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Informatica: principali componenti hardware, Appunti di Elementi di Informatica

Università degli Studi di Macerata (UNIMC)Elementi di Informatica

Lezione in cui sono spiegate le componenti principali del computer

Tipologia: Appunti

2014/2015

Caricato il 20/12/2015

pumpkin_pisqui
pumpkin_pisqui 🇮🇹

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Informatica 16/11/2015
COMPONENTI HARDWARE DI UN COMPUTER
L’hardware sono tutti i componenti fisici del computer, Il software invece è una serie di comandi
codificati in un linguaggio di programmazione con sintassi simile all’inglese. Ne esistono due tipi:
DI BASE e APPLICATIVO. Quello di base è il sistema operativo che coordina la macchina, mentre
quello applicativo è utilizzato per risolvere dei problemi a livello utente. Questo tipo di sistema
coopera con il sistema operativo. Ad esempio quando stampiamo, word comunica col sistema
operativo, che gli manda le informazioni sulla stampante. Noi, scegliamo la stampante e il sistema
operativo attraverso il driver –software che si integra con Windows- manda la stampa. Tutta via
colui che accede direttamente alla stampante è il CPU, che manda un segnale per verificare la
funzione di questo ed segue la stampa.
RAM
La RAM è una memori elettronica, cioè utilizza i segnali elettrici per memorizzare i bit (0;1).
Ciascun bit è realizzato tramite un TRANSISTOR, il quale può essere o acceso (1) o spento (0).
Essi sono presenti in numero altissimo l’unità di misura della RAM è il byte è la dimensione
minima è di 4 Gb. Essendo elettronica, alla mancanza dell’elettricità perse il contenuto (memoria
volatile). La RAM è la memoria di lavoro, cioè i bit elaborati sono SEMPRE memorizzati in essa.
Essa è usata perché più veloce. L’ HD infatti non è in grado in quanto meccanico, di eguagliare la
velocità dell’impulso elettrico. La RAM può essere vista come una matrice tridimensionale dove
sono presenti 32 miliardi di transistor, concentrati in una Barra di 1x2 cm. Ma come è gestita? Della
gestione della RAM è il sistema operativo che deve sapere quali posizione occupa ciascun un bit (o
pixel per le foto). Questa memoria ovviamente è riscrivibile. Nella RAM oltre a word o alla foto è
presente anche il software applicativo (tanti quante sono le finestre aperte). Altra parte occupata
nella memoria è il sistema operativo che, in realtà, è alla base. Nella RAM la prima fase di lavoro è
INPUT
OUTPUT
RAM
CPUH.D.
ROM
pf2

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Informatica 16/11/

COMPONENTI HARDWARE DI UN COMPUTER

L’hardware sono tutti i componenti fisici del computer, Il software invece è una serie di comandi codificati in un linguaggio di programmazione con sintassi simile all’inglese. Ne esistono due tipi: DI BASE e APPLICATIVO. Quello di base è il sistema operativo che coordina la macchina, mentre quello applicativo è utilizzato per risolvere dei problemi a livello utente. Questo tipo di sistema coopera con il sistema operativo. Ad esempio quando stampiamo, word comunica col sistema operativo, che gli manda le informazioni sulla stampante. Noi, scegliamo la stampante e il sistema operativo attraverso il driver –software che si integra con Windows- manda la stampa. Tutta via colui che accede direttamente alla stampante è il CPU, che manda un segnale per verificare la funzione di questo ed segue la stampa.

RAM

La RAM è una memori elettronica, cioè utilizza i segnali elettrici per memorizzare i bit (0;1). Ciascun bit è realizzato tramite un TRANSISTOR, il quale può essere o acceso (1) o spento (0). Essi sono presenti in numero altissimo l’unità di misura della RAM è il byte è la dimensione minima è di 4 Gb. Essendo elettronica, alla mancanza dell’elettricità perse il contenuto (memoria volatile). La RAM è la memoria di lavoro, cioè i bit elaborati sono SEMPRE memorizzati in essa. Essa è usata perché più veloce. L’ HD infatti non è in grado in quanto meccanico, di eguagliare la velocità dell’impulso elettrico. La RAM può essere vista come una matrice tridimensionale dove sono presenti 32 miliardi di transistor, concentrati in una Barra di 1x2 cm. Ma come è gestita? Della gestione della RAM è il sistema operativo che deve sapere quali posizione occupa ciascun un bit (o pixel per le foto). Questa memoria ovviamente è riscrivibile. Nella RAM oltre a word o alla foto è presente anche il software applicativo (tanti quante sono le finestre aperte). Altra parte occupata nella memoria è il sistema operativo che, in realtà, è alla base. Nella RAM la prima fase di lavoro è

OUTPUT^ INPUTROMRAMCPUH.D.

il BOOTSTRAP, cioè il caricamento del sistema operativo nella RAM. Colui che esegue il BOOTSTRAP è il CPU sotto istruzione dell’OS. Entra in campo la ROM.

ROM

In essa ci sono le istruzioni che permettono di eseguire il BOOTSTRAP. È a sola lettura e permanente ed è essa che da le istruzioni di caricamento del sistema applicativo all’avvio. Essa è immodificabile ed è fornita dal produttore. In essa abbiamo anche le istruzioni per gestire le situazioni di criticità tramite il BIOS. Esso è anche quello che ti permette di bloccare da autorità quello che sta facendo il sistema operativo (o che ha in coda). Il BIOS dunque sono un insieme di codici che permettono la gestione di INTRAP (stato di blocco).

TECNICA DEL PAGING

Avviene quando la RAM è piena e consiste nell’individuare ciò che in essa non è usato da più tempo. I bit di questi processi/file vengono spostati nel disco. Il sistema operativo non fa altro che leggere dalla RAM e scrivere sul disco. Se però torniamo sulla maschera dai dati spostati, dopo lungo tempo, i bit saranno riportati sulla random access memori creando una “virtualizzazione”. Ovviamente questo processo ritarda il sistema.

H.D.

Il disco fisso è una memoria permanente riscrivibile. Oggi come oggi un disco fisso (considerato quasi superato ormai) minimo ha 500gb di memoria. Anche esso memorizza del bit, ma essendo elettro meccanico, o per dir meglio magnetico, ciò avviene grazie ad un campo magnetico. Il disco fisso viene messo a rotazione a velocità costante. Su di esso c’è una pellicola terrosa e su di essa sono realizzate delle “tracce” in forma di cerchi concentrici. Inoltre il disco è scomposto in settori (degli spicchi di disco). La memorizzazione avviene sempre dall’inizio di un settore e in una determinata traccia. Se il file supera la dimensione del settore, o si continua nel settore adiacente (se presenta spazio), o si scrive su un altro settore di un’altra traccia. Ciò porta ad un file che non ha una registrazione su settori contigui, tanto più che noi usiamo il disco aumenta la frammentazione del file. Il tempo di lavoro del disco rigido è più lento rispetto alla RAM soprattutto in caso di memoria piena in quanto la testina di lettura/scrittura deve trovare buchi. Per ridurre questi buchi viene usata la “deframmentazione” che riordina i file di un disco in modo d occupare spazio in modo ottimale. È il sistema operativo che gestisce la virtual file allocation table , una tabella in cui sono memorizzati la traccia e il settore di inizio e fine, e che quindi gestisce lo stato del disco. Esso ovviamente da inoltre il comando di memorizzazione alla CPU. Quando si spegne il pc, lo stato dell’occupazione del disco viene salvato nel disco stesso. Più precisamente viene salvata nella traccia più interna, detta “traccia 0”, così che nel BOOTSTRAP si carichi anche lo stato del disco. La cancellazione di un file da disco è un’operazione di tipo logico in quanto essa avviene solo nella virtual file allocation table fino alla trascrizione fisica sul disco. È infatti possibile recuperare i file eliminati, anche se solo in parte, tramite file che vanno direttamente a leggere il disco.