Fondamenti di Informatica

Bios

Il Bios (Basic Input-Output System) in ogni computer è contenuto nella ROM, il Bios contiene un

piccolo programma che consente di trasferire dalla memoria di massa a quella centrale il sistema

operativo e latri dati essenziali(fase di boot) che mettono il computer in grado di essere pronto a

funzionare.

Bus

Il bus è un canale di comunicazione che permette a periferiche e componenti di un sistema

elettronico di "dialogare" tra loro scambiandosi informazioni o dati di sistema attraverso la

trasmissione di segnali. L'accesso ai vari bus da parte dei componenti del sistema è coordinato dalla

CPU. L'ampiezza dei bus corrisponde alla quantità di dati che possono essere trasferiti

contemporaneamente Per il collegamento fisico tra componenti occorrono tre tipologia di bus: bus

dati, bus indirizzi e bus di controllo che fa transitare i segnali che identificano sorgente e destinatario

dei dati e direzione del flusso.

Memoria Cache

La memoria cache è un termine dell'informatica che indica una area di memoria temporanea, che

memorizza un insieme di dati che possano successivamente essere velocemente recuperati quando

necessari, utile quindi per accelerare questa interazione. Se il processore ha bisogno di leggere un

dato o un’istruzione dalla memoria centrale la cerca prima nella cache che è molto più veloce.Se il

dato o l`istruzione non si trovano memorizzati nella cache allora il processore chiede alla memoria

centrale di fornire l’elemento richiestoLocalizzata tra CPU e memoria centrale, si divide in due livelli

di memorizzazione il primo fino a 256KB che si trova all'interno del microprocessore e il secondo fino

a 2 MB al di fuori del microprocessore.

Catalogo Elaboratori

A secondo del livello di potenza e complessità i computer si dividono in:Embedded, personal

computer (desketop, laptop), Workstation o stazioni di lavoro, minicomputer e mainframe

Cavi coassiale e doppino

Un doppino e costituito da due o più coppie di fili di rame singolarmente ricoperti di materiale

isolante intrecciati uno intorno all'altro per ridurre le interferenze e isolati da una guaina. Questo è il

mezzo di trasmissione meno costoso e più utilizzato per segnali analogici e digitali, ne esistono varie

tipologie identificate in classi di qualità crescente. I cavi coassiali sono costituiti da un corpo centrale

conduttore ricoperto da materiale isolante sul quale viene avvolta una rete di sottili fili metallici(calza)

che realizza una schermatura del conduttore dalle interferenze esterne, ne esistono due tipi Thin e

Thinck che si differenziano per la lunghezza di banda e il diametro. sono specialmente usati nella

distribuzione televisiva,nelle reti telefoniche e nelle reti di calcolatori.

Ciclo Macchina

Il termine ciclo-macchina è un insieme di passi necessari per eseguire un' istruzione interna o un'

istruzione di controllo. le fasi del ciclo-macchina sono :fase di ketch cioè di acquisizione dalla RAM

dell'istruzione da eseguire, decide cioè decodifica dell'istruzione ed execute cioè esecuzione

dell'istruzione.

Fibra ottica

Un cavo in fibra ottica è costituito da: un conduttore centrale o core di dimensioni molto sottili, un

rivestimento con indice di rifrazione minore del core e un guaina opaca. la trasmissione avviene in

base al principio di riflessione totale. Caratteristiche uniche son: banda molto alta, ridotta

attenuazione del segnale e immunità dalle interferenze elettromagnetiche. le fibre ottiche sono

utilizzate nelle comunicazione a lunghe distanze ma anche per collegamenti metropolitani e reti

locali

Mezzi di accesso a contesa e non contesa

Un metodo di accesso si basa su un algoritmo che ogni stazione utilizza per accedere la canale di

trasmissione e ottenere il diritto a trasmettere. I mezzi di accesso si dividono in tecniche a contesa in

cui l'accesso è casuale, se uno p più stazioni cercano di trasmetter simultaneamente il conflitto si

risolve attraverso regole di mediazione, le prestazioni possono essere calcolate solo statisticamente.

Nelle tecniche a non contesa si da luogo a reti deterministiche in cui ogni trasmissione avviene in un

istante definito e sicuramente va a buon fine poiché in quell'istante solo una stazione possiede

l'accesso al canale, le prestazioni possono quindi essere determinate con precisione.

Datagramma

In un datagramma i pacchetti dati vengono trattati in modo indipendente l'uno dall'altro,ogni

pacchetto segue un cammini differente. non è garantito l'ordine di arrivo infatti il nodo di destinazione

ricompone il messaggio in base al numero progressivo contenuto all'interno del pacchetto, infine se

un pacchetto si perde nella rete il destinatario deve gestire la richiede dell'eventuale ritrasmissione.

Deadlock

La condizione di deadlock si ha quando un processo Pa che ha allocata una risorsa R1 richiede

l'allocazione di una risorsa R2 attualmente occupata da Pb che a sua volta richiede l'allocazione di

R1 per proseguire. entrambi i processi quindi si trovano in uno stato di attesa dal quale non

riusciranno ad uscire se non attraverso un intervento di preempiotion fatto da un autorità di sistema.

La preemption è un intervento del sistema operativo che può terminare un processo sottraendoli le

risorse di sistema, che però causa la terminazione irregolare del processo con possibile perdita di

dati. il deadlock si verifica per: condizione di mutua esclusione, allocazione parziale, assenza di

preemption o di attesa circolare. Il deadlock può essere evitato attraverso un evoluzione delle risorse

necessarie nel minor tempo possibile, ciò si ottiene attraverso l'allocazione globale o attraverso

l'allocazione generale.

File system

Un sistema operativo può lavorare da macchina virtuale. una macchina virtuale tipicamente ha un

architettura a livelli. Tramite un insieme di programmi offre funzionalità più potenti di quelle offerte dal

livello inferiore, basandosi sui servizi da questo offerti.ogni macchina virtuale gestisce risorse

specifiche del sistema: fornendo meccanismi di accesso, mascherado i limiti delle risorse e

standardizzando l modalità di accesso indipendente da come è realizzato il servizio sottostante.

questi meccanismi garantiscono la correttezza delle operazioni e sono separati dalle politiche di

gestione delle risorse.

Gerarchia delle memorie

Una gerarchia di memoria è composta da più livelli, il livello superiore(quello più vicino al

processore) è più piccolo e veloce utilizza una tecnologia più costosa del livello inferiore. Al primo

livello troviamo i registri della CPU, successivamente troviamo la memoria cache di primo livello e poi

quella di secondo livello che si trovano all'interno del circuito integrato, al livello inferiore troviamo la

ram che si trova inserita nella scheda madre con i vari supporti esterni utilizzabili e all'ultimo stadio

troviamo il disco fisso all'interno del case del calcolatore.

Hard Disk

Gli hard disc sono dei sipositivi di memorizzazione magnetica costituiti da un supporto rivestito in

materiale magnetico che consente la memorizzazione dei dati. le operazioni di lettura e scrittura sono

effettuate tramite una testina che viene posizionata in prossimità della faccia magnetica e identificato

lo stato di magnetizzazione sottostante. le informazioni sono memorizzate sul disco sotto forma di

cerchi chiamate tracce che a sua volta sono divisi in settori che ospitano un blocco di dati chiamato

record. questa organizzazione è possibile grazie alla formattazione che organizza il disco magnetico,

durante il funzionante il disco ruota e la testina va a posizionarsi sulla traccia desiderata e del settore.

Macchina Virtuale

Un sistema operativo può lavorare da macchina virtuale. una macchina virtuale tipicamente ha un

architettura a livelli. tramite un insieme di programmi offre funzionalità più potenti di quelle offerte dal

livello inferiore, basandosi sui servizi da questo offerti. Ogni macchina virtuale gestisce risorse

specifiche del sistema: fornendo meccanismi di accesso, mascherando i limiti delle risorse e

standardizzando l modalità di accesso indipendente da come è realizzato il servizio sottostante.

questi meccanismi garantiscono la correttezza delle operazioni e sono separati dalle politiche di

gestione delle risorse.

Mezzi di Trasmissione

I mezzi di trasmissioni si suddividono in: guidati ossia linee fisiche che portano il segnale fino al

ricevitore come ad esempio la fibra ottica, i cavi coassiali e il doppino telefonico e in non guidati in cui

i segnali vengono tramezzi e ricevuti mediante antenne, un antenna trasmettitore irradia nello spazio

onde elettromagnetiche che l'antenna ricevente capta, può essere direzionale cioè punto a punto o

non direzionale cioè multi-punto

Microprocessore

Il microprocessore è una tipologia particolare di processore elettronico che si contraddistingue per

essere interamente costituita da uno o più circuiti integrati e per questo di dimensioni molto ridotti

microprocessori sono usualmente indicati dalle case costruttrici tramite single che identificano le loro

caratteristiche interne quali frequenza di clock e parallelismo di elaborazione, ossia il numero di bit

che possono essere elettorati simultaneamente. i primi modelli di microprocessori a 8 o 16 bit

presentavano frequenze di clock di qualche megahertz ma in breve tempo si sono evoluti

raggiungendo i 32 e 64 bit con frequenze di clock di Gigaherz.

Differenza commutazione di pacchetto e di circuito

la commutazione di circuito consiste nel creare tra una sorgente e un destinatario un canale logico

temporaneo dedicato costituito da una connessione a Successione tra i nodi della rete. la

commutazione di pacchetto si base invece sull'invio di pacchetti di dimensioni ridotte generalmente

di qualche KB. un messaggio è composto da vari pacchetti che oltre a contenere i dati da trasmettere

contiene altre informazione necessarie come ad esempio l'indirizzo di destinatario ecc

Paginazione memoria

La paginazione di memoria consiste in: il processo viene divino in pagine cioè porzioni di

programma di lunghezza fissa e viene caricata solo la pagina che contiene l'istruzione da elaborare

di conseguenza anche la memoria viene divisa in pagine della stesse dimensione.lo svantaggio

della paginazione di memoria è il page fault in cui processo si sospende.

PCB

Descrittore di processo o Process Control Block (PCB).Il PCB contiene tutte le informazioni relative a:

stato globale, risorse possedute,valori corrente dei registri del processore all’atto dell’uscita dallo

stato running, posizione dell’area di swap su disco se privo della risorsa memoria centrale,

informazioni di account, ecc.Il PCB viene assegnato ad un processo quando viene p