Informatica di base - Appunti

STABILE.3.3 LA MEMORIA CENTRALE

La memoria centrale è costituita da un insieme sequenziale di celle (locazioni) ciascuna delle quali contiene un'unità d'informazione di lunghezza fissa. Ogni unità di informazione è caratterizzata da un indirizzo, corrispondente alla posizione della cella rispetto all'inizio della memoria, e da un contenuto, sia questo un dato o un'istruzione.

ULTERIORE CLASSIFICAZIONE in conformità a:

• accessi consentiti: sola lettura, scrittura - lettura, etc.
• persistenza dell'informazione in assenza di alimentazione: volatili o permanenti;
• RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) memoria ad accesso casuale. Scrittura-lettura.
• ROM (READ ONLY MEMORY) A SOLA LETTURA. Scrittura eseguita una volta per tutte dal costruttore. Permanente accesso casuale come la RAM, con tempi di accesso leggermente inferiori.

3.5 ALTRI TIPI DI MEMORIA OLTRE RAM E ROM:

PROM:

CAPITOLO 4: OPERAZIONI SVOLTE DALLA ALU (UNITÀ ARITMETICO LOGICA).

OPERAZIONI ARITMETICHE:

• SOMMA/SOTTRAZIONE
• MOLTIPLICAZIONE/DIVISIONE
• INCREMENTO/DIMINUZIONE

Mentre la somma, sottrazione, moltiplicazione e la divisione sono operazioni compiute dal PC utilizzando il metodo binario, l'incremento e la diminuzione sono compiuti in sistema unario.

Le operazioni aritmetiche possono essere di due generi:

1. doppia precisione nella quale per rappresentare un numero sono necessari due registri;
2. ...

Singola precisione nella quale per rappresentare un numero è necessario l'utilizzo di un solo registro. Fino alla nascita del "pentium", vi era particolare differenza tra operazioni in virgola fissa ed operazioni in virgola mobile, poiché le prime erano effettuate utilizzando una memoria piuttosto ridotta, che non permetteva grandi calcoli e le seconde si sono affiancate alle prime proprio per sopperire questa mancanza. Potendo così utilizzare una memoria più vasta tramite un co-processore matematico affiancato al processore, col precipuo scopo di eseguire operazioni matematiche in virgola mobile. Questo problema fu risolto con l'avvento del "pentium" che svolge indifferentemente operazioni in virgola fissa o mobile.

ES. di interpretazione numerica in virgola fissa: 37,25 è rappresentato come 3725 moltiplicato per un fattore di scala 10^-2. Si tiene conto che la

virgolasi trovi nella posizione meno significativa (5) e si moltiplica per 10^-2. Interpretazione numerica in virgola mobile: "N = M*X^a" dove, con N indichiamo il numero da approssimare, con X la base, R l'esponente e M la mantissa. Ciò nasce dall'esigenza di poter rappresentare numeri decimali e numeri molto grandi.

CAPITOLO 5: VARIABILI BOOLEANE E FUNZIONI LOGICHE

Le variabili booleane possono assumere solo due valori, 0 e 1 che corrisponde rispettivamente a falso e vero. Le funzioni logiche applicate a variabili booleane restituiscono valori booleani. Esse sono definite tramite tabelle della verità, la tabella appunto, specifica il valore assunto da una funzione logica per ogni combinazione degli ingressi. Definiamo X variabile booleana, f funzione logica, f(x) = y con y variabile booleana. Nello scrivere una tabella della verità bisogna valutare tutte le possibili combinazioni della variabile booleana.

VARIABILI

BOOLEANE ED OPERATORI LOGICI

Gli operatori logici sono: NOT, AND, OR, XOR.

TABELLA DELLA VERITÀ DELL'OPERATORE "NOT"

Autori: Messina Francesco, Lento Maria Rita.

TABELLA DELLA VERITÀ DELL'OPERATORE "AND"

TABELLA DELLA VERITÀ DELL'OPERATORE "OR"

TABELLA DELL'OPERATORE "EX-OR"

Appunti di conoscenze informatiche di base.

FALSO 1 1 0

CAPITOLO 6: UNITA' DI CONTROLLO

Sovrintende a tutte le attività del calcolatore.

In particolare:

• preleva le istruzioni dalla memoria;
• le decifra;
• invia i segnali di controllo necessari per eseguirle.

L'istruzione è una parola binaria che indica alla CPU di eseguire una certa funzione definita in modo non ambiguo.

Un'istruzione è composta da due parti:

• codice operativo, che serve ad attivare un'azione opportuna. Sempre presente.
• operandi, che contengono l'indirizzo degli operandi o gli operandi stessi, in alcuni casi può mancare o essere sottintesa (end).

Dicesi programma l'insieme d'istruzioni che sono caricate nella memoria del microprocessore al momento dell'elaborazione.

Tutte le istruzioni devono essere eseguite dalla CPU nell'ordine esatto.

6.2 REGISTRI PUNTATORI ALLA MEMORIA:

Questi registri vengono utilizzati per contenere l'indirizzo dei dati nelle operazioni di lettura o di

Scrittura in memoria. Se gli indirizzi di memoria sono rappresentati da 16 BIT, sono possibili 2^16 = 65536 combinazioni binarie, ognuna delle quali individua una locazione.

Autori: Messina Francesco, Lento Maria Rita.

Dunque D (rappresenta la dimensione della memoria) = 65536 locazioni indirizzabili di-rettamente. Indirizzi (0,65535).

ALCUNE DEFINIZIONI:

PERIFERICHE: dispositivi che servono per l'entrata o l'uscita dei dati. Scambiano dei segnali con l'unita' di controllo.

INTERRUPT: segnale che un dispositivo di I/O invia alla CPU per indicarle che deve compiere una data azione.

AZIONE: esecuzione di una serie di istruzioni che costituiscono la routine di servizio dell'interrupt. La periferica invia l'interrupt che è ricevuto dalla CPU, la quale, una volta finita l'esecuzione dell'operazione in corso esegue l'interrupt richiesto dalla periferica, che rappresenta un sottoprogramma.

PROBLEMA: come fa la CPU a riprendere l'esecuzione

Un'istruzione richiede un ciclo di istruzione. Un ciclo di istruzione è uguale a più cicli-macchina. Un clock più veloce permette di eseguire le istruzioni in minor tempo, la velocità del clock si esprime in MHz ed è limitata superiormente dalle caratteristiche della CU e delle altre unità del calcolatore.

Appunti di conoscenze informatiche di base.

3.4 IL MICROPROCESSORE

Grado di parallelismo di un microprocessore: numero di bit elaborati contemporaneamente in un'operazione elementare. Corrisponde alla dimensione in bit delle celle di memoria. Viene definita parola il contenuto di una cella.

Capitolo 7: CLASSIFICAZIONE DEGLI ELABORATORI ELETTRONICI

Parametri di classificazione:

• Velocità di processamento;
• Velocità delle operazioni I/O;
• Dimensioni della memoria;
• Dimensioni fisiche (non sono più un parametro valido);
• Costo.

In passato:

• Mainframe: elevata potenza di calcolo
• Minicomputer e microcomputer.

Attualmente ha