Informatica generale

Esame di informatica generale

Capitolo 1

Il calcolatore elettronico è noto come sistema per l’elaborazione dell’informazione; un elaboratore opera su una rappresentazione del valore dell’informazione. Tali informazioni sono contenuti in appositi registri. In inglese, computer; in francese, ordinateur.

Un elaboratore si divide in due componenti:

• Hardware, tutti i componenti elettronici e meccanici che hanno una forma fisica.
• Software, insieme di programmi operanti sulla macchina.

Un elaboratore elettronico è un sistema dotato delle seguenti caratteristiche:

• È un sistema numerico (o digitale).
• Ha una struttura elettronica.
• È un sistema a programma registrabile, la memoria del computer è costituita da registri in cui può essere memorizzato un dato.
• È un sistema autonomo, è in grado di eseguire “automaticamente”, cioè senza interventi dall’esterno, un numero finito di operazioni.

L’informazione a 2 valori è detta Bit = binary digit = unità di misura che indica la dimensione di una informazione di soli 2 valori 0 e 1.

• Sistema elettronico, gli elementi bistabili dei registri sono elettronici e le elaborazioni sono ottenute con circuiti elettronici.
• Il programma, è una sequenza di istruzioni che definisce una elaborazione e può essere memorizzato nella memoria.

Lo schema di principio che illustra il funzionamento di un elaboratore è dovuto a Johan Von Neumann, il quale ebbe l’intuizione di mettere in memoria oltre i dati anche i programmi. La macchina è costituita dalle seguenti unità:

• Unità d’ingresso (input), fornisce dati alla memoria (tastiera e mouse).
• Unità di uscita (output), per la rappresentazione dei dati sui documenti (stampante).
• Unità di memoria, magazzino d’informazioni dove si registrano dati, programmi e istruzioni.
• Unità di controllo, presiede tutte le operazioni del calcolatore, preleva le informazioni nella memoria, attiva i circuiti e le controlla.
• ALU (unità aritmetica-logica o di elaborazione), circuito integrato nel processore, che a richiesta dell’unità di controllo fa operazioni aritmetiche e logiche.

Fasi operative

• Caricamento di un programma: si ottiene con l’esecuzione di uno specifico programma.
• Esecuzione di un programma: viene realizzato dal processore attraverso un ciclo operativo:
  • Accesso all’istruzione (fetch) - (andare, prendere, portare).
  • Esecuzione dell’istruzione (execute).

Monitor: consentono la visualizzazione rapida su uno schermo video di un modesto numero di informazioni e rendono agevole l’interazione dell’utente con l’elaboratore. Stampanti, sono realizzate con tecnologie differenti in base alla qualità ed alla velocità di stampa desiderata. Se ne citano alcune: stampanti ad aghi, stampanti a linee parallele, stampanti laser, stampanti termiche, stampanti a getto d’inchiostro.

La memoria di un elaboratore (von Neumann) è costituita da un insieme di registri o celle: in ciascuno può essere contenuto il valore di una informazione. Le informazioni presenti nella memoria centrale sono direttamente accessibili dall’unità di controllo (volatile). Abbiamo due tipi di memoria:

• RAM, accesso in lettura o in scrittura è casuale, cioè è indipendente dalla sua posizione. Il contenuto della memoria RAM è volatile e al cessare dell’alimentazione perdono le informazioni in essa contenute.
• ROM, memoria a sola lettura, che si può utilizzare una sola volta, e dopo solo leggere, quindi programmabile una sola volta. Le ROM sono necessarie in quanto in esse risiedono le informazioni vitali per la fase di Bootstrap (partenza del computer).

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