

• Leggere informazioni a patto che vi siano state scritte;
• La lettura non cancella quanto scritto.