Informatica
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 32

Informatica PowerPoint PPT Presentation


  • 82 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Informatica. Lezione 6 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione Anno accademico: 2005-2006. Architettura dei computer. Un computer deve: elaborare l’informazione usando il processore (Central Processing Unit - CPU) memorizzare l’informazione

Download Presentation

Informatica

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Informatica

Informatica

Lezione 6

Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione

Anno accademico: 2005-2006


Architettura dei computer

Architettura dei computer

  • Un computer deve:

    • elaborare l’informazione

      • usando il processore (Central Processing Unit - CPU)

    • memorizzare l’informazione

      • usando la memoria principale (RAM)

      • usando la memoria secondaria

    • fare l’input/output dell’informazione

      • usando i dispositivi di input/output


Componenti principali di un computer

Componenti principali di un computer

Processore

Memoria

principale

Unità centrale

Stampante

Periferiche

del calcolatore

Tasteria e monitor

Memoria secondaria

Periferiche di input/output


Memoria secondaria

Memoria secondaria

  • La memoria principale non basta (è volatile, costosa)

  • In grado di memorizzare i programmi e i dati in modo permanente

  • È meno costosa che la memoria principale: le dimensioni della memoria secondaria sono di solito molto maggiori di quelle della memoria principale

  • I supporti di memoria secondaria sono più lenti rispetto alla memoria principale (presenza di dispositivi meccanici)

  • Non tutti i supporti di memoria secondaria permettono l’accesso diretto ai dati

    • Alcuni permettono solo un accesso sequenziale (per esempio, nastri magnetici)


Ricordiamo caricamento del programma

Ricordiamo: caricamento del programma

  • Quando si “lancia” un programma questo viene copiato dalla memoria secondaria (di solito un hard disk) nella memoria principale

  • Questa operazione si chiama caricamento del programma e viene eseguita dal sistema operativo


Ricordiamo caricamento del programma1

Ricordiamo: caricamento del programma

  • I programmi e i dati risiedono nel memoria secondaria

  • Per essere eseguiti (i programmi) e usati (i dati) vengono copiati nella memoria principale

  • Il processore è in grado di eseguire le istruzioni di cui sono composti i programmi

Processore

Memoria

principale

Stampante

Memoria

secondaria


Memoria secondaria1

Memoria secondaria

  • La memoria secondaria deve avere capacità di memorizzazione permanente e quindi per la sua si utilizzano tecnologie basate:

    • sulmagnetismo (tecnologia magnetica)

      • dischi magnetici (hard disk e floppy disk)

      • nastri magnetici

    • sull’uso dei raggi laser (tecnologia ottica)

      • dischi ottici (CD-ROM, DVD)


Caratteristiche della memoria secondaria

Caratteristiche della memoria secondaria

  • La memoria principale permette di indirizzare ogni singola cella (8, 16, 32 o 64 bit)

  • Mentre nel caso della memoria secondaria le informazioni sono organizzate in blocchi di dimensioni più grandi (512 byte, 1 KB, 2 KB)

    • Si riducono le dimensioni degli indirizzi

    • Si velocizzano le operazioni di lettura e scrittura


La memoria magnetica

La memoria magnetica

  • Sfrutta il fenomeno fisico della polarizzazione

  • Sul supporto ci sono delle particelle magnetiche

  • I due diversi tipi di magnetizzazione (positiva e negativa) corrispondono alle unità elementari di informazione (0 e 1)

  • La testina di lettura/scrittura cambia la polarizzazione


I dischi magnetici

I dischi magnetici

  • I dischi magnetici: sono i supporti di memoria più diffusi

  • Nel corso delle operazioni i dischi vengono mantenuti in rotazione a velocità costante e le informazioni vengono lette e scritte da testine del tutto simili a quelle utilizzate nelle cassette audio/video


I dischi magnetici1

I dischi magnetici

  • I dischi sono suddivisi in tracce concentriche e settori, ogni settore è una fetta di disco

    • I settori suddividono ogni traccia in porzioni dette blocchi

Traccia

Blocco

Testina

Settore


I dischi magnetici2

I dischi magnetici

  • La suddivisione della superificie di un disco in tracce e settori viene detta formattazione

  • Il blocco è dunque la minima unità indirizzabile

    • Il suo indirizzo è dato da una coppia di numeri che rappresentano il numero della traccia e il numero del settore


I dischi magnetici3

I dischi magnetici

  • I dischi magnetici consentono l’accesso diretto

    • È possibile posizionare direttamente la testina su un qualunque blocco (noto il numero della traccia e il numero del settore)

    • Per effettuare un’operazione di lettura/scrittura la testina deve “raggiungere” il blocco desiderato

      • Il disco gira; la testina sposta solo in senso radiale


I dischi magnetici4

I dischi magnetici

testina

testine

piatti

piatto

briaccio


I dischi magnetici5

I dischi magnetici

  • Hard disk: sono dei dischi che vengono utilizzati come supporto di memoria secondaria fisso all’interno del computer

    • vari GB di memoria

  • Floppy disk: sono supporti rimovibili

    • Oggi sono comuni floppy disk da 3,5 pollici di diametro, capacità 1,44 MB


I dischi magnetici6

I dischi magnetici

  • Se acquistate un computer e vi dicono che ha un hard disk di 20 GB vi stanno specificando le dimensioni della sua memoria di massa

  • All’aumentare della capacità di memoria di massa, aumenterà il numero di programmi e documenti che potete conservare nel vostro computer


La memoria ottica

La memoria ottica

  • Usa il raggio laser e sfrutta la riflessione della luce

    • Il raggio laser viene riflesso in modo diverso da superfici diverse, e si può pensare di utilizzare delle superfici con dei piccolissimi forellini

      • Ogni unità di superficie può essere forata o non forata

      • L’informazione viene letta guardando la riflessione del raggio laser


La memoria ottica1

La memoria ottica

1

0

1

0

0

1

0

0

1


La memoria ottica2

La memoria ottica

1

0

0

1


I dischi ottici

I dischi ottici

  • CD-ROM (CD-ROM ovvero Compact Disk Read Only Memory): consentono solamente operazioni di lettura

    • Poiché la scrittura è un’operazione che richiede delle modifiche fisiche del disco

    • Vengono usati solitamente per la distribuzione dei programmi e come archivi di informazioni che non devono essere modificate

  • CD-R: possono essere scrivibile una sola volta

  • CD-RW: riscrivibili; basati su più strati di materiale


I dischi ottici1

I dischi ottici

  • Hanno un capacità di memorizzazione superiore rispetto ai dischi magnetici estraibile

    • Normalmente 650 MB - 700 MB

  • Hanno costo inferiore rispetto ai dischi magnetici, sono più affidabili e difficili da rovinare


Memory card usb flash drive

Memory card/USB flash drive

  • Diffusi in vari formati e con vari nomi (memory card, compact flash, memory pen, memory stick, USB flash drive, USB stick, …)

  • Nati del mondo delle immagini digitali (per fotocamere e telecamere) come supporto interno estraibile

  • Medie dimensioni: normalmente 64 MB – 1 GB

  • USB flash drive, USB stick: utilizzabile sulle porte USB di un personal computer

  • Più veloce dei floppy disk, e facilmente trasportabili


Unit di misura

Unità di misura

  • Floppy disk da 3,5 pollici di diametro, capacità 1.44 MB

  • Dischetti ad alta capacità, Iomega Zip (100 – 750 MB), LS-120 (120 MB)

  • Memory card/USB flash drive: 64 MB – 1 GB

  • Hard disk, vari GB di memoria

  • CD-ROM, 650 MB - 700 MB

  • DVD, da 4.7 fino a 17 GB di memoria

  • Nastri magnetici, usati solo per funzioni di backup


Informatica 1330011

Aumenta la capacità memorizzazione

byte

100*picosecondi

Registri

KB

Mem. cache

nanosecondi

Mem. centrale

MB

10*nanosecondi

Dischi magnetici

e/o ottici

GB

microsecondo/

millisecondi

Nastri magnetici

>10 GB

10*millisecondi

Aumenta la velocità di accesso


Architettura dei computer1

Architettura dei computer

  • Un computer deve:

    • elaborare l’informazione

      • usando il processore (Central Processing Unit - CPU)

    • memorizzare l’informazione

      • usando la memoria principale (RAM)

      • usando la memoria secondaria

    • fare l’input/output dell’informazione

      • usando i dispositivi di input/output


Componenti principali di un computer1

Componenti principali di un computer

Processore

Memoria

principale

Unità centrale

Stampante

Periferiche

del calcolatore

Tasteria e monitor

Memoria secondaria

Periferiche di input/output


I dispositivi di input output

I dispositivi di input/output

  • Per realizzare l’interazione uomo-macchina, sono necessari i dispositivi di input/output

  • La loro funzione primaria è quella di consentire …

    • l’immissione dei dati all’interno del computer (input) o

    • l’uscita dei dati dal computer (output)


I dispositivi di input output1

I dispositivi di input/output

  • Solitamente hanno limitato autonomia rispetto al processore centrale

  • Si collegano alle porte (o interfacce) del computer

    • Ad alto livello le porte sono le “prese” cui si connettono i dispositivi

    • Ne esistono di tipi diversi a seconda del tipo di collegamento e della velocità di trasmissione (esempio: porta USB)


I dispositivi di input output2

Input:

Tastiera

Mouse (e altri strumenti di puntamento)

Scanner

Microfono

Macchine fotografia e telecamera digitale

Lettori di codici a barre

Output:

Videoterminale

Stampante

Casse acustiche

I dispositivi di input/output

  • Input/output:

    • Touchscreen

    • Modem


I dispositivi di input output3

I dispositivi di input/output

  • Operano in modo asincrono rispetto al processore (ne sono “schiavi”)

    • Si parla di gestione master-slave: è il processore che deve coordinare le attività di tutti i dispositivi

    • (Input) Il processore non è in grado di prevedere e di controllare il momento in cui un dato di input sarà a disposizione

    • (Output) Il processore non può prevedere il momento in cui un dispositivo in output avrà terminato di produrre i dati in uscita


I dispositivi di input output4

I dispositivi di input/output

  • Un dispositivo di input deve avvertire il processore quando un dato di input è disponibile

  • Un dispositivo di output deve avvertire il processore quando ha terminato di produrre dati in uscita

  • Al termine di ogni operazione i dispositivi inviano al processore un segnale, detto interrupt, che indica che il dispositivo ha bisogno di attenzione


I dispositivi di input output5

I dispositivi di input/output

  • Ad ogni ciclo di clock, il processore verifica se sono arrivati dei segnali di interrupt da parte dei dispositivi

    • Se sono arrivati dei segnali, il processore va ad eseguire le operazioni di gestione dei dispositivi che hanno richiesto l’attenzione

    • Se non sono arrivati dei segnali, il processore continua ad eseguire il programma corrente


  • Login