2. Hardware2. HardwareComponenti di base di un computerComponenti di base di un computer

• Memoria centrale

• Unità centrale di elaborazione (UCE o CPU)

• Unità periferiche di input ed output

Input OutputMemoria

UCE

3.Dispositivi di memoria3.Dispositivi di memoria

• Memoria centrale (o principale)Sede obbligata dalla quale la CPU estrae i

dati e le istruzioni da eseguire e su cui riporta i risultati

(Memoria di lavoro)

• Memorie di massa o memorie permanentiSono i supporti su cui vengono salvati in

modo permanente i dati ed i programmi

Memoria centraleMemoria centrale

• RAM (Random Access Memory) E’ costituita da microchip inseriti sulla scheda madre (motherboard) ed è utilizzata per registrare risultati o leggere dati durante una sessione di lavoroVeloce, costosa, volatile

• ROM (Read Only Memory)E’ a sola lettura, viene utilizzata per permettere l‘esecuzione delle funzioni di base del computer (es. avviamento)Non volatile

Memoria di massaMemoria di massa

• Hard disk (HD) o disco fisso

• Floppy disk (FD) o dischetto

• CD-ROM

• CD scrivibile

• DVD (Digital Versatile Disk)

• Flash pen (pen drive)

• Zip disk

• Data cartridge (nastri)

Capacità della Memoria(1)Capacità della Memoria(1)

Qualunque sia la soluzione tecnica adottata o il supporto utilizzato, la memorizzazione è realizzata con il sistema binario

Bit (binary digit, cifra binaria) 0 / 1(es. occorrono 4 bit per rappresentare le 10 cifre arabe,

6 bit per le 10 cifre e le 26 lettere dell’alfabeto)

Capacità della Memoria(2)Capacità della Memoria(2)

Decimale Binario0 01 12 103 114 1005 101

Decimale Binario6 1107 1118 10009 100110 1010

Esempio:4 = 20 * 0 + 21 * 0 +

22*1

18

Rappresentazione binaria (1)

• Base 10 cifre da 0 a 9• Base 2 cifre 0 e 1

• Numero intero in base 10 dk d k-1 …d1 d0

cioè :dk x 10k + dk-1 x 10 k-1 + …d1 x 10 + d0

Esempio: 147 in base 10 e’ 1x100+4x10+7x1

Rappresentazione binaria (2)Rappresentazione binaria di un intero:

01011012 = 1·25 + 1·23 + 1·22 + 1·20

= 32 + 8 + 4 + 1= 4510

Valore minimo di una sequenza di n cif re binarie: 000 … 0 (n volte) = 010

Valore massimo: 1111…111 (n volte) = 2n-1 + 2 n-2 + … + 22 + 21 + 20 = (2n –1)10

Esempio: 1111 = 23 + 22 + 21 + 1 = 15 = 24 -1

1001101= 77

100110 = 38 = 77/2

Eliminare il bit più a destra corrisponde a dividere per 2 il

valore.

Il bit eliminato è il resto

resto

Proprietà dei numeri binari

109

109/2=54 resto 1

54/2=27 resto 0

27/2=13 resto 1

13/2=6 resto 1

6/2=3 resto 0

3/2=1 resto 1

1/2=0 resto 1

Trasformazione di un numero intero in base 10 a binario

109 in binario è

110110154

27

Etc..

Capacità della Memoria(3)Capacità della Memoria(3)

Byte = successione di 8 bit (unità minima indirizzabile)

Kbyte (kilobyte) KB = migliaia di byte

Mbyte (megabyte) MB = milioni di byte

Gbyte (giga byte) GB = miliardi di byte

Tbyte (terabyte) TB = migliaia di miliardi di byte

Capacità della Memoria(4)Capacità della Memoria(4)

Tipo Funzione Capacità Velocità Volatilità

RAM Elaboraz. 32- 512MB Alta Si

Hard disk Archiviaz. ~ 50 GB Media No

Floppy disk Copia/trasf.

1.44 MB Bassa No

CD Trasf/arch ~ 700 MB Media No

DVD Trasf/arch ~ 17 GB Media No

Flash pen Trasf/arch 64- 256 MB

Media No

Nastri Backup Alcuni GB Bassa No

Relazione tra memorie e prestazioni Relazione tra memorie e prestazioni di un PC(1)di un PC(1)

La velocità di esecuzione di una istruzione viene stabilita dalla componente più debole.L’esecuzione delle istruzioni è preceduta e seguita da operazioni di lettura/scrittura sulla RAM.

Una RAM non correttamente dimensionata rallenta il sistema

Dimensione della RAM: parametro che influisce sulle prestazioni generali del sistema

Relazione tra memorie e prestazioni Relazione tra memorie e prestazioni di un PC(2)di un PC(2)

Molti programmi sono così grandi da non poter risiedere interamente nella RAM, parte di essi rimane sulla memoria secondaria (HD, CD-Rom..)

La velocità della memoria secondaria, in particolare dell’ Hard disk costituisce un parametro critico per l’efficienza di un sistema informatico

Hard disk (HD)Hard disk (HD)

• Principale sistema di memorizzazione dati

• E’ costituito di minuscole particelle di ferro in tracce concentriche rivestite da una pellicola magnetica

• Ruota a velocità angolare costante

Formattazione di un discoFormattazione di un disco

Formattare significa predisporre una schema di organizzazione dello spazio sul disco tale da consentire una razionale memorizzazione e conseguente reperimento dei dati.

Virtual File Allocation Table (VFAT) : tabella di informazioni relative alla organizzazione dei files su disco

Floppy disk (FD)Floppy disk (FD)

• Utilizzato come sistema di trasferimento dati

• E’ racchiuso in una custodia quadrata di plastica

• Ha due fessure quadrate, quella di sinistra viene utilizzata per la protezione dei dati:

chiusa -> disco non protetto, può essere usato in scrittura

aperta -> disco protetto, di sola lettura

CD-ROM o scrivibileCD-ROM o scrivibile

• Ha una unica traccia a spirale

• Ruota a velocità lineare costante

• Tecnologia laser

DVD (Digital video disk)DVD (Digital video disk)

• Uguale al classico CD come forma e dimensioni

• Tecnologia digitale di compressione dei dati (Mpeg-2)

• Elevata capacità e qualità di riproduzione

• DVD ROM

• DVD Video

Zip diskZip disk

• Ha l’aspetto di un floppy disk

• Densità di scrittura maggiore

• E’ esterno al ‘case’ del calcolatore

• Utilizzato soprattutto per backup (copie di sicurezza)

Data cartridgeData cartridge

• Elevata capacità

• Riscrivibile

• Utilizzato solo per copie di sicurezza

Flash pen