Laboratorio di informatica per i beni culturali

UNA DELLE DUE è VERA, FALSA se ENTRAMBE SONO FALSE

 CONDIZIONALE MATERIALE (SE...ALLORA...): traducibile in italiano con

'SE...ALLORA...'. FALSA in caso la proposizione ANTECEDENTE è VERA e la

CONSEGUENTE è FALSA.

Come già detto, l'HARDWARE è l'insieme dei dispositivi fisici, elettronici e meccanici di un

computer.

Il SOFTWARE è l'insieme dei programmi in un computer. Il software cambia a seconda

dell'utilizzo modificando anche l'hardware (il computer può diventare una macchina da

scrivere oppure una console di gioco, ecc...)

Il software si divide in software di SISTEMA (SISTEMA OPERATIVO, permette all'utente

di interagire con l'hardware) e APPLICATIVO (OFFICE, FIREFOX, OUTLOOK ECC..)

Verso la metà del secolo scorso, sotto l'impulso della Seconda Guerra Mondiale, la

crescita dell'elettronica portò alla costruzione di un macchinario in grado di elaborare vaste

stringe di BIT. Lo scopo principale di queste macchine era quello di calcolare a

grandissima velocità complesse tabelle numeriche legate alla balistica.

I computer moderni hanno tutti una struttura costituita sul modello di un matematico

ungherese Jon Von Neumann.

Il MODELLO VON NEUMANN comprende 6 UNITA' FONDAMENTALI:

1. UNITA' DI CONTROLLO O CPU: controlla tutte le operazioni del calcolatore,

interpreta le istruzioni provenienti dalla memoria ed invia i segnali per l'esecuzine

delle operazioni gli altri componenti

2. UNITA' ARITMETICO - LOGICA (ALU): permette di effettuare operazioni

aritmetiche

3. MEMORIA: conserva le informazioni, istruzioni, dati da elaborare e risultati delle

elaborazioni

4. UNITA' D’INGRESSO: immette le informazioni nel calcolatore per permetterne

l'elaborazione

5. UNITA' DI USCITA: Riceve informazioni dalla memoria per renderle pronte all'uso

6. BUS: canale di comunicazione che consente il transito dei dati tra i diversi

componenti

Per ogni istruzione la CPU ordina

I. il prelevamento di un'istruzione dalla memoria

II. la decodifica, cioè la interpreta capendo quali azioni comporta

III. la esegue utilizzando le opportune unità

Durante l'esecuzione può usufruire dell'ALU, effettuare accessi in memoria per leggere o

scrivere dati, effettuare operazioni di input o output.

I computer moderni montano ancora il modello Von Neumann, per cui sono dotati di CPU,

periferiche di input e output, memoria centrale, bus.

Il cuore del computer è il microprocessore, chiamato così perché di fatto elabora dei

processi; si presenta come un unico componente elettronico al cui interno troviamo:

 unità centrale

 ALU

 zone di immagazzinamento

 bus

La particolarità del microprocessore è la sua capacità di eseguire contemporaneamente

più operazioni, per cui la velocità. Tale velocità è regolata da un orologio (CLOCK) ed è

espressa in cicli al secondo o hertz.

Le memorie possono essere distinte in

1. MEMORIA CENTRALE O DI LAVORO: è la memoria che consente l'accensione del

pc e di poter lavorare con i programmi e dati

2. MEMORIA DI ARCHIVIAZIONE O DI MASSA: è la memoria che conserva il SO ed i

dati nel tempo.

Le memorie possono essere classificate seguendo dei parametri:

 VELOCITÀ: tempo per leggere o scrivere un'informazione

 VOLATILITÀ: capacità di conservare le informazioni nel tempo

 COSTO: espresso in €/BIT per ogni unità di memorizzazione

 MODALITÀ DI ACCESSO: relazione tra il tempo di accesso e la collocazione

dell'informazione in memoria

 CAPACITÀ: quantità di informazioni che possono contenere.

Possono essere realizzate con due tecnologie differenti:

TECNOLOGIE ELETTRONICHE: le memorie saranno più costose, capacità

 limitata, volatili e veloci (RAM e ROM)

TECNOLOGIE MEGNETICHE ED OTTICHE: significativamente meno costose di

 quelle costruite con tecnologia elettronica, meno veloci, non volatili, con più

capacità (DVD, CD, NASTRI, …)

La RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) è una memoria completamente elettronica, ad

accesso casuale cioè le informazioni vengono recuperate sempre alla stessa velocità,

indipendentemente dalla posizione. È definita voltile poiché senza energia elettrica perde

tutto il suo contenuto. È questa tipologia di memoria che viene utilizzata per le memorie

centrali e le cache.

La ROM (READY ONLY MEMORY) è una memoria elettronica di sola lettura, cioè l’utente

non vi può scrivere. Il contenuto viene memorizzato in fase di fabbricazione. È detta non

volatile poiché senza energia elettrica non perde il suo contenuto. È la memoria che

permette l’avvio del calcolatore.

I caratteri alfanumerici sono composti dai caratteri dell’alfabeto e le cifre più o segni di

punteggiatura, gli spazi ed altri caratteri speciali. In totale si contano 100 simboli: cioè

occorrono solo 7 BIT per codificarli.

La codifica deve essere comprensibile a tutti per cui è stato sviluppato il codice ASCII

(American Standard Code for Information Interchange). Ad ogni simbolo è attribuito un

codice che lo identifica. 128 simboli rappresentati.

Il concetto di gerarchia delle memorie si fonda su due principi:

LOCALITÀ SPAZIALE: se accedo ad un dato, probabilmente dovrò accedere anche

 al dato vicino;

LOCALITÀ TEMPORALE: se accedo ad un dato probabilmente dovrò accedervi di

 nuovo nel breve tempo.

In un moderno calcolatore vi sono differenti tipi di memorie, realizzate in maniera

differente. Ognuna di queste gioca un ruolo diverso nel processo di elaborazione:

Le memorie di lavoro sono realizzate con tecnologie elettroniche, le memorie di massa

con tecnologie magnetiche ed ottiche.

In un computer moderno le memorie seguono le seguenti dimensioni:

 CACHE 1: qualche KB

 CACHE 2: qualche centinaio di KB

 MEMORIA CENTRALE: da qualche centinaio di MB a qualche GB

 MEMORIA DI MASSA: diversi GB

La memoria centrale corrisponde alla memoria di lavoro del modello Von Neumann. È

costruita con una tecnologia chiamata DRAM (Dinamic RAM). È una memoria ad

accesso casuale, è messa in comunicazione grazie al memory bus. È montata in appositi

slot sulla scheda madre.

La memoria cache deriva dall’inglese "nascondiglio". È una memoria di piccole

dimensioni sulla quale vengono temporaneamente copiate le istruzioni più utilizzate dal

processore.

In un pc vi sono due memorie cache, la seconda ha lo scopo di realizzare un livello

intermedio tra il processore e la memoria centrale.