Hardware - Parte 1

Informatica Generale

Maria De Marsico

Ricordiamo che:

• Possiamo distinguere tra hardware e software
• L'hardware è la "ferraglia", la "ferramenta" del computer
• È costituito dalle componenti fisiche, elettroniche e meccaniche (ad esempio i chip, microcircuiti integrati come le schede di memoria)
• Il software è costituito dalle istruzioni che consentono al computer di funzionare e di svolgere il proprio lavoro, cioè è la "mente" del computer
• Può essere diviso in software di base (tra cui il sistema operativo) e applicativo (programmi applicativi e di utilità)

Che cos'è un computer:

• Un computer non è altro che un contenitore, che equipaggiato con gli opportuni dispositivi elettronici (Hardware) e programmi (Software), è in grado di svolgere i più disparati lavori: calcoli,...

memorizzazioned’informazioni e loro elaborazione. 4Informatica Generale Maria De MarsicoIL Computer⇒ ⇒Input Output5Informatica Generale Maria De MarsicoI tipi di computerDimensioni Tempo (anni)6Informatica Generale Maria De Marsico 2I tipi di computer

• Il supercomputer e il mainframe:
• sono computer di grandi dimensioni, assai costosi e sofisticati
• possono essere utilizzati da molti utenti contemporaneamente mediante opportuni terminali
• usati da grandi organizzazioni che devono elaborare enormi quantità di dati (per esempio per la previsione del tempo, per la gestione delle prenotazioni ferroviarie, ecc.)
• Il minicomputer è:
• un computer di medio-alta potenza
• in grado di gestire fino ad un centinaio di terminali contemporaneamente
• le sue risorse sono utilizzate tramite terminali

Informatica Generale Maria De MarsicoI tipi di computer

• Un terminale senza alcuna capacità di calcolo è detto

terminalestupido (dumb)

• • è costituito unicamente di tastiera e monitor
• • affida interamente i calcoli al mainframe o minicomputer a cui è collegato

Il terminale intelligente:

• • è in grado di svolgere localmente una certa quantità di funzioni in modo da alleggerire i compiti del computer centrale a cui è collegato
• • non è dotato di memorie di massa per il salvataggio dei dati in locale

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I tipi di computer

• • Una workstation è un microcomputer (occupa poco spazio) di fascia alta progettato per applicazioni particolari come disegno tecnico o elaborazione di immagini.
• • è destinata generalmente ad essere usata da una sola persona, ma può essere acceduta da remoto da altri utenti se necessario
• • offre di solito (o meglio offriva) prestazioni più elevate di quelle normali di un personal computer, specialmente riguardo alla grafica (erano famose le Silicon Graphics)

La potenza di calcolo, la capacità di memoria e la capacità di gestire il multitasking SGI O2 (più processi contemporaneamente); tende ormai a essere usata per compiti molto specifici.

Informatica Generale Maria De Marsico 3I tipi di computer:

• Il personal computer (detto anche desktop computer, o homecomputer) è il computer nella sua forma oggi più comune, come siamo abituati a pensarlo.
• Può essere utilizzato da un solo utente alla volta.
• È dotato di tutto il necessario per caricare programmi, elaborare dati e salvarli.
• Non ha la potenza di un mainframe, ma è sempre più potente.

Informatica Generale Maria De MarsicoI tipi di computer:

• Il computer multimediale è un personal computer:
• Dotato dell'hardware e del software necessari per la produzione e riproduzione di audio e filmati consentendo, se necessario, di interagire con i programmi.
• Dotato di lettori/scrittori.

di CD-ROM o DVD (Digital VideoDisc), supporti particolarmente indicati per contenere grandiquantità di dati

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I tipi di computer

• Il computer portatile è potente (quasi) come quello da scrivania tradizionale
• di dimensioni ridotte, limitate
• particolarmente adatto per chi ha necessità di spostarsi senza rinunciare a lavorare, per esempio per fare proiezioni delle proprie presentazioni con l'uso di videoproiettori
• In particolare il laptop (o notebook) è un computer portatile particolarmente leggero (oggi per esempio < 5kg)
• utilizzabile come computer da scrivania poiché è collegabile a una tastiera e ad un video di dimensioni standard

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I tipi di computer

• Il palmare o palmtop o pda (personal digital assistant) è un computer di dimensione molto ridotte (10-18 cm) e di peso di 300-400 g
• nato come evoluzione delle agendine

elettroniche

• dotato di un sistema operativo con comunicazione adicone
• facilmente interfacciabile per comunicare con ipersonal computer e i portatili
• può navigare in internet, inviare fax e posta elettronica
• provvisto di molti programmi di utilità (per scrivere, organizzare appuntamenti, usare fogli elettronici, leggere libri in formato elettronico ed ascoltare musica MP3)

Informatica Generale Maria De Marsico I componenti essenziali di un personal computer Per l'hardware possiamo distinguere:

• una componentistica interna
• processore, memoria centrale, memoria di massa ecc. raccolti per lo più sulla scheda madre (mother board)
• diversi tipi di periferiche
• monitor, mouse, tastiere, stampanti, ecc.

Informatica Generale Maria De Marsico I componenti essenziali di un personal computer Un componente essenziale di un personal computer è la CPU (Central Processing Unit, unità centrale di elaborazione).

elaborazione), generalmente costituita da un microprocessore

Il microprocessore o semplicemente processore è il componente che fisicamente esegue le operazioni del computer

Le operazioni avvengono nella memoria centrale del computer Banchi di memoria

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I componenti essenziali di un personal computer

I dati su cui opera il computer ed i programmi utilizzati sono memorizzati ed archiviati su supporti di memoria interni (dischi rigidi) o rimovibili (floppy, cd, ecc. ma anche dischi aggiuntivi)

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I componenti essenziali di un personal computer

Abbiamo poi i dispositivi per l'ingresso e l'uscita dei dati.

Inizialmente lettori e perforatori di schede...

...poi video, tastiera e stampanti (le prime ad aghi!)...

...quindi arrivano il mouse (WIMP!)...

...le tavolette grafiche e gli scanner...

...e poi

Il tuo compito è formattare il testo fornito utilizzando tag html. ATTENZIONE: non modificare il testo in altro modo, NON aggiungere commenti, NON utilizzare tag h1; Il testo formattato correttamente è il seguente:

microfoni e casse …• … oggi abbiamo moltissimi modi per trasmettere e ricevere dati dal computer (ad esempio direttamente da una telecamera digitale) !

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L’unità centrale

• L’unità centrale è costituita dal contenitore (case o cabinet) che racchiude le componenti necessarie al funzionamento del computer
• componenti elettronici di altissima qualità quali la scheda madre o motherboard, sulla quale sono montati il processore, la memoria centrale o RAM (Random Access Memory), altre memorie, chip ecc.
• dischi fissi, porte (seriali, parallele, scsi -si legge scasi-, usb, ecc. ecc.), lettori di Cd, schede video, acceleratori grafici ecc.
• Le altre componenti del computer connesse al computer tramite le varie porte ed esterne al case sono chiamate periferiche

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Il case

• Il case di un personal computer contiene
• CPU (Central Processing Unit)

Unità Centrale di Elaborazione RAM (Random Access Memory) Memoria Centrale ROM (Read Only Memory) Memoria Centrale HD (Hard Disk) Memoria di Massa (Disco Rigido) Informatica Generale Maria De Marsico La CPU All'interno del case l'oggetto più importante del computer è la CPU (Central Processing Unit) o unità centrale di elaborazione, comunemente chiamata processore. È il circuito integrato che effettua l'elaborazione vera e propria dei dati, delle operazioni di calcolo e di controllo. I modelli più noti sono quelli prodotti dalla Motorola (classe 68000), dalla Intel (8088, 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium I, II, III, IV, Celeron, Centrino), dalla AMD (K6, k7, Athlon, Duron, ...). Ultimamente si sono affermate le CPU dual core che uniscono due processori indipendenti e le rispettive Cache (vedremo ...) in un singolo package. Questo tipo di architettura.

Consente di aumentare la potenza di calcolo.

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La CPU

La CPU è composta di due parti:

• l'unità di controllo che sovrintende alla corretta esecuzione dei programmi (quindi preleva le istruzioni dalla memoria centrale) e coordina il lavoro degli altri componenti hardware del computer
• l'unità logico-aritmetica (ALU - Arithmetic Logic Unit) che esegue le operazioni matematiche, logiche e di confronto

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La CPU contiene anche una serie di registri (celle di memoria ad accesso molto veloce) necessari all'elaborazione:

• registro istruzione corrente (IR - Instruction Register): contiene l'istruzione in corso di esecuzione
• contatore di programma (PC - Program Counter): contiene l'indirizzo della prossima istruzione da eseguire
• registro dei flag (PSW - Program Status Word): memorizza alcune informazioni sul risultato

dell'ultima operazione (carry, zero, segno, overflow,...)

• registro interruzioni: utilizzato per la comunicazione con le periferiche
• registro accumulatore (nella ALU): dove avvengono i calcoli

La CPU

• La potenza di elaborazione di un processore è data dal numero di operazioni che l'ALU esegue in un secondo (MIPS - milioni di istruzioni al secondo, MFLOPS - milioni di istruzioni in virg